Chaudière pour le chauffage de -fluides. La .présente invention a pour objet une chaudière pour le chauffage de fluides qui doit travailler avec des rendements supé rieurs à ceux qu'.on a pu obtenir jusqu'ici.
En vue d'assurer le rendement le plus grand possible des chaudières à vapeur il a été de pratique usuelle jusqu'ici de chauffer l'eau d'alimentation dans des économiseurs par les gaz de combustion avant l'écoule ment à la cheminée. Dans ,ce cas, la tempé rature des gaz d'écoulement est considé rablement plus haute que celle à laquelle ils chauffent l'eau d'alimentation.
Dans la chaudière formant. l'objet de la présente invention, la température des gaz perdus avant. l'écoulement à la cheminée, est. plus basse que jusqu'ici. Avec cette chau dière, on obtient donc un meilleur rende ment.
On décrira maintenant, à titre d'exem ples, plusieurs formes d:exécut.ion de la présente invention en se reportant aux des sins ci-joints, dans lesquels.
La fig. 1 montre schématiquement une chaudière à chauffage au gaz sans surchauf- feur; les fig. 2 et 3 montrent des chaudières à chauffage au pétrole, dans lesquelles le passage à travers les récupérateurs se fait verticalement, l'air s'élevant sur un côté, et les gaz du foyer descendant de l'autre côté;
la fig. 3 montre une disposition avec deux rangées de tubes d'eau à l'extérieur des ré cupérateurs; la fig. 4 montre une chaudière à .chauffage au gaz, clans laquelle les deux récupérateurs soit .divisés chacun en deux étages séparés par une paroi en briques ré fractaires, les entrées d'air se trouvant au sommet; la fig. 5 est une coupe et la fig. 6 un plan d'une :cliaudièr o à chauffage au gaz de gazogène, dans laquelle l'air et le gaz combustible sont chauffés par voie de récupération avant la combustion;
Les fig. i à 19. sont relatives à une chau dière clans laquelle du poussier de,eharbon est utilisé comme combustible; la fig. 7 est une coupe et montre un surchauffeur avec des tubes horizontaux, et les fig. 8 à 7.1 montrent deux variantes d'une installation pour dis tribuer et mélanger le poussier de charbon avec l'air;
la fig. 12 montre une chaudière à chauffage au gaz avec surchauffeur; la fi,-. 13 est une élévation latérale, la fig. 14 une élévation de bout et la fig. 15 un plan; ces figures montrent schématiquement la disposition des plaques ou éléments du ré cupérateur à travers lesquels la direction d'écoulement .de l'air -et des gaz est horizon tale; les fig. 16 à 19 montrent une forme du mécanisme de commande des .soupapes pour effectuer le renversement de l'écoulement à travers les récupérateurs d'une chaudière à chauffage au gaz.
Suivant la fig. 1, un corps d'eau W et un -corps de vapeur et d'eau SW sont dis posés horizontalement l'un au-dessus de l'au tre, le corps d'eau en dessous, et quelques rangées d'éléments de chauffe principaux à tubes d'eau T relient ces corps et .sont pra tiquement disposés verticalement, mais lé gèrement courbes pour tenir -compte de la dilatation et dé la contraction dues aux changements de température. 11-s peuvent être disposés aussi près les uns des autres qu'il est possible en tenant compte de l'é tanchéité de leurs joints avec les corps, les rangées s'étendant pratiquement sur toute la longueur des corps.
Ces deux corps sont reliés en outre par deux rangées de tubes d'eau de retour R1' disposés symétriquement par rapport au plan longitudinal vertical passant par les axes des deux corps. Les tubes de retour sont tous semblables et sont convenablement courbés dans les plans trans versaux, ces deux rangées s'étendent aussi pratiquement sur tonte la longueur des corps. Les espaces entre des tubes contigus de chaque rangée sont remplis de matière réfractaire, briques réfractaires, blocs etc.. sauf dans les parties situées près du corps de vapeur et d'eau, de façon à former des parois refroidies par l'eau. L'espace entre les deux parois est divisé par les éléments de chariffe principaux à tubes d'eau T en cieux chambres de combustion CC.
A leurs extrémités supérieures, près du corps de va peur et d'eau uns série de plaque g sont bra- sées ou soudées aux tubes -de retour pour former des tuyères guides disposées de ma- nière à diriger le courant arrivant d'air et de combustible et les produits de combus tion vers le bas, le long des côtés internes des parois refroidies des chambres de com bustion. Les deux parties -du .corps d'eau situées entre les tubes d'eau et les tubes de retour, peuvent être revêtues d'une :garni ture réfractaire.
Las deux récupérateurs R sont disposés en forme de parois longitudinales veiti-cales à l'extérieur desdites parois refroidies, avec des interstices horizontaux transversaux pour le passage<B>de-</B> l'air et -des produits de combustion, et reposent sur des chaises ou supports métalliques appropriés 2 à hauteur convenable au-dessus de .la base 3 de la, chaudière..
Les tubes de retour sont courbés à une forme telle que leurs revêtements ré- fr.attaires sont à. proximité étroite de la base du récupérateur, tandis que la partie mon tante de chaque tube forme, un léger angle avec la verticale, de façon à créer une plus grande distance entre la paroi du récupé rateur et le sommet des parties droites des tubes de retour. Cette disposition assure une .aire augmentant graduellement pour le passage vers le haut de l'air arrivant, après qu'il a passé le récupérateur et avant qu'il pénètre clans la chambre de combustion.
Des parois transversales avant et arrière, gar nies à .l'intérieur :de briques réfractaires, sont établies pour délimiter les chambres de combustion. Deux voûtes en briques ré fractaire ou des éléments similaires 4, allant des sommets des parois du récupérateur au corps de. vapeur et d'eau SW, complètent la délimitation de l'espace.
L'enveloppe externe comprend deux re vêtements verticaux externes en tôle pour lesdites parois transversales avant et ar rière, et deux côtés longitudinaux 6 formés en tôle et situés au dehors des parois du régénérateur, avec des ouvertures d'admis sion d'air<B>7</B> à la base. Ces deux côtés sont montés -de façon à former un léger angle avec la verticale et à constituer ainsi une aire graduellement décroissante pour le pas- sage vers le haut de l'air froid arrivant, avant que cet air passe à travers les récupé rateurs.
La base 3 de la chaudière est une tôle horizontale sur laquelle reposent les parois transversales .avant et arrière et les supports 2 pour les récupérateurs, -et à la quelle sont fixés les deux revêtements et les deux côtés longitudinaux ci-dessus men tionnés.
