Chaudière à vapeur à chauffe électrique par courant de haute tension.- L'objet de l'invention est une chaudière à vapeur à chauffe électrique par courant de haute tension.
Les chaudières à vapeur de ce genre cons truites jusqu'ici sont toutes basées sur le prin cipe adopté par l'Italien Revel: le courant à haute tension est introduit dans la chau dière par des conducteurs traversant des iso lateurs, qui sont fixés dans les parois de celle-ci, et aboutissant à des électrodes qui plongent dans le liquide de la chaudière, de l'eau par exemple; ce liquide sert de résis tance au courant allant d'une électrode à l'au tre, et s'échauffe.
Elles présentent toutefois deux inconvénients graves: Il est premièrement extrêmement difficile de construire des isolateurs étanches résistant à la fois à la tension du courant, à la pression de la vapeur des chaudières, au contact avec l'eau de celles-ci et à la température élevée à laquelle cette eau est portée. Dès qu'il s'agit de pressions de vapeur un peu fortes et de tensions électriques élevées, les isolateurs cla quent ou laissent fuir la vapeur. C'est pour quoi la plupart des constructeurs n'ont pu livrer jusqu'à présent des chaudières destinées à des courants de plus de 55000 à 7000 volts.
Deuxièmement, la mise à la terre des con duites électriques à haute tension par de tel les chaudières est nuisible ou désavantageuse dans la plupart des cas.
Ces inconvénients sont évités selon l'in vention, grâce au fait que la chaudière com porte au moins un corps de chauffe com prenant, d'une part, une enveloppe étanche à parois massives, faite en matière magné tique et plongeant dans le liquide de la chau dière, d'autre part, un -enroulement directe ment traversé par le courant à haute tension, logé dans l'enveloppe et servant à produire dans les parois massives de cette enveloppe des courants de Foucault échauffant cette der nière dont la chaleur est transmise au liquide de la chaudière.
Le dessin annexé représente, schématique ment, une forme d'exécution de la chaudière, donnée à titre d'exemple.
Les fig. 1 et 2 en "sont une coupe trans versale verticale et un plan partiel avec ar rachement. Le corps cylindrique principal a de cette forme d'exécution est muni latéralement d'an nexes constituées par des corps cylindriques secondaires al dont les axes sont perpendicu laires au sien, qui sont raccordés à lui par des tubulures supérieures et inférieures a2, sont fermés à leur extrémité inférieure par des dômes renversés a' et présentent chacun, à leur extrémité supérieure, une ouverture cir culaire a'.
Dans les corps auxiliaires al sont disposées des enveloppes cylindriques étanches b, à parois épaisses et massives, faites en ma tière magnétique, en tôle de fer soudées à l'au togène par exemple, closes à leur extrémité inférieure par des dômes renversés V, ouverts en b2 à leur extrémité supérieure et prenant appui sur celle-ci par des brides b' sur les corps a';
elles sont fermées par des couver cles c. Chacune des enveloppes b est alésée et renferme un pont amovible horizontal<I>cl</I> fait en matière magnétique lamellée, en minces tôles de transformateurs par exemple, et dis posé à ses deux extrémités de manière à être en contact intime avec la surface intérieure de b; cette subdivision en lamelles minces est destinée à réduire le dégagement de chaleur que produit le flux magnétique variable à l'intérieur du pont.
Le pont d porte, au moyen d'isolateurs non représentés, un enroulement e. dont les deux extrémités e' e- sortent par des isolateurs f<B><I>'</I></B> f2 disposés dans le couvercle Ù; les spires de l'enroulement sont de préfé rence nues. Dans l'enveloppe b est un corps isolant g (de la paraffine par exemple) qui a une température de liquéfaction un peu infé rieure à, la température d'ébullition de l'eau de la chaudière.
