Chaudière à vapeur. L'objet de la présente invention est une chaudière à vapeur, dont l'intérieur est divisé par deux cloisons verticales en trois comparti ments longitudinaux juxtaposés, un compar timent central et deux compartiments latéraux, disposés aux deux côtés du compartiment central, ces trois compartiments étant en communication entre eux, des collecteurs d'eau, disposés aux deux côtés de la boîte à, feu de la chaudière et communiquant avec les dits compartiments latéraux, étant destinés à distribuer l'eau d'alimentation,
qui est injeetée dans les coxnpartimcnts latéraux et entraînée par un courant d'eau chaude pro venant du compartiment central, sur les tubes d'eau de la boîte à feu.
Dans le dessin annexé, on a représenté, <B>a i</B> titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une section verticale longi tudinale de la première forme d'exécution; La fig. 2 en e=t unie section horizontale; La fig. 3 est une section suivant la ligne III-III de la fig. 2; La fig. 4 est une section correspondante d'une variante; La fig. 5 est unie section suivant la ligne IV-IV de la fig. 2; La fig. 6 est une section verticale de la deuxième forme d'exécution ;
La fig. 7 est une section suivant la ligne VII-VII de la fig. 6; La fig. 8 est une section verticale de la troisième forme d'exécution; La fig. 9 est une section suivant la ligne IX-IX de la fig. 8, et Les fig. 10 à 13 sont des demi-sections transversales de quatre variantes de la chau dière.
La chaudière, suivant les fig. 1 à 5, est divisée à l'intérieur de sa partie cylindrique 1 à l'aide de deux cloisons verticales et pa rallèles 2 et 3 en trois compartiments lon gitudinaux, le compartiment médian ou cen tral 4 et les compartiments latéraux 5 et 6. Le compartiment central 4 est traversé longitudina lement par les tubes de fumée 7 usuels, sortant de la boîte à feu 8 et entrant dans la boite à fumée 9. Les cloisons 2 et 3 sont rivées à la partie inférieure et supérieure de la chau dière au moyen de cornières 10.
Les com partiments latéraux 5, 6 communiquent avec le compartiment central 4, d'une part, à tra vers une série d'encoches 11 pratiquées dans le bord supérieur des cloisons 2, 3 et, d'autre part, par un passage 12 laissé libre entre l'extrémité antérieure desdites cloisons et la paroi postérieure 13 de la boîte à fumée 9. Les extrémités antérieures des compartiments latéraux 5, 6 sont fermées par la paroi 13 et leurs extrémités postérieures par des cloisons 14 (fig. 2).
A travers ces cloisons 14 passent deux collecteurs d'eau 15 disposés entière ment à l'intérieur de la chaudière et paral lèlement à la boîte à feu 8 aux deux côtés de cette dernière. Ces collecteurs 15 ont. la forme de canaux, qui peuvent être fermés (fig. 3) ou ouverts (15#I dans la fig. 5) vers le liant.
Dans chacun de ces canaux débouche une série de tubes d'eau inclinés 16, dont chacun est entouré d'dri tube 17, à diamètre plus grand, qui débouche dans l'espace libre entre la boîte à feu 8 et la paroi de la chau dière, cet espace communiquant avec le compartiment central 4; l'autre extrémité de ces tubes 17 est fermée par une chape amo vible permettant le nettoyage. Les tubes 16 des deux séries avec leurs tubes -ci) veloppes correspondants 17 sont disposés, de manière que les tubes de l'une des séries se croisent avec ceux de l'autre série.
Le fonctionnement de la forme d'exécu tion décrite est le suivant: L'eau d'alimentation est introduite dans le compartiment latéral 5 ou 6, ou en même temps dans tous les deux, suivant qu'on le désire, au moyen des tubulures d'injection 24, 25. Cette eau rencontre un fort courant d'eau chaude provenant du compartiment central 4 dans la direction de la flèche a (fig. 1). Ce courant entraîne l'eau d'alimen tation dans le canal du ou des collecteurs 15 où elle est divisée sur les divers tubes 16, 17.
Par suite de cette disposition, elle est rapidement chauffée à la température de va- porisation. L'eau qui n'est pas vaporisée entre dans l'espace entre la boite à feu 8 et la chaudière et de là dans le compartiment central 4, d'où elle circule de nouveau à travers les compartiments latéraux. La vapeur quia été produite passe au-dessus de l'eau contenue dans le compartiment central 4 et, grâce aux encoches 11, sur celle qui se trouve dans les compartiments latéraux et quitte la chaudière par le dôme 18.