Les .passages P pour les produits de com bustion sont disposés dans les chaises ou supports mentionnés, -et chaque passage est relié à la cheminée ou renard par des ou vertures prévues dans la paroi transversale arrière mentionnés. Deux soupapes V pour commander le passage de l'air et -des pro duits de combustion sont disposées à la base des supports de .manière à mettre les es paces entre les -récupérateurs et l'enveloppe externe en communication soit avec l'atmos phère par la voie des ouvertures d'admis sion d'-air mentionnées, soit avec les pas sages .pour les produits de combustion.
Les dites soupapes peuvent affecter la forme de longs clapets plats s'étendant pratiquement sur toute la longueur de la chaudière.
Deux tuyaux d'amenée ,de combustible S sont disposés au-dessus des voûtes en bri ques réfractaires 4, avec une série de tuyères N pénétrant à travers les voûtes et dirigées vers les plaquas guides g, tuyères situées aux entrées des chambres de .combustion. Des soupapes de retenue appropriées sont prévues ainsi qu'ûn mécanisme de com mande, la disposition étant telle que lorsque du combustible est admis à l'une des cham bres de combustion, il est coupé de l'autre chambre.
Les soupapes de combustible et la soupape pour la commande de la direr, tion de passage de l'air et des produits' de combustion sont renversées simultanément ou presque. La période entre des renverse ments successifs peut être d'environ trente secondes, ces courtes périodes de renverse ment exigeant des récupérateurs de gran deur relativement faible.
Le mécanisme de commande des sou papes représenté dans les fig. i6 à 19 com- prend un maneton 9.0 amené à osciller d'un angle d'environ trois quarts de tour. Trois leviers à fourche 'ii sont montés symétri quement par rapport au chemin du maneton de manière que le maneton s'.ei#gage dans la mâchoire de .chaque fourche et s'en dégage à chaque oscillation, et fait ainsi osciller les leviers à fourche. Un levier à fourche sert pour les,deux clapets, et un levier pour chaque soupape de combustible.
La trans mission du mouvement des leviers à fourche aux soupapes .se fait ici par un système de bielleg 12, mais peut se faire en cas de grande chaudière par des moyens pneuma tiques ou hydrauliques.
Sur l'arbre à manivelle 14 (fig. i8 et 19) est monté, de manière à tourner avec l'arbre un manchon 50, qui coulisse sur l'arbre et est muni à chaque extrémité de griffes d'ac couplement. Sur l'arbre 14 sont montés à jeu libre deux r -o-ues coniques 51 et 52 pour vues de griffes pour s'engager avec les grif fes .du manchon 50.
Les roues conique 51 et 52 sont toutes deux en :prise constante avec la roue .conique 53 fixée sur une extrémité de l'arbre h4. Cet, arbre est actionné par un moteur électrique non représenté par l'arbre 55, au moyen de ,la vis sans fin 56 et de- la roue dentée 57.
Entre les périodes de ren versement du passage à travers la chau dière, le manchon 50 est au repos dans sa position médiane, et lorsqu'un renversement doit être effectué, il est replacé pour s'en gager avec l'une ou l'autre -des roues coni ques 51, 52, .après quoi, le .maneton: 9.0 os cille d'une position extrême à l'autre;
à la fin de cette oscillation, le manchon 50 est ramené à sa position médiane et aucune ro tation ultérieure du vilebrequin 14 n'a lieu jusqu'à la ,période suivante @de renverse ment. Le,déplacement du manchon 50 hors de sa position médiane se fait par un levier de renvoi à fourche constitué par les leviers 58, 59, 60, rigidement fixés à l'arbre 61, qui est monté sur des paliers appropriés. Une barre 62 avec coulisse 63 est montée dans des guides 64, de façon à pouvoir exécuter un mouvementaxial, et traverse un trou ou rainure de l'extrémité du levier 60.
Ce mou vement axial se fait par un maneton 65 ac tionné par la vis sans fin 66 prévue sur l'ar bre 54. et la roue 67 prévue sur l'arbre 68. La barre 62.est pourvue de deux collets 70 et deux ressorts 71, coaxiaux à la barr0, sont interposés entre ces collets et l'extré- znité du levier 60.
Deux leviers de renvoi 7"_ sont pourvus à une extrémité d'un cro chet adapté pour maintenir le ,levier 60 clans sa position médiane, ainsi que repré senté, sur la fig. 18. Leurs autres extrémités 73 se trouvent clans lé trajet de mouvement des collets 70.
En conséquence, si elle se trouve clans la position représentée, la, barre 62 est lente- ment actionnée de droite à. gauche, le res sort côté droit 71 est comprimé, et tend à dé placer le levier 60 vers la gauche. Ce levier est retenu dans la position représentée jus qu'à ce que le collet côté droit s'est su-f- fisamrnent déplacé pour basculer le levier côté droit 72 sur quoi le manchon 50 s'en gage avec la roue conique 51, et le maneton 10 oscille d'une position extrême à l'autre.
Le mécanisme .de commande des sou papes et la .combustion du combustible ayant. été mis en train, et la chaudière ayant atteint un état de fonctionnement sta- bIe, le cycle d'opérations peut être expliqué, à titre d'exemple, de la manière suivante:
Au début d'une période, immédiatement après que les soupapes ont été renversées, de l'air froid, à une température de, par exemple 1â C pénètre par les ouvertures d'admission, par exemple sur le côté droit do la chaudière, le clapet d'air de ce côté étant, réglé cite façon que l'air monte entre le récupérateur et l'enveloppe externe, passe ensuite de droite à gauche à travers le ré cupérateur côté droit, en y recevant de .la chaleur, et,
en sert à une température de par exemple 80011 C. L'air chauffé con tinue son: chemin d@abord principalement vers le haut, et puis franchit les plaques de tuyères et pénètre dans la chambre .de com bustion où il se. mélange avec le combus tible qui est immédiatement enflammé à cette température élevée. La combustion se fait complètement dans la chambre de com bustion, qui dans ce but, possède une capa cité cubique suffisante, et les gaz de combus tion atteignent une température de par exem ple 1650 C.
Les gaz extrêmement chauds pas sent de droite à gauche au delà des éléments de chauffe principaux, en cédant de la cha leur, leur température étant abaissée à par exemple 850 C. Les gaz, partiellement re froidis, continuent à s'écouler à travers la chambre de combustion côté gauche, qui ne fonctionne pas du fait 'i que son arrivée de combustible est coupée, traversant le récupé rateur côté gauche en cédant la plus grande partie .de leur chaleur disponible restante, et en sortent. à une température de par exemple<B>601</B> C. Le clapet, situé sur le côté gauche est réglé pour fermer les entrées d'air sur ce côté et faire dévier les gaz de façon qu'ils passent. par les .susdits passages à la cheminée.
