Chaudière à vapeur. Cette invention concerne une chaudière à vapeur uy ,ant des parois formées d'une mul- tiplicité d'unité qui permettent la @construc- tion de parois<B>de</B> chaudière @de dimensions différentes en employant un nombre d'unités plus ou moins grand, suivant la grandeur .de la chaudière qui est à construire.
Suivant l'invention, ces parois de la chaudière sont composées d'une multiplicité .d'éléments évi dés rapprochés et disposés parallèlement les uns aux autres formant conduits, des moyens étant prévus pour permettre une circulation de l'eau à travers lesdits conduits des parois.
Le dessin ci-joint montre, à titre d'exem ple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Fig. i. est une vue en perspective d'une forme d'exécution de chaudière; Fig. 2 est une coupe longitudinale sché matique à travers la chaudière de fig. 1; Fig. 3 est une coupe en perspective mon trant une partie d'une chaudière revêtue d'une couche de matière calorifuge; Fig. 4 ,est une coupe suivant la ligne 4-4 de fig. 8;
Fig. 5 est une coupe horizontale -suivant la ligne 5-5 de fig. 8; Fig. 6 .est une :coupe en perspective re présentant une variante; Fig. 7 est une coupe horizontale suivant la ligne 7-7 de fig. 6;
Fig. 8 est une coupe horizontale montrant une .autre variante, semblable à. celle des fig. 6et7; Fig. 9 est une coupe horizontale mon trant une autre forme d'exécution; Fig. 10 est une vue en perspective mon trant une construction propre à être employée soit pour former une paroi de chaudière, soit comme tube de chaudière; Fsg. 11 et 12 sont des vues schématiques verticales, en coupe, représentant une autre construction;
Fig. <B>13</B> est une vue en perspective, mon trant une partie de la paroi d'une chaudière se composant d'une pluralité de poutres en double T .assemblées par raccordement de leurs ailes de façon à former des conduits adjacents; Fig. 14 est une coupe horizontale par la.
paroi représentée dans la fig. 3; Fig. 15 est une vue en détail montrant un élément d'une paroi creuse, formé par une pluralité de poutres en forme de double <B>T</B> et de<B>U</B> raccordées par leurs ailes;
Fig. 16 est une vue en détail, en per- spective, montrant une partie d'une paroi ob tenue en unissant des fers à<B>U</B> à des chapes cintrées, reliées aux branches des fers à<B>U;</B> Fig. 17 est une .coupe horizontale suivant la ligne 17, 17 de la fig. 16; Fig. 18 est une autre variante d e la cons truction représentée dans les fig. 16 .et 17.
La chaudière représentée par les fig. 1 à 5 se compose -de parois latér'a'les 10 et 12, d'une paroi antérieure 14, et d'une paroi postérieure 16, ainsi que d'une paroi supé rieure ou toit 18.
Chacune de ces parois est formée par une multiplicité d'éléments évidés semblables, mais numérotés différemment, pour en faci liter l'identification. Les parois latérales lÜ et 12 sont formées par une série d'éléments verticaux 20 ayant la forme d'une boîte, et qui sont réalisés par l'assemblage de deux poutres en<B>U</B> ayant leurs ailes soudées bord à bord, ainsi que l'indiquent les lignes poin tillées 22 Clans la. fig. 5, pour former des con duits à eau.
Ou bien ces éléments verticaux peuvent, comme l'indique la fi g. 15 en 20a, être faits ,d'une poutre en double<B>T</B> 24, aux ailes de laquelle se raccordent les ailes de poutres en<B>U</B> y soudées suivant les lignes 28, pour former un élément vertical à deux chambres creuses, formant conduits à eau.
Les éléments 'verticaux 20 sont réunis en haut et en bas par des collecteurs 30 et 32, également creux tous les deux. La commu nication entre les parties 20 et 30 est établie par des raccords 34, et entre les parties 20 et 32 par des raccords 36.
Ainsi que le mon tre la fig. 3, les raccords peuvent être suppri més, auquel cas le collecteur 32 par exemple sera muni d'ouvertures 38, et l'extrémité in férieure ,de l'élément 20 sera raccordée direc tement au collecteur 32, par exemple par soudage à l'arc voltaïque ou par soudage à l'acétylène.