Au cas où les collecteurs sont ouverts (fig. 5), la vapeur vient aussi eu contact direct avec l'eau entraînée dans ceux-ci.
Vu le fait que l'eau d'alimentation fraî che est déjà chauffée sur son passage à tra vers les compartiments latéraux et qu'elle est chauffée davantage dans les collecteurs directement ou indirectement par la vapeur produite dans les tubes d'eau 16. 17, on comprendra qu'elle entre dans ceux-ci avec une température qui égale à peu près la température maxima régnant dans la chau dière.
La forme d'exécution suivant les figures 6 et 7 ne diffère de la première que par le fait que les cloisons 2 et 3 sont munies à leur bord inférieur d'une longue encoche 19 et que leur extrémité antérieure bute contre la paroi 13 de la boîte à fumée. En outre, chaque compartiment latéral 5, 6 est divisé par une paroi horizontale 20 dans deux cham bres superposées 21 et 22, qui communiquent entre elles par un passage 23 (fig. 6). Les tubulures d'injection 24, 25 débouchent dans la chambre supérieure 21 de chaque compar timent latéral.
Le fonctionnement de cette forme d'exécution se comprend sans autre. Un courant d'eau chaude provenant du com partiment central entre par les encoches dans les chambres inférieures 22 des compartiments latéraux, passe par 23 dans les chambres supérieures où il rencontre l'eau d'alimenta tion fraîche, qu'il entraîne vers les collecteurs de la manière déjà décrite.
D'après les fig. 8 et 9, les cloisons 2, 3 sont munies à leur bord inférieur, près de la paroi 13, d'une encoche 26, permettant la communication entre les trois compartiments. Les compartiments latéraux sont divisés en trois chambres superposées 27, 28, 29. Dans les chambres supérieures débouchent les in jecteurs 24, 25. Les différentes chambres de chaque compartiment latéral communiquent entre elles par les passages 30, 31 (fig. 8). L'eau chaude provenant du compartiment central 4 entre d'abord par les encoches 26 dans les chambres inférieures 27, puis, par 30, dans les chambres 28 et de là, à travers 31, dans les chambres supérieures d'où elle entraîne l'eau d'alimentation fraîche aux col lecteurs.
Au lieu d'être ouverts vers le haut, comme il est indiqué dans les figures décrites ci-dessus, les compartiments latéraux de toutes les formes d'exécution pourraient aussi être fermés, comme il est indiqué, à -titre d'exemple, dans les fig. 10, 11 et 13. Ces figures se comprennent sans explications.
Pour accélérer la vaporisation de l'eau dans les compartiments latéraux, on pourra placer dans l'espace même des compartiments, des tubes à fumée (fig. 12 et 13).
En outre, au lieu d'un seul collecteur sur chaque côté ,de la boîte à feu,, on en pourra disposer plusieurs et en correspondance plusieurs séries de tubes d'eau se croisant entre elles. Les collecteurs, au lieu d'être disposés entiè rement à l'intérieur de la chaudière pourront aussi être disposés entièrement à l'extérieur de celle-ci.
Les avantages obtenus au moyen de la chaudière décrite sont les suivants Grâce à la division décrite de la chau dière en trois compartiments longitudinaux juxtaposés, on obtient une circulation de l'eau d'alimentation, qui permet de réchauffer celle- ci avant son entrée dans la boîte à feu à une température qui égale à peu près la tempé rature maxima régnant dans la chaudière. Par conséquent, l'échauffement ultérieur de l'eau dans les tubes 16, 17 pour la vapori sation se produit beaucoup plus rapidement que dans les chaudières actuelles.
De plus, la disposition décrite des tubes 16, 17 aug mente considérablement la surface d'échauffe- ment direct, d'où résulte un effet de vapo risation plus grand dans lesdits tubes. Ceci permet de réduire la consommation de com bustible et de faire travailler la chaudière avec un minimum de frais. La forte circu. lation qui est provoquée dans les comparti ments latéraux empêche l'incrustation des parois de la chaudière; les dépôts, qui se précipitent en forme de boue peuvent facile ment et périodiquement être soutirés aux compartiments et aux tubes 17 par des moyens appropriés.
Le chauffage rapide et efficace et la circulation de l'eau d'alimentation pré sentent aussi l'avantage que de grandes varia tions de la température à cause d'une ah mentation irrégulière du feu (surtout dans les locomotives, auxquelles la chaudïère dé crite est destinée de préférence)' sont empê chées.
On comprendra qu'en outre, cri peut re courir à de petits changements particuliers de construction entre les limites des revendica tions sans s'éloigner de l'esprit ou sacrifier aucun des avantages de l'invention.