A la fin de la ,période et juste avant que 1o prochain renversement des soupapes soit effectué, le récupérateur côté droit a été légèrement refroidi et le récupé rateur côté gauche a été légèrement. chauffé de quelques degrés. Le renversement de sou papes ayant été effectué le combustible est amené à la chambre de combustion côté droit, et le passage de l'air et des gaz de combustion à travers la chaudière se fait de gauche à droite.
Le récupérateur côté gauche cède maintenant de la chaleur à l'air froid arrivant, et le récûpérateur côté droit reçoit de la chaleur des gaz avant qu'ils soient évacués à la cheminée, l'ordre de succession des échanges de chaleur étant semblable à celui décrit ci-dessus. La tem- pératuro des gaz frappant. les tubes d'eau varie de 1650 C, pour la rangée la plus rapprochée de la chambre de combustion active, à 800 C polo' la rangée la plus rapprochée de la chambre de combustion inactive. De cette manière, d'abord un côté cite la chaudière, puis l'autre côté, reçoivent alternativement le maximum de chaleur.
Suivant. la fig. ;?, le passage de l'air à travers les récupérateurs se fait verticale- ment, l'air s'élévant sur un côté et les gaz du foyer descendant de l'autre côté; les tubes d'eau de reito,ur Rh' et les parois externes de la chaudière s'appuyant directement con tre les récupérateurs.
Dans la forme, d'exécution représentée par la fig. 3, chaque récupérateur est en tièrement entouré: par clés tubes d'eau, l'eau d'alimentation étant introduite dans les corps Wi aux extrémités inférieures des groupes externes de tubes d'eau Z'1.
Suivant la fig. 4, chaque récupérateur est établi de façon que ses parties froide et chaude RI et R= soient séparées par une pa= roi<I>FB</I> en briques réfractaires ou leurs équi valents. Le passage de l'air arrivant se fait vers le bas à travers R1, puis vers le haut à travers R=, et le passage des gaz d'écbap- pement se fait vers le bas à travers R=, puis vers le haut à travers RI.
Dans les fig. 5 et 6, les tuyaux d'amenées S .polir le gaz de gazogène combustible ont une section rectangulaire et sont placés près du bas .de la chaudière. Le côté inférieur de chaque tuyau possède un nombre d'ou vertures 40 pour l'amenée du gaz combus tible aux compartiments du récupérateur. Des compartiments de gaz et d'air alternés du récupérateur sont formés par -des plaques verticales 41, qui s'étendent à l'extérieur, au delà du régénérateur lui-même, vers la pa roi externe 15.2.
Des plaques verticales 44, situées dans le même plan que les plaques 41., sont fixées au côté inférieur du tuyau d'amenée S, ou sont venues de fonte avec ce côté, et chaque paire adjacente de ces pla ques située sur des côtés opposés d'un groupe d'ouvertures 40 est unie par une plaque inclinée 45, de façon à former .des passages descendants pour le gaz. venant des ouvertures 40, et à laisser des passages alter nés pour le passage à l'intérieur de l'air froid venant de l'atmosphère.
Les plaques 44 s'étendent vers l'intérieur aussi loin que les clapets s'étendent, de sorte que lorsque ces derniers sont dans la position représen tée sur la fig. 5, les courants d'arrivée d'air froid et de gaz sur le côté droit .de la .chau- chère peuvent rester séparés pendant qu'ils s'élèvent verticalement entre le récupéra teur et la paroi externe 42, et ensuite hori zontalement à travers le récupérateur.
Dans ce récupérateur, le clapet situé sur chaque côté clé la chaudière est formé par un seg ment tubulaire s'étendant sur toute la longueur de la chaudière, et par un nom bre de segments Vû rigidement fixés au segment et s'adaptent aisément entre les pla ques verticales 44.
La fig. 5 ne montre pas clé tubes clé re tour, mais ces tubes .peuvent êtres utilisés si on le désire. Ils peuvent porter une paroi perforée,en briques réfractaires, -qui assure le mélange du gaz combustible et de l'air réchauffé et leur combustion. Dans une va riante, les tubes de retour peuvent former partie de la construction qui porte les récu pérateurs.
La disposition des plaques de récupéra teur en piles, avec des interstices pour le passage de l'air et des gaz, est représentée sur les fig. 13 à 15. Les plaques 7., 2, 3.... sont disposées en .série parallèlement par rapport à la direction d'écoulement de l'air et des gaz. Comme, il est désirable de ré duire au minimum toute conduction de cha leur à travers les ,plaques dans la direction d'écoulement des fluides, des intervalles -étroits subsistent entre les plaques adjacen tes.
Si les flèches indiquent la direction de l'air entrant, les températures moyennes des plaques ï, 2, 3, 4... disposées en série, sont progressivement plus élevées. Les plaques situées à l'extrémité chaude du récupérateur sont en matière réfractaire, par exemple en porcelaine, en poterie, en briques réfrac taires, celles situées à l'extrémité froide peu vent être en métal.
Dans la forme d'-exé.eution représentée par la fig. i, avec laquelle un surchauffeur est .combiné, les tubes d'eau Z" sont groupés en deux jeux avec un espace entre eux dans lequel les tubes de surchauffe<I>ST</I> sont éta blis. Ces tubes surchauffeurs<B>SI'</B> sont dis- posés horizontalement et parallèlement aux corps supérieur et inférieur.
Les collecteurs (le vapeur saturée et surchauffée, auxquels sont reliées les extrémités des tubes sur- chauffeurs, sont placées à une extrémité de la chaudière en dehors de son enveloppe. Dans cette position, les tubes de surchauffe ne sont pas exposés aux gaz de combus tion lorsque ces gaz sont à leur tempéra ture la plus élevée. Avec les valeurs don nées dans l'exemple ci-dessus, la tenipéra- ture moyenne des gaz frappant les tubes de surchauffe peut être par exemple de 1.000 C.
Les dispositions .sont prises de façon à assu rer un écoulemerît de vapeur suffisamment rapide à travers les tubes de surchauffe, pour que la température -du métal ne dé passe pas celle à laquelle il peut résister sùrement.