Polir le montage on dispose l'enroulement e sur le pont d, alors que celui-ci est encore hors de l'enveloppe b, puis on met en place le pont d et l'enroulement e dans cette enve loppe b où l'on introduit enfin le corps iso lant g amené à l'état liquide par élévation de température.
Le fonctionnement de cette forme d'exé cution est le suivant: Du courant alternatif monophasé de haute tension, passant dans l'enroulement g, en- gendre un champ magnétique alternatif dans les épaisses parois de l'enveloppe b et y pro duit, par suite, des courants de Foucault; toute l'énergie du champ s'y transforme en chaleur et donne lieu au dégagement princi pal de chaleur comme on le sait.
Par suite du passage du courant dans l'en roulement e il s'y produit aussi un dégage ment de chaleur, secondaire, celui-là. Comme cet enroulement n'est pas recouvert dans b d'un isolant solide, Cette chaleur s'en va sans obstacle, soit par conductibilité thermique du corps g, soit par convection, une fois que ce lui-ci est liquéfié, si bien que ledit enroule ment e est porté ,à une température ne dépas sant que peu celle de l'enveloppe. Malgré le refroidissement dudit enroulement, son isola tion due aux isolateurs f 1 f \ et au corps g est bonne.
Toute la chaleur du corps b produite di rectement en lui, soit se développant dans le pont<I>d,</I> soit transmise par le corps<I>g,</I> est com muniquée à l'eau de la chaudière qui circule aisément par les tubulures a2 entre les parois des corps a' et des enveloppes b.
Cette forme d'exécution présente divers avantages: 1 Les conducteurs e e1 ë à haute tension ne: pénètrent pas dans le corps principal même de la chaudière, mais uniquement dans les en veloppes étanches b. Comme ceux-ci ne con tiennent pas de l'eau ou de la vapeur sous pression, mais bien un corps qui fond un peu au-dessous du point d'ébullition de l'eau, la tension de vapeur dans ces enveloppes b est nulle. Il est par suite facile de construire les isolateurs f' f= de manière qu'ils tiennent bien la haute tension utilisée.
2 Les conducteurs e e' e2 ne sont, pas mis à la terre puisqu'ils sont isolés électriquement de la chaudière.
3 Ces conducteurs se treuvent dans les mêmes conditions que le primaire ou le secon daire à haute tension d'un transformateur à bain d'huile avec refroidissement par eau, si bien que la chaudière ne présente aucune dif ficulté technique nouvelle à résoudre. 4 Les enveloppes b, constituées par des pièces de fer massives, sont portées à une tem pérature à peine supérieure à celle de l'eau de la chaudière, de sorte que leur durée est grande et que leur assemblage au corps a de la chaudière ne présente pas de difficulté.
5<B>"</B> Par suite du refroidissement par le corps g, l'enroulement e est porté à une tem pérature à peine supérieure à celle des en roulements d'un transformateur usuel, si bien que sa durée est également longue.
Le réglage de la puissance absorbée par 1 < L chaudière peut se faire de diverses ma nières, par exemple en faisant varier le nom bre des corps de chauffe en service, par l'utili- sal.ion de rhéostats inductifs, par l'emploi d'un enroulement e divisé en sections qui sont mises en service en nombre variable.
La forme d'exécution ci-dessus peut être avantageusement utilisée pour l'accumulation des résidus de puissance électrique à haute tension sous forme. de chaleur. En effet, ou tre la quantité de chaleur absorbée par l'eau, du fait de l'élévation de température de celle- ci et celle emmagasinée par la transformation partielle de l'eau en vapeur, on accumule en core la chaleur latente due à l'élévation de la pression de la vapeur; cette chaleur se dégage en cas d'arrêt du chauffage de la chaudière au fur et à mesure de la baisse de pression. Le nombre des corps de chauffe que comporte la chaudière peut varier.
Le courant de haute tension utilisé peut être du courant alternatif multiphasé, bi- ou triphasé, par exemple; ce pourrait être aussi un courant, non pas alternatif, mais ondu latoire.