Les éléments 20 sont espacés les uns des autres (fi.g. 5) et les espaces entre ces élé ments sont fermés par des plaques 42 s'ap puyant -aux éléments 20 et fixées à ces der niers. Dans la fig. 1, un certain nombre de ces plaques sont supprimées d'ans l'intérêt de la clarté du dessin.
La paroi postérieure 16 de la chaudière est formée par une pluralité d'éléments 21, semblables aux éléments 20; ces éléments 21 sont joints en haut et en bas à des collecteurs 44 et 46. Les éléments 23 qui forment la paroi antérieure 14 sont joints en haut à un collecteur 48 et en bas à un collecteur 50, au moyen de raccords 52 et 54, comme indi qué dans la . fig. 2.
Le collecteur 50 est placé à un niveau considérablement plus élevé que les collec teurs 32, afin de laisser une ouverture dans laquelle un dispositif pour l'introduction mé canique de charbon peut être logé. La, chau dière peut aussi être chauffée à, la main, et dans ce cas, on disposera des portes pour l'in troduction de charbon, ainsi que pour la sor tie des cendres. Ces parties ne figurent pas sur le dessin. La chaudière est pourvue d'une grille 58 qui est visible schématiquement en fig. 2 ainsi que l'autel 60 et des tubes de chaudière 62. Ces derniers sont en commu nication avec les éléments creux 21 et 23, ainsi que la fig. 2 l'indique.
Des chicanes 64, faites en briques, seront, disposées de fa çon connue, afin de forcer les gaz produits par la combustion de suivre un chemin si nueux à travers la chaudière. Une ouverture 66 est prévue dans le toit de la chaudière et est destinée à être raccordée, au moyen d'un tuyau ne figurant pas sur le dessin. à une cheminée.
Le toit 18 de la. chaudière est creux; il est composé -de pièces 25 réunies comme les fig. 13 et 14 l'indiquent. La, construction creuse uniforme est obtenue par l'assemblage d'un certain nombre de poutres en double T 27 soudées ensemble par leurs ailes bout à bout, Une construction creuse faite de cette manière peut pratiquement avoir n'importe quelle longueur désirée. lorsqu'on emploie des poutre d e la longueur voulue.
La largeur de la construction peut être variée en choi- sissant. convenablement le nombre de poutres ,juxtaposées dont les ailes sont jointes bord à. bord. Aux extrémités, la construction peut être terminée par des poutres en U 29 soudées aux poutres en double T extrêmes. Les élé ments creux qui forment le toit sont joints au collecteur .antérieur 48 au moyen de rac cords 68, et par des raccords 70 au collec- teur 72 qui traverse la. !chaudière d'un. .colke- teur 30 à l'autre.
Les bouts .des éléments 20 peuvent être fermés par des plaques qui y sont fixées, et les raccards 36 mentionnés ci-dessus peuvent passer par des ouvertures convenables ména gées dans ces plaques.
De même, les extré mités ouvertes des boîtes ou @ch.ambres. tubu laires qu'on voit dans la fig. 1.3 peuvent être fermées par des plaques, soudées ou bien fixées d'une autre façon, et des raccords peu vent être placés dans des ouvertures appro priées, ménagées :àans les plaques à cet effet. Ou bien dans, certain cas, la communication entre les espaces creux des éléments peut être assurée simplement en ménageant des ouver tures 31 dans les parois des éléments, ainsi qu'il est indiqué .au dessin.
Ainsi que le montrent les fig. 3 à 5, le côté extérieur de la paroi de la chaudière est pourvu d'un revêtement 74 en matière calo rifuge. Ce revêtement est tenu enplace par tune armature de treillis métallique 76, onidu- léecomme on le voit dans la fig. 4, et fixée à intervalles convenables soit aux plaques 42, soit aux éléments 20.
Cette couche isolante peut être appliquée après que la construction métallique aura été exécutée, et elle peut être entourée d'une enveloppe en tôle mince. La matière calorifuge peut être soit un mélange à base de magnésie, soit unie masse plastique d'amiante et de matières isolantes semblables.
Les tubes 62 de la chaudière peuvent être des tubes .de section circulaire ordinaires, ser tis dans les éléments creux 21 et 23 par mau- drinage. Les éléments 21 et 23 ont des ou- vertures dans leur paroi opposée à celle qui contient les tubes 62. Ces ouvertures sont normalement fermées par des bouchons 78.