Pour .1'ainen.ée .du poussier de charbon ou des combustibles semblables, on se sert de tamis oscillants ou de vibrateurs J, le combustible pulvérulant étant introduit dans les deux chambres et coupé -de ces chambres de la manière ci-dessus décrite pouf.' l'amenée de combustible gazeux. Avec certains combustibles solides, il peut se for cer une scorie liquide, et il faut alors pren dre des dispositions pour évacuer cette scorie des fonds des chambres de combus tion à intervalles appropriés.
Chaque tamis est suspendu à l'intérieur d'une boîte 25, à couvercle 26 (fig. S et 10), s'étendant pratiquement sur toute la Lon gueur de la chaudière, au moyen de bielles 2\l, et est mis en vibration au moyen d'un excentrique<B>28</B> fixé à un arbre 30 actionné par un moteur électrique avec engrenage de réduction approprié. Le fond du tamis est percé d'étroites fentes 31 à travers lesquelles le ,poussier s'échappo et se mélange avec l'air chauffé. Une grille vanne 32 (fig. 9 et 10) est établie à l'intérieur du tamis à proximité étroite de son fond.
En déplaçant la. grille au moyen de la vis et du volant à main 33, on peut. régler l'ouverture maxi mum des fentes et, en conséquence, la quan- du renversement du passage d'air et de pro duits de combustion, le tamis fonctionnant jusque l'à est arrêté, et -l'autre tamis est mis en mouvement. Dans la position de repos du tamis, ses fentes sont entièrement. cou vertes par la grille, en sorte qu'aucun pous sier ne tombe à travers. Le poussier de char bon est introduit, par une trémie 35 située à l'extérieur du couvercle ?6 de la boîte et par un entonnoir 36 situé à l'intérieur de ce couvercle.
Le poussier est, guidé dans sa descente verticale du tamis vers les espaces entre les tubes de retour I1F au sommet de la cham bre de combustiGii par une série de guides plats-37. L'arrêt du tamis se fait quelque peu avant le renversement des clapets V, en sorte que les dernières particules de pous sier tombant du tarais ont le temps d'are balayées dans la chambre de combustion par .le courant d'air chaud,
et d'être brûlées avant que le renversement. du passage de l'air et des gaz ait lieu.
Dans la forme de construction repré sentée à la fig. 12, la chaudière comprend deux corps d'eau 11' et un corps surchauf- feur SD, ce dernier étant disposé entre les corps W au milieu verticalement au-dessous du corps de vapeur et d'eau SW. Les tubes d'eau T s'étendent en deux groupes du corps de vapeur et d'eau SW, vers chacun des deux corps -d'eau W.
Le corps surchauffeur SD e,st divisé par un diaphragme central Longi tudinal vertical ou plaque D en deux com partiments, l'un pour la vapeur saturée re lié par des tuyaux aux espaces de vapeur clans le corps de vapeur et d'eau SIV, l'au tre pour la vapeur surchauffée le tuyau principal d'alimentation de vapeur étant re lié à ce deuxième compartiment. Les tuyaux mentionnés ne sont pas indiqués au dessin parcequ'ils sont placés à une extrémité de la chaudière en dehors de son enveloppe.
Une série de tubes<B>SI'</B> en U sont reliés au corps surchauffeur, chaque tube ayant ses. deux extrémités jointes respectivement aux deux ..<B>1 1</B> _ _,_ T ".. tubes surchauffeurs s'étendent -dans l'espace entre les deux groupes de tubes d'eau.
Une autre construction de ce genre com prend -deux corps de vapeur et d'eau et un corps surchauffeur, ces trois corps se trou vant à proximité étroite côté à côté, le corps tambour surchauffeur étant disposé au mi lieu verticalement au-dessus du corps d'eau situé à la base de la .chaudière.
Dans une autre forme de construction des récupérateurs, forme qui n'est pas re présentée, les parties cliaud e et froide de chaque récupérateur sont arrangées comme dispositifs séparés, la ,partie cliaude étant entourée par les tubes d'eau de retour, et la partie froide étant placée entre les tubes de retour et l'enveloppe externe.
Dans la disposition représentée aux fig. 10 et il, et applicable à une chaudière telle que représentée à la fig. 7, le mélange do l'air et du poussier a lieu à proximité des espaces entre les tubes de retour Rr.
Les côtés verticaux des guides plats 37 sont percés d'un nombre de petits trous 38 par lesquels l'air chaud sort en un nombre de jets horizontaux qui se mélangent à la pluie -de poussier.
Une .autre forme appropriée du méca nisme pour faire osciller le maneton 10 d'une chaudière similaire à celle représentée par la fig. 1, est la suivante: Sur l'arbre 14, auquel le maneton est fixé, est également fixée, de manière rigide, une .roue dentée cylindrique ou pignon. Une crémaillère dentée convenablement guidée engrène avec le pignon et est pourvue d'une patte saillante environ au milieu de sa longueur. La cré maillère est animée d'un mouvement alter natif par les pistons de deux cylindres hy drauliques ou pneumatiques opposés, cha que piston, lorsqu'il est en .action, presse contre des côtés opposés de cette patte. L a course de retour de chaque piston se fait au moyen d'un bloc coulissant clans des guides parallèles à la crémaillère.
Le bloc coulissant est actionné lentement d'une ex trémité à l'autre de son trajet, et en attei- gnant une extrémité, son mouvement est immédiatement renversé en direction. Le bloc coulissant refoule un piston lentement vers l'intérieur contre la pression fluide régnant dans le cylindre, jusqu'à ce 'que la course du piston vers l'intérieur soit termi née. Entre temps la crémaillère qui a été actionnée par le susdit piston à une extré mité de sa course, est maintenue au moyen d'un cliquet à ressort qui attaque une encoche prévue à un point convenable sur la crémaillère, le second piston s'appliquant contre la patte de la crémaillère prêt à exé cuter sa course motrice, dès que le cliquet est dégagé de l'encoche de la crémaillère.
Ce dégagement se fait par le bloc coulissant qui fait contact .avec une pièce d'arrêt et ac tionne cette pièce qui est reliée de manière convenable, bien .connue, au susdit cliquet. Une disposition semblable de cliquet d'en coche, d'arrêt et de mécanisme de con nexion est utilisée pour retenir et lâcher le deuxième piston. Le renversement du mou vement -du bloc coulissant se fait simultané ment .au dégagement du cliquet, ou immé diatement après.
