Générateur de vapeur. La présente invention a pour objet un gé nérateur de vapeur comportant un élément vaporisateur, un économiseur, un surchauf- feur et un réchauffeur d'air, caractérisé en ce que ces différents organes sont disposés suivant un anneau cylindrique à. axe hori zontal, dont la partie intérieure constitue la chambre de combustion.
On a constaté que grâce à cette disposi tion, le générateur a un haut rendement et peut produire, avec un encombrement relati vement faible, une grande quantité de va peur, à des pressions élevées.
L'élément vaporisateur peut comporter deux parties, la première ayant une seule ran gée @de tubes et non-perméable aux gaz, la seconde ayant deux rangées quinconcées et laissant un passage aux gaz. Dans ce cas, on peut prévoir un passage de retour pour les gaz autour de chambre de combustion, pas sage dans lequel sont placés successivement le surchauffeur, l'économiseur et le réchauffeur d'air.
Cet élément vaporisateur peut être cons titué par :des tubes recourbés en arc de cercle et reliés à des collecteurs placés à la partie supérieure et à la partie inférieure du géné rateur dans le plan vertical axial de celui-ci ou en son voisinage.
Le réchauffeur d'air annulaire peut être constitué par un assemblage de tôles convena blement conformées à circulations alternées, perpendibulaires entre elles, de l'air et des fumées.
Dans une forme d'exécution préférée, l'ensemble peut être entouré par une gaine dans laquelle circule l'air .se rendant au ré chauffeur d'air, récupérant les calories per dues par le passage de retour.
Le générateur faisant l'objet de la pré sente invention est applicable, par exemple, aux machines mobiles telles que locomotives, automotrices, yachts et plus spécialement les petits navires, et même les aéroplanes.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution dit généra teur, objet de l'invention.
La, fig. 1 est une vue en plan. partielle ment en coupe, de l'ensemble du générateur; la fig. ? est une vue en élévation latérale. partiellement en coupe, de la fig. 1;
les fig. 3 et 4 sont des demi-coupes trans versales respectivement suivant les lignes 3-3 et 4-4 de la<U>fi-.</U> ?: la. fig. 3 montr < @ la constitution circulaire du foyer et la<B>,</B> dis position annulaire du réchauffeur d'air;
la fig. 4 représente la. disposition en are de cer cle des tubes du surchauffeur; la fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne 7-7 de la fi-. ? montrant les groupes des tubes économiseurs disposés syniélr-ique- ment ; la fia. 6 est une vue de détail représen tant la réalisation des tubes économiseurs. Dans la forme d'exécution représentée, le générateur a. la forme d'un anneau evlin- drique.
La chambre de combustion se trouve dans la partie centrale. Elle est entourée par un faisceau de tubes vaporisateurs en deux par ties 1 et ?. Une paroi extérieure cylindrique 3. au besoin garnie d'isolant, limite la sur face extérieure du générateur, en ménageant un espace annulaire 4 pour le retour vers l'avant des gaz chauds du foyer.
Le générateur est à circulation forcée. Le liquide. refoulé par une pompe d'alimentation (non-représenté), est introduit par une tuyau terie 5 (fig. 5).<B>Il</B> est conduit à travers 1111 branchement 6 dans des tubulures 7 et 8 et parvient à un économiseur 9 (fig. 6) qui est logé à, l'extrémité avant de l'espace annu laire 4. Cet économiseur est formé (le deux éléments<B>10</B> en forme d'arcs de cercle disposés symétriquement par rapport au plan vertical axial de la, chaudière (fi-. 5).
Chaque partie de l'économiseur comprend un collecteur d'entrée radial<B>Il.</B> des tubes 12 et un collecteur de sortie radial 13. 1T11 cer- tain nombre de tubes est relié à chaque col- l@@eteur pour réaliser des circuits en parallèle pour le liquide en chauffage dans le courant (les gaz chauds.
Dans la vue en coupe de la fig. :> par exemple. six rangées sont prévues, formée chacune (le deux tubes 12 et reliées à chacun des collecteurs<B>Il</B> et 13. Le fluide circule ainsi en parallèle dans douze tubes pour cha que partie de l'économiseur, et en tout. dans vingt-quatre tubes en parallèle. Les tubes d'économiseur sont recourbés pour épouser la forme de l'espace annulaire 4.
Pour h1 clarté de la description. une vue :i plus grande échelle (fig. 6) montre la forma tion du coude de retour des tubes dans cha que rangée. Le liquide entre dans les tubes par les collecteurs d'entrée 11 et se rassemble clans les collecteurs de sortie 13. En général. la circulation d11 liquide est à contreconrant du trajet des gaz chauds dans l'espace annu- laire 4.
Le fluide chauffé dans l'économiseur est amené par des connexions 14 et 15 à un col lecteur d'entrée 16 de l'élément vaporisa teur. Ce collecteur est placé dans l'espace annulaire 4 à la partie inférieure du foyer. Les tubes vaporisateurs 1 et 2 sont reliés à une de leurs extrémités au collecteur d'entrée 16 et à l'autre extrémité à un collecteur de sortie 17.