Les éléments verticaux. 20 ont. des ouvertures 80, fermées ordinairement par des bouchons 82; ces ouvertures permettent le nettoyage des tubes, et, en outre, l'introduction d'outils pendant la construction de la paroi.
Des ou vertures dcles bouchons semblables pourront être prévus dans les autres éléments pour l'in troduction d'outils pendant la construction ou pour enlever des sédiments ou du tarbre qui se seront déposés sur les surfaces ides élé ments, comme il est facile à comprendre.
L'eau pour l'alimentation, de la chaudière peut être introduite en un ou plusieurs points. On a fait figurer .à cet effet flans la fig. 1 un tuyau 84 qui entre dans le collecteur in férieur 32.. Des tuyaux d'alimentation sem blables peuvent être .placés à l'autre extré mité de la chaudière, ou bien l'eau d'.a@imen- tation peut être fournie depuis un collecteur à plusieurs des éléments creux 20.
L'eau en trant par le collecteur 32 et circulant d'abord dans les parois ;du foyer, elle y subit un ré- chauffage préalable, et les parois du foyer sont en même temps refroidies.
Dans les fig. 6 et 7, on a. représenté une variante de la construction des parois; sui vant cette variante, un certain nombre de tubes 36 sont fixés dans des ouvertures mê- nagées dans un collecteur 32. La fixation de ces tubes 36 est faite au moyen d'un bour relet 88 formé à l'extrémité du tube. Des ouvertures appropriées seront ménagées d'ans le collecteur 32 afin de pouvoir faire entrer les outils nécessaires pour le maudrinage de ces bourrelets.
Lorsque les parois .consistent en une pluralité de tubes, il est possible de combler convenablement les espaces entre les tubes par des poutres en<B>I</B> 90, logées entre les tubes et soudées par leurs branches aux tubes suivant les lignes 92, afin d'obtenir une paroi solide, .étanche aux gaz.
Le sou dage de ces poutres en<B>I</B> peut être fait au moyen du chalumeau oxy-acétylénique, ou bien par soudage à Parc voltaique. Si on le désire, les espaces libres qui sont ainsi for més entre les branches des poutres et les tuyaux peuvent être remplis d'une matière calorifuge, comme il est indiqué en 94 dans la fig. 7.
Dans la fig. 8, on a fait figurer une va riante semblable, mais dans laquelle -des pou tres en<B>T</B> 96 sont intercalées entre les tubes 86, formant ainsi une paroi relativement lisse d'un côté. Les ailes des poutres sont souciées aux tubes au moyen de l'arc voltaique. En employant la construction suivant la fig. 7, l'un ou l'autre côté de la paroi peut être ex posé au feu, tandis que si la construction est faite suivant la fig. 8, il est préférable d'ex poser au feu le côté .avec les ailes des poutres formant une paroi lisse.
Dans la fig. 9, on a fait figurer une autre variante, dans laquelle des plaques 100, se recouvrant les unes les autres sont fixées aux éléments tubulaires 86a. Il est préférable de ne pas fixer ces plaques 100 les unes aux autres, mais de les laisser en joint extensible qui peut se dilater ou se contracter, suivant le cas.
Fig. 10 montre un certain nombre clé tubes carrés 102, raccordés à un collecteur 10.1, des entretoises 106 faites de barres en <B>T</B> étant placées entre les tubes et fixées à ces derniers. Ces barres en<B>T</B> peuvent servir de chicanes entre les tubes de la, chaudière, et des ouvertures ,convenables 108 peuvent être prévues à intervalles, afin de permettre le passage des .gaz entre les .différents faisceaux de tubes.
Cette :construction peut dans @cer- tains c.as être employée également pour for mer les parois latérales ou terminales de la chaudière, à la place des éléments 20, 21 et 23, employés dans la, construction représentée dans la fig. 1.
F-ig. 11 montre schématiquement une coupe verticale d'une chaudière -comprenant une série de @colleeteurs antérieurs 110, dis posés horizontalement, et raccordés pair des tubes 112 à, des collecteurs postérieurs sem blables 114. Les collecteurs 110 et 114 sont raccordés les uns aux autres au moyen de raccords 116, afin d'établir la communication entre ces .collecteurs.