Le bloc .coulissant est de préférence ac tionné par un moteur électrique avec m6ca- nisme de renversement et engrenage de ré duction. Ce dernier peut comprendre une vis menante, attaquant un écrou fixé au bloc coulissant, ou un engrenage à vis sans fin et un mécanisme de transmission appro prié. Le mécanisme de renversement peut être du type à courroies ,droite et croisée ou du typo à roues dentées. Aucune sou pape n'est requise pour les cylindres à pres sion fluide qui agissent simplement comme un système accumulateur, l'énergie étant dérivée du moteur électrique.
La force en chevaux requise pour le moteur est très faible, car le travail utile exécuté par le mo teur durant chaque période est accumulé dans les cylindres et est disponible pour le renversement soudain. clos soupapes de com bustible et d'air. Un dispositif d'étrangle ment réglable peut être utilisé pour régler le degré d'écoulement de fluide dans les cy- lindres et hors des cylindres, et en consé quence le temps pris par chaque course ac tive des pistons. La pression requise dans les .cylindres peut. être obtenue en pompant de l'ail- dans un ou plusieurs récipients d'air de capacité appropriée, communiquant avec les cylindres.
On a prévu des moyens pour l'allumage ou la mise en train de la combustion. Ils comprennent des moyens pour projeter des flammes de l'arrière ou de l'avant, ou de l'arrière et de l'avant des chaudières, lon- gitud.inalem.ent le -long des sommets des chambres de combustion dans le trajet des jets de combustible et d'air sortant des tuyères. Les moyens d'allumage ne sont pas représentés aux dessin.
Lorsqu'on se .sert de combustible solide clans des chaudières construites d'après la présente inven\ion, aucun barreau de grille n'est nécessaire. On évite. ainsi de nom breuses difficultés pratiques que l'on éprouve en essayant d'obtenir clos rendements aug mentés de chaudières de modèles actuelle ment en usage.
Par exemple. lorsque de l'air réchauffé est admis sous les barreaux de grille, comme clans la pratique actuelle, ce réchauffage ne peut se faire qu'à un de gré très limité, car sans celà, l'effet de re froidissement du tirage d'air sur les bar reaux de grille n'est pas suffisant, et ces barreaux sont promptement brûlés. D'autre part, du mâchefer est. formé par le charbon se trouvant sur les barreaux de grille chauds; et c'est avec une grande difficulté que l'on assure le maintien des espaces d'air entre les barreaux.
Les chaudières établies d'après la présente invention peuvent être construites suivant d'autres formes que celles représentées. Par exemple, les éléments de chauffe principaux entre les deux chambres de combustion peu vent être des plaques tubulaires parallèles, rivées aux corps supérieur et inférieur, avec do courts tubes de fumée vissés, ou fixés d'autre manière, par leur extrémité, à ces plaques tubulaires, de façon à servir de l'écoulement des gaz chauds du foyer.
Ou bien, on peut employer une enveloppe Cen trale avec deux côtés parallèles verticaux séparés .par une distance convenable, les tubes d'eau ou passages -de retour étant joints par leurs extrémités aux côtés parallèles, et des tubes de fumée étant vissés, ainsi qu'indiqué ci-dessus, aux côtés parallèles clans les régions entre les extrémités supé rieure et inférieure des tubes d'eau de re tour, les côtés verticaux étant prolongés vers le haut, au delà des extrémités supé rieures des tubes d'eau de retour, pour for mer un réservoir collecteur de vapeur de capacité convenable, et des tirants étant dis posés, si nécessaire, entre les côtés parallèles.
De plus, la construction .de la chaudière peut être asymétrique, les deux chambres de combustion et les deux groupes de tubes de retour se trouvant sur le même côté des éléments de chauffe principaux, avec entre eux une cloison de division en briques réfractaires. De l'autre côté des éléments de chauffe principaux, on a prévu un passage pour l'écoulement de l'air et. des gaz, qui dans ce cas se fait.
transversalement à travers un récupérateur, une chambre de combustion et une moitié des éléments de chauffe principaux, puis longitudinalement le long de ce passage, et ensuite transver salement en arrière à travers l'autre moitié d'éléments de chauffe principaux, l'autre chambre de combustion et l'autre récupé rateur, et de là à la (_,heminée. Ce passage peut être délimité par une paroi refroidie par .l'eau, et le surchauffeur peut être placé clans ce passage.
D'autre part, les tubes "d'écoulement de retour", formant les limi tes externes des chambres de combustion, peuvent être étroitement rapprochés en se touchant les uns les autres, sur la plus grande partie de leur longueur, a leurs ex trémités étant recourbées de façon à être jointes aux corps, le .long #de deux ou plu sieurs .rangées, et à offrir -dans le haut des ouvertures pour l'écoulement dans les cham bres de combustion et hors de ces chambres. surface de chauffe absorbant de la chaleur radiante des gaz incandescents à l'intérieur des chambres de combustion.
Cette forme de construction est particulièrement appro priée (pour des chaudières de locomotive.
Boiler for heating of fluids. The object of the present invention is a boiler for the heating of fluids which must work with higher yields than those which have been obtained hitherto.
In order to ensure the greatest possible efficiency of steam boilers, it has hitherto been customary practice to heat the feed water in economisers by the combustion gases before flowing to the stack. In this case, the temperature of the flow gases is considerably higher than that to which they heat the feed water.
In the forming boiler. the object of the present invention, the temperature of the waste gases before. the flow to the chimney, is. lower than so far. With this boiler, therefore, a better efficiency is obtained.
Several embodiments of the present invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying sins, in which.
Fig. 1 schematically shows a gas-fired boiler without superheater; figs. 2 and 3 show oil-fired boilers, in which the passage through the recuperators is made vertically, the air rising on one side, and the gases from the furnace falling on the other side;
fig. 3 shows an arrangement with two rows of water tubes outside the recuperators; fig. 4 shows a gas-fired boiler, in which the two recuperators are each divided into two stages separated by a wall made of refractory bricks, the air inlets being at the top; fig. 5 is a section and FIG. (6) a plan of a: gas heater o heating, in which air and fuel gas are heated by recovery before combustion;
Figs. i to 19. relate to a boiler in which coal dust is used as fuel; fig. 7 is a section and shows a superheater with horizontal tubes, and figs. 8 to 7.1 show two variants of an installation for distributing and mixing coal dust with air;
fig. 12 shows a gas-fired boiler with a superheater; the fi, -. 13 is a side elevation, FIG. 14 is an end elevation and FIG. 15 a plan; these figures show schematically the arrangement of the plates or elements of the recuperator through which the direction of flow .de air -and gases is horizontal; figs. 16-19 show one form of the valve control mechanism for effecting reverse flow through the recuperators of a gas fired boiler.