Ces tubes sont disposés en couches hélicoïdales constituant un grand nombre de passages en parallèle à circulation forcée du collecteur d'entrée 16 -au collecteur de sor tie 17: Des groupes de tubes vaporisateurs 18 et 19 forment les parois extrêmes transversales du foyer et sont aussi réunis aux collecteurs 16 et 17. Chacun des tubes 18 et 19 forment, une spirale dont le nombre de tours est dé terminé pour présenter au passage du fluide sensiblement la. même résistance que celle de chacun des tubes 1 et 2.
Les tubes vaporisateurs 1, dans la, partie avant du foyer, sont rapprochés les uns des autres et forment une seule rangée. tandis que les tubes vaporisateurs ?. dans la partie ar- rière du foyer, forment deux rangées. Les tubes 2 sont espaeés et disposés en quinconce pour laisser un passage aux gaz de combus tion.
Une cloison cylindrique \?0. entourant les tubes 1, empêche le passage des gaz du foyer entre les tubes.
Un brûleur 21 de type approprié est monté dans une ouverture \?\? de la façade. Comme représenté, il comporte une conduite centrale 23 pour le combustible et un dispositif 24 de réglage pour l'air comburant.
Les gaz de combustion circulent longitu- nalement dans le foyer, puis passent entre les tubes 2 et dans l'espace annulaire 4. Dans cet espace, en revenant vers l'avant de la. chaudière, ils rencontrent successivement les tubes du surchauffeur 25, les tubes de l'éco nomiseur 12 et réchauffeur d'air 26. Ils sont finalement évacués à travers un passage cir culaire 27, par un orifice 28.
Un séparateur 29 est disposé à l'arrière du générateur. Il est relié au collecteur de sor tie 17 par une tuyauterie pénétrant tangen tiellement dans ledit séparateur. Il reçoit le mélange de liquide et de vapeur fourni par les tubes vaporisateurs 1, 2, 18., 19. Le ni veau du liquide y est normalement maintenu approximativement à la hauteur de l'axe du foyer.
Le mélange entrant dans le séparateur 29 y est .divisé en liquide et vapeur. Le liquide, rassemblé à la partie inférieure, est repris par un tuyau 30 et une pompe de circulation 31 et déversé par des tuyaux 32 dans le collec teur d'entrée 16 du vaporisateur.
La vapeur, par des tubes 33, se rend à des collecteurs d'entrée 34 du surchauf- feur 25.
La surface de surchauffe est formée de deux parties symétriques en arc de cercle (fig. 4) dans .l'espace annulaire 4. Les tubes du surchauffeur 25 s'étendent longitudinale ment parallèlement à l'axe du foyer et sont recourbés pour former des rangées planes dis posées radialement. Chaque rangée est reliée à une extrémité aux collecteurs d'entrée 34 et à l'autre extrémité à des collecteurs de sortie 35.
Des cloisons 36 sont placées aux extrémités des deux parties du surchauffeur pour le séparer de l'espace réservé aux col lecteurs d'entrée et de sortie 16 et 17 de l'élé ment vaporisateur. Les collecteurs -du sur- chauffeur sont recourbés pour épouser la courbure de l'espace annulaire 4 dans lequel ils sont placés. Des connexions appropriées (non-représentées) sont prévues sur les collec- teurs 35 pour assurer l'évacuation de la va peur vers les dispositifs d'utilisation.
Le réchauffeur d'air 26 est constitué par des tôles incurvées en matière conductrice de la chaleur, en métal par exemple, écartées les unes des autres et assemblées de façon à se .loger dans un espace annulaire compris entre les parties cylindriques 38 et 39 de rayons sensiblement égaux à ceux des parties cylindriques limitant l'espace annulaire 4.
Ce réchauffeur peut être avantageusement conforme à celui décrit dans le brevet suisse no 194142 et déposé le 17 décembre 1936 par le même inventeur.
Les passages entre tôles successives du ré chauffeur d'air sont alternativement réser vés aux gaz chauds et à l'air comburant. Les gaz provenant de l'espace annulaire 4 tra versent le réchauffeur d'air 26 dans le sens de l'axe de la chambre de combustion et sor tent dans le passage annulaire 27.
L'air circule dans les passages compris entre ceux réservés aux gaz chauds et suivant une direction centripète.
Les, tôles peuvent être espacées à égales distances ou, si on le désire, à distances inégales pour présenter, par exemple, des sec tions plus grandes pour les gaz chauds que pour l'air à chauffer. De plus, le réchauffeur d'air peut s'étendre sur un arc inférieur à 360 . Il peut même être construit en sections espacées circonférentiellement les unes des autres.
Avant d'atteindre le réchauffeur d'air, l'air parcourt un espace 42 ménagé entre la paroi 3 et une enveloppe extérieure 43; il absorbe ainsi une certaine quantité des calo ries perdues par le mur 3. Une ouverture 44 assure l'entrée de l'air froid.