Les tubes 112 peuvent être rangés en groupes comme on le voit, et les collecteurs des différents groupes peuvent être séparés par des intervalles et être raccordés, à l'avant et à l'arrière de la chaudière, par des tubes 118 et 120. Comme on le voit dans cette figure, la. partie supérieure de la ,chaudière est composée d'une série d'éléments horizon taux creux 122 dont on ne voit qu'un seul dans la fig. 11.
Ces éléments horizontaux peuvent être construits die poutres .du genre de celles représentées par les fig. 13 et 15, ou bien ils peuvent être faits comme les élé ments 20 qui forment les parois latérales. et comme on le voit en détail dans la fi-.<B>3.</B> Les collecteurs supérieurs 110 et 114 sont rac cordés aux éléments 122 comme le dessin le montre, pair (les tuyaux 124 et 126. Les collec- teursinférieurs 1.10 et 11-1- communiquent avec les parois creuses<B>128</B> et 130.
Ces. parois peu vent être construites suivant fig. 3, ou bien elles peuvent être fournée; par des chambres continues occupant toute la. largeur de la cha.u- -dière. La paroi 128 est supportée par un élé ment transversal creux ayant la forme d'une caisse 132, et qui se trouve à une certaine distance .du sol 134, de façon à former une ouverture 136 dans laquelle un dispositif mé canique pour l'alimentation de charbon peut être logé.
La paroi 130 est supportée par Lin élément ou seuil transversal creux 137 ayant la forme d'une caisse, et les deux élé ments 128 et 130 communiquent avec les seuils qui les supportent, par des raccords appropriés, comme lie dessin l'indique.
Les parois latérales de lia, chaudière représentée dans la fig. 11 sont formées par une plura,- lité d'éléments 20 tels qu'on les voit ,dans: lia, fig. 3 et tels qu'ils ont été décrits lors de l'explication de la, fi-. 1.
Fig. 12 est un fragment semblable à lia fig. 17., mais les collecteurs 110a sont ici sensiblement plus grands que dans la fig. 11, car chaque collecteur doit recevoir deux ra.n- gées de tubes de chaudière 112a. Les autres parties de cette chaudière sont à. peu près les mêmes que dans la fig. <B>Il</B> et elles portent les mêmes désignations.
Dans les fig. 16 èt 17, on a représenté une autre construction de parois @de chau dières. Ces parois sont composées de poutres en U 1:38 dont. chacune est complétée par une chape cintrée 140, fixée aux ailes 142 des poutres en<B>U.</B> Ces chapes peuvent être faites avec des barres .ayant à peu près la .même épaisseur que les ailes des poutres en U (fig. 16 et 17), mais quelquefois on préfère réunir une poutre en U d'une épaisseur de métal assez grande à une ch-ape 140a plus mince,
comme le montre la fig. 18. D'habitude on exposera au feu la surface lisse 144 du dos du fer en U qui formera donc la surface in térieure du foyer de la chaudière.
Dans ces figures, on a fait figurer des raccords 146 établissant la communication entre les chambres contiguës. Ces raccords sont sortis par mandrinage au moyen -d'un outil approprié qu'on introduit parles ouver tures 148 ménagées en partie dans les (ailes des poutres en<B>U,</B> et en partie dans les chapes 140.
Les raccords 146 établissent la commu nication entre les différents élémients, -et ces raccords servent également à les réunir ,d'une façon solide, de sorte qu'ils forment une pa roi compacte. Les ailes des poutres en<B>U,</B> bien qu'elles puissent se toucher, compren nent entre elles des ,garnitures 150, en amiaate -ou autre. matière appropriée, interca lés entre les poutres, comme: le montrent les lignes grasses noires dlans les fig. 16 et 17.
Ces garnitures servent, d'une part, à rendre la paroi imperméable aux gaz, et, d'autre part, à recevoir les inégalités des surfaces laminées qui sont d'une -certaine rugosité.
Il y a avantage à. employer, pour la cons truction des parois des chaudières, des pou tres profilées laminées, telles que des fers en <B>T,</B> en T, en<B>U</B> -et -des formes semblables, comme il. a été décrit; cependant, on peut aussi envisager l'emploi de barres métalliques embouties qui peuvent être faites avec de la tôle à chaudière.
Les parois de chaudière peuvent être mon tées comme d'habitude sur une fondation ap- propriée. Des parois du genre décrit peuvent cependant aussi être suspendues aux poutres des plafonds d'un @ bâtiment à chaudière ou d'une autre construction.