According to fig. 1, a body of water W and a body of steam and water SW are arranged horizontally one above the other, the body of water below, and a few rows of elements of main water tube heaters T connect these bodies and are practically arranged vertically, but slightly curved to account for expansion and contraction due to changes in temperature. 11-s may be arranged as close to each other as possible taking into account the tightness of their joints with the bodies, the rows extending substantially over the entire length of the bodies.
These two bodies are further connected by two rows of return water tubes R1 ′ arranged symmetrically with respect to the vertical longitudinal plane passing through the axes of the two bodies. The return tubes are all similar and are suitably curved in the transverse planes, these two rows also extend almost the length of the bodies. The spaces between contiguous tubes of each row are filled with refractory material, refractory bricks, blocks etc. except in the parts located near the body of steam and water, so as to form water-cooled walls. The space between the two walls is divided by the main heating elements with water tubes T in skies CC combustion chambers.
At their upper ends, near the body of water and water, a series of plates g are braided or welded to the return tubes to form guide nozzles arranged so as to direct the incoming current of air and and the products of combustion down along the inner sides of the cooled walls of the combustion chambers. The two parts of the water body located between the water tubes and the return tubes can be coated with a refractory lining.
Las two recuperators R are arranged in the form of longitudinal veiti-cales walls outside said cooled walls, with transverse horizontal interstices for the passage of <B> de- </B> air and combustion products, and rest on suitable metal chairs or supports 2 at a suitable height above the base 3 of the boiler.
The return tubes are bent to such a shape that their refractory linings are. close proximity to the base of the collector, while the aunt part of each tube forms a slight angle with the vertical, so as to create a greater distance between the wall of the collector and the top of the straight parts of the return tubes . This arrangement ensures a gradually increasing area for the upward passage of the incoming air, after it has passed the recuperator and before it enters the combustion chamber.
Front and rear transverse walls, lined on the inside: with refractory bricks, are established to delimit the combustion chambers. Two arches in refractory bricks or similar elements 4, going from the tops of the walls of the recuperator to the body of. steam and water SW, complete the delimitation of the space.
The outer casing comprises two outer vertical sheets of sheet metal for said front and rear transverse walls, and two longitudinal sides 6 formed of sheet metal and located outside the walls of the regenerator, with air intake openings <B > 7 </B> at the base. These two sides are mounted so as to form a slight angle with the vertical and thus constitute a gradually decreasing area for the upward passage of the incoming cold air, before this air passes through the recuperators.
The base 3 of the boiler is a horizontal sheet on which rest the transverse walls. Front and rear and the supports 2 for the recuperators, -and to which are fixed the two linings and the two longitudinal sides mentioned above.
The .passages P for the combustion products are arranged in the chairs or supports mentioned, -and each passage is connected to the chimney or fox by or vertures provided in the rear transverse wall mentioned. Two valves V to control the passage of air and combustion products are arranged at the base of the supports so as to put the spaces between the recuperators and the outer casing in communication either with the atmosphere. through the air intake openings mentioned, or with the wise steps for the combustion products.
Said valves may take the form of long flat flaps extending substantially the entire length of the boiler.
Two fuel supply pipes S are arranged above the refractory brick vaults 4, with a series of nozzles N penetrating through the vaults and directed towards the guide plates g, nozzles located at the inlets of the combustion chambers. . Appropriate check valves are provided as well as a control mechanism, the arrangement being such that when fuel is admitted to one of the combustion chambers it is cut off from the other chamber.
The fuel valves and the valve for controlling the direction, passage of air and combustion products are reversed simultaneously or nearly so. The period between successive overturns can be about thirty seconds, these short periods of overturning requiring relatively small recuperators.
The valve control mechanism shown in fig. i6 to 19 include a crankpin 9.0 caused to oscillate at an angle of about three quarters of a turn. Three fork levers' ii are mounted symmetrically with respect to the path of the crankpin so that the crankpin engages in the jaw of each fork and disengages therefrom at each oscillation, and thus causes the levers to oscillate. fork. A fork lever serves for the, two valves, and a lever for each fuel valve.
The transmission of the movement of the fork levers to the valves is done here by a connecting rod system 12, but can be done in the case of a large boiler by pneumatic or hydraulic means.
On the crank shaft 14 (fig. 18 and 19) is mounted, so as to rotate with the shaft, a sleeve 50, which slides on the shaft and is provided at each end with coupling claws. On the shaft 14 are mounted in free play two conical r-o-ues 51 and 52 for views of claws to engage with the grif fes .du sleeve 50.
The bevel wheels 51 and 52 are both in constant mesh with the bevel wheel 53 fixed to one end of the shaft h4. This shaft is actuated by an electric motor not shown by the shaft 55, by means of the worm 56 and the toothed wheel 57.
Between periods of reversal of the passage through the boiler, the sleeve 50 is at rest in its middle position, and when a reversal must be carried out, it is replaced to engage with one or the other. - conical wheels 51, 52,. after which, the .maneton: 9.0 bone winks from one extreme position to the other;
at the end of this oscillation, the sleeve 50 is returned to its middle position and no subsequent rotation of the crankshaft 14 takes place until the following period @de reversal. The displacement of the sleeve 50 out of its middle position is effected by a fork-type return lever consisting of the levers 58, 59, 60, rigidly fixed to the shaft 61, which is mounted on suitable bearings. A bar 62 with slide 63 is mounted in guides 64, so as to be able to perform an axial movement, and passes through a hole or groove in the end of the lever 60.
This axial movement is effected by a crank pin 65 actuated by the worm 66 provided on the shaft 54. and the wheel 67 provided on the shaft 68. The bar 62. is provided with two collars 70 and two springs. 71, coaxial with the bar, are interposed between these collars and the end of the lever 60.
Two return levers 7 "_ are provided at one end with a hook adapted to maintain the lever 60 in its middle position, as shown in Fig. 18. Their other ends 73 are found in the path of the lever. movement of collars 70.
Accordingly, if it is in the position shown, bar 62 is slowly actuated from right to right. left, the res comes out on the right side 71 is compressed, and tends to move the lever 60 to the left. This lever is retained in the position shown until the right side collar has moved sufficiently to tilt the right side lever 72 whereby the sleeve 50 engages with the bevel gear 51, and the crankpin 10 oscillates from one extreme position to the other.
The valve control mechanism and the .combustion of the fuel having. been started, and the boiler having reached a steady operating state, the operating cycle can be explained, by way of example, as follows:
At the start of a period, immediately after the valves have been reversed, cold air, at a temperature of, for example 1â C enters through the inlet openings, for example on the right side of the boiler, the air valve on this side being, adjusted so that the air rises between the recuperator and the outer casing, then passes from right to left through the recuperator on the right side, receiving heat therein, and,
is used at a temperature of for example 80011 C. The heated air continues its path: first mainly upwards, and then passes through the nozzle plates and enters the combustion chamber where it is. mixture with the fuel which is immediately ignited at this high temperature. Combustion takes place completely in the combustion chamber, which has sufficient cubic capacity for this purpose, and the combustion gases reach a temperature of, for example, 1650 C.
Extremely hot gases are not smelled from right to left beyond the main heating elements, releasing heat, their temperature being lowered to for example 850 C. The gases, partially cooled, continue to flow through the gas chamber. left side combustion chamber, which does not function because its fuel supply is cut off, passing through the left side recuperator giving up most of their remaining available heat, and out. at a temperature of for example <B> 601 </B> C. The valve, located on the left side is set to close the air inlets on this side and to divert the gases so that they pass. by the said passages to the chimney.
At the end of the period and just before the next valve reversal is effected, the right side recuperator was slightly cooled and the left side recuperator was slightly. heated a few degrees. After the blast flaps have been carried out, the fuel is brought to the combustion chamber on the right side, and the passage of air and combustion gases through the boiler is from left to right.
The left side recuperator now gives heat to the incoming cold air, and the right side recuperator receives heat from the gases before they are discharged to the chimney, the order of succession of heat exchanges being similar to that described above. The gas tem- peraturo striking. the water tubes vary from 1650 C, for the row closest to the active combustion chamber, to 800 C polo 'the row closest to the inactive combustion chamber. In this way, first one side houses the boiler, then the other side, alternately receive the maximum heat.
Next. fig. ;?, the air passes through the recuperators vertically, the air rising on one side and the gases from the fireplace descending on the other side; the reito water tubes, ur Rh 'and the external walls of the boiler resting directly against the recuperators.
In the embodiment shown in FIG. 3, each recuperator is completely surrounded: by water tube keys, the feed water being introduced into the bodies Wi at the lower ends of the external groups of water tubes Z'1.
According to fig. 4, each recuperator is established so that its cold and hot parts RI and R = are separated by a pa = king <I> FB </I> made of refractory bricks or their equivalents. The incoming air passes down through R1, then up through R =, and the exhaust gas passes down through R =, then up through R =. through RI.
In fig. 5 and 6, the feed pipes S. To polish the combustible gasifier gas have a rectangular cross section and are placed near the bottom of the boiler. The lower side of each pipe has a number of openings 40 for supplying the combustible gas to the compartments of the recuperator. Alternating gas and air compartments of the recuperator are formed by vertical plates 41, which extend outside, beyond the regenerator itself, towards the external pa king 15.2.
Vertical plates 44, located in the same plane as the plates 41., are attached to the underside of the feed pipe S, or are cast with this side, and each adjacent pair of these plates located on opposite sides. of a group of openings 40 is joined by an inclined plate 45, so as to form descending passages for the gas. coming from the openings 40, and to leave alter passages born for the passage inside the cold air coming from the atmosphere.
The plates 44 extend inwardly as far as the valves extend, so that when the latter are in the position shown in FIG. 5, the cold air and gas inlet streams on the right side of the boiler can remain separate as they rise vertically between the recuperator and the outer wall 42, and then horizontally. through the recuperator.
In this recuperator, the valve located on each side of the boiler is formed by a tubular segment extending over the entire length of the boiler, and by a number of segments Vû rigidly fixed to the segment and easily adapting between the vertical plates 44.
Fig. 5 does not show key tubes round, but these tubes can be used if desired. They can carry a perforated wall, made of refractory bricks, which ensures the mixing of the combustible gas and the heated air and their combustion. Alternatively, the return tubes may form part of the construction which carries the collectors.
The arrangement of the recovery plates in piles, with interstices for the passage of air and gases, is shown in figs. 13 to 15. The plates 7, 2, 3 .... are arranged in .series parallel to the direction of flow of air and gas. Since it is desirable to minimize any conduction of heat through the plates in the direction of fluid flow, narrow gaps remain between adjacent plates.
If the arrows indicate the direction of the incoming air, the average temperatures of the plates ï, 2, 3, 4 ... arranged in series, are progressively higher. The plates located at the hot end of the recuperator are made of refractory material, for example porcelain, pottery, refractory bricks, those located at the cold end can be made of metal.
In the form of -exé.eution represented by FIG. i, with which a superheater is combined, the water tubes Z "are grouped in two sets with a space between them in which the superheater tubes <I> ST </I> are established. These superheater tubes <B > SI '</B> are arranged horizontally and parallel to the upper and lower bodies.
The collectors (the saturated and superheated steam, to which the ends of the superheater tubes are connected, are placed at one end of the boiler outside its casing. In this position, the superheating tubes are not exposed to combustion gases. tion when these gases are at their highest temperature.With the values given in the example above, the average tenipera ture of the gases striking the superheating tubes can be, for example, 1,000 C.
The arrangements are made so as to ensure a sufficiently rapid flow of steam through the overheating tubes, so that the temperature of the metal does not exceed that to which it can surely withstand.
For the removal of coal dust or similar fuels, oscillating screens or vibrators J are used, the pulverizing fuel being introduced into the two chambers and cut off from these chambers as described above. pouf. ' the supply of gaseous fuel. With some solid fuels, a liquid slag may form, and arrangements must be made to remove this slag from the bottom of the combustion chambers at appropriate intervals.
Each screen is suspended inside a box 25, with a cover 26 (fig. S and 10), extending practically over the entire length of the boiler, by means of 2 \ l connecting rods, and is put in place. vibration by means of an eccentric <B> 28 </B> fixed to a shaft 30 operated by an electric motor with suitable reduction gear. The bottom of the screen is pierced with narrow slits 31 through which the dust escapes and mixes with the heated air. A gate valve 32 (Figs. 9 and 10) is established inside the screen in close proximity to its bottom.
By moving the. grid by means of the screw and the handwheel 33, one can. adjust the maximum opening of the slits and, consequently, the amount of the reversal of the passage of air and combustion products, the screen running until it is stopped, and the other screen is set in motion . In the rest position of the sieve, its slots are fully. green necks through the grate, so that no dust falls through. The good tank dust is introduced through a hopper 35 located outside the cover 6 of the box and through a funnel 36 located inside this cover.
The dust is guided in its vertical descent from the screen towards the spaces between the return tubes I1F at the top of the combustion chamber by a series of flat guides-37. The sieve is stopped a little before the reversal of the valves V, so that the last particles of dust falling from the tarais have time to are swept into the combustion chamber by the current of hot air,
and to be burnt before overturning. passage of air and gases takes place.
In the form of construction shown in fig. 12, the boiler comprises two bodies of water 11 'and a superheater body SD, the latter being disposed between the bodies W in the middle vertically below the body of steam and water SW. The water tubes T extend in two groups from the body of steam and water SW, to each of the two bodies of water W.
The SD superheater body is divided by a central Longi tudinal vertical diaphragm or plate D into two compartments, one for saturated steam connected by pipes to the steam spaces in the SIV steam and water body, the other for the superheated steam, the main steam supply pipe being connected to this second compartment. The pipes mentioned are not shown in the drawing because they are placed at one end of the boiler outside its casing.
A series of U-shaped <B> SI '</B> tubes are connected to the superheater body, each tube having its. two ends respectively joined to the two .. <B> 1 1 </B> _ _, _ T ".. superheater tubes extend into the space between the two groups of water tubes.
Another construction of this kind comprises two bodies of steam and water and a superheater body, these three bodies being found in close proximity side by side, the drum superheater body being arranged at the middle vertically above the body. of water located at the base of the boiler.
In another form of construction of the recuperators, which form is not shown, the hot and cold parts of each recuperator are arranged as separate devices, the hot part being surrounded by the return water tubes, and the cold part. cold part being placed between the return tubes and the outer casing.
In the arrangement shown in FIGS. 10 and 11, and applicable to a boiler as shown in FIG. 7, the mixing of air and dust takes place near the spaces between the return tubes Rr.
The vertical sides of the flat guides 37 are pierced with a number of small holes 38 through which the hot air exits in a number of horizontal jets which mix with the dust rain.
Another suitable form of the mechanism for oscillating the crankpin 10 of a boiler similar to that shown in FIG. 1, is as follows: On the shaft 14, to which the crankpin is fixed, is also fixed, in a rigid manner, a cylindrical toothed wheel or pinion. A suitably guided toothed rack meshes with the pinion and is provided with a protruding tab about halfway down its length. The creating mesh is animated by a native alter movement by the pistons of two opposed hydraulic or pneumatic cylinders, each piston, when in action, presses against opposite sides of this lug. The return stroke of each piston is made by means of a sliding block clans guides parallel to the rack.
The slide block is operated slowly from one end of its path to the other, and upon reaching one end its movement is immediately reversed in direction. The sliding block forces a piston slowly inward against the fluid pressure in the cylinder, until the inward stroke of the piston is complete. In the meantime the rack which has been actuated by the aforesaid piston at one end of its stroke is held by means of a spring-loaded pawl which attacks a notch provided at a suitable point on the rack, the second piston pressing against the tab of the rack ready to execute its driving stroke, as soon as the pawl is released from the notch in the rack.
This release is effected by the sliding block which makes contact with a stop part and activates this part which is connected in a suitable manner, well known, to the aforesaid pawl. A similar arrangement of the check, stopper and connector mechanism is used to retain and release the second piston. The reversal of the movement of the sliding block takes place simultaneously with the release of the pawl, or immediately thereafter.
The sliding block is preferably operated by an electric motor with a reversing mechanism and reduction gear. The latter may include a driving screw, driving a nut attached to the sliding block, or a worm gear and a suitable transmission mechanism. The overturning mechanism can be of the belt type, straight and crossed or of the type with toothed wheels. No valve is required for fluid pressure cylinders which simply act as an accumulator system, the energy being derived from the electric motor.
The horsepower required for the engine is very low, as the useful work performed by the engine during each period is accumulated in the cylinders and is available for sudden overturning. enclosed fuel and air valves. An adjustable throttle device can be used to control the degree of fluid flow into the cylinders and out of the cylinders, and accordingly the time taken by each active stroke of the pistons. The pressure required in the cylinders can. be obtained by pumping garlic into one or more air containers of appropriate capacity, communicating with the cylinders.
Means have been provided for the ignition or the initiation of combustion. They include means for projecting flames from the rear or from the front, or from the rear and the front of the boilers, lon- gitud.inalem.ent the -long of the tops of the combustion chambers in the path jets of fuel and air coming out of the nozzles. The ignition means are not shown in the drawings.
When solid fuel is used in boilers constructed according to the present invention, no grate bars are required. We avoid. thus many practical difficulties which one experiences in trying to obtain closed increased efficiencies of boilers of models presently in use.
For example. when heated air is admitted under the grid bars, as in current practice, this reheating can only be done at a very limited option, because without this, the cooling effect of the air draft on the grid bars is not sufficient, and these bars are promptly burnt. On the other hand, clinker is. formed by the coal on the hot grate bars; and it is with great difficulty that the air spaces between the bars are maintained.
The boilers made in accordance with the present invention may be constructed in other shapes than those shown. For example, the main heating elements between the two combustion chambers can be parallel tubular plates, riveted to the upper and lower bodies, with short flue tubes screwed, or fixed in another way, by their end, to these. tubular plates, so as to serve as the flow of hot gases from the fireplace.
Alternatively, a central casing may be employed with two vertical parallel sides separated by a suitable distance, the water pipes or return passages being joined at their ends to the parallel sides, and flue pipes being screwed on, thus. as shown above, at parallel sides in the regions between the top and bottom ends of the return water tubes, the vertical sides being extended upward, beyond the top ends of the return water tubes. return, to form a vapor collecting tank of suitable capacity, and tie rods being arranged, if necessary, between the parallel sides.
In addition, the construction of the boiler can be asymmetrical, with the two combustion chambers and the two groups of return tubes being on the same side of the main heating elements, with between them a dividing wall made of refractory bricks. On the other side of the main heating elements, there is a passage for the flow of air and. gases, which in this case is done.
transversely through a recuperator, a combustion chamber and one half of the main heating elements, then longitudinally along this passage, and then transversely backwards through the other half of the main heating elements, the other chamber combustion chamber and the other recuperator, and from there to the (_, heminée. This passage can be delimited by a wall cooled by water, and the superheater can be placed in this passage.
On the other hand, the "return flow" tubes, forming the outer limits of the combustion chambers, can be closely spaced by touching each other, for most of their length, at their ends. being curved so as to be joined to the bodies, the .long #of two or more .rows, and to provide openings at the top for flow into and out of the combustion chambers. heating surface absorbing the radiant heat of the incandescent gases inside the combustion chambers.
This form of construction is particularly suitable (for locomotive boilers.