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Cette invention a pour objet une chaudière de chauf- fage à éléments démontables.
On connaît des chaudières;les chaudières marines par exemple, où l'eau circule dans des tubes en fer munis d'ailettes rapportées par soudure. Tout en possédant des coefficients-de transmission de la chaleur excellents entre les gaz de combustion et l'eau,circulant dans les tubes, ces chaudières ont l'incon- vénient d'être d'un prix de revient élevé et d'avoir une faible résistance à la corrosion.
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On connaît également dos chaudières de chauffage éléments démontables coulés en fonte qui, tout en ayant un prix de revient inférieur à celui des chaudières à.tubes en fer à ailettes, ont l'inconvénient de comporter des éléments à parois d'épaisseur importante et donc peu appropriés pour la transmission de chaleur; de plus, les éléments possèdent une résistance mécanique aux déformations thermiques très réduite, en raison de la nature même des matériaux avec lesquels ils sont établis.
@ Cette invention prévoit une chaudière à éléments désassemblables possédant, d'une part, un coefficient de trans- mission de chaleur excellent et une résistance élevée aux sollicitations thermiques et à la corrosion et, d'autre part, de fabrication relativement bon marché.
La chaudière de chauffage à éléments démontables conforme à l'invention se caractérise en ce que chaque élément est coulé en fonte, sphérodale de préférence, et comporte un collecteur inférieur et un collecteur supérieur reliés par des tubes munis d'ailettes transversales et disposés d'une façon sensiblement verticale.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins annexés ainsi qu'à leurs combinaisons possibles .
La description ci-après se rapporte aux dessins ci-joint représentant un exemple de réalisation de l'invention.
Dans ces dessins : - La figure 1 est une vue perspective en coupe partielle de la chaudière.
- La figure 2 est une élévation à grande échelle de l'un des éléments en fonte.
- La figure 3 est une vue en coupe partielle de l'un des tubes à ailettes dont se composent les éléments.
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- La. figure.4 est une vue en coupe transversale partielle selon un plan horizontal d'une chaudière réalisant o une circulation différente des fumées. , . les éléments de la chaudière comportent chacun un collecteur inférieur l et un collecteur supérieur 2, reliés l'un à l'autre par des tubes intérieurs 3 et latéraux 13 et 23 disposés d'une façon sensiblement.verticale.
Les collecteurs 1 et 2 sont' munis de raccords la et respectivement 2a de type usuel pour leur liaison aux éléments -contigus. -0
Deux rangs parallèles d'éléments sont assemblés de la manière représentée figure 1, les éléments étant munis d'encoches 33 sur lesquelles appuient des plaques arquées de
0 couverture 4.
Les éléments sont soustraits au contact direct de la flamme du brûleur 5 par des briques réfractaires 6 formant le fond et une partie des parois de la chaudière.
Les tubes 3, 13 et 23 reliant les collecteurs 'infé- rieur 1 et supérieur 2 sont munis d'ailettes transversales 3a, 13a et 23a, respectivement, le terme transversal s'appliquant aussi à des ailettes faisant un angle différent 'de 90 avec l'axe du tube.
Les ailettes ont une section décroissant graduellement de l'intérieur vers l'extérieur et calculée de manière que leur efficacité de transmission les rende aussi efficaces que si elles étaient léchées directement par l'eau.
Les tubes 3 sont munis également d'ailettes verti- cales 3b destinées à créer à l'intérieur de la chaudière des diaphragmes appropriés pour l'écoulement dos gaz de combustion , selon des parcours appropriés.
Des ailettes 2b sont également prévues sur des @ parties saillantes du collecteur supérieur 2 formant le ciel
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de la chambre de combustion.
Les ailettes 3a des tubes 3 entourent complètement des tubes et ont une forme elliptique: leur grand axe étant disposé dans le sens de la largeur de la chaudière, en vue d'assurer la meilleure utilisation de la chaleur contenue dans les produits de la combustion.
Les tubes latéraux 13 et 25 de chaque élément ont ,une section elliptique à paroi plane, les uns vers la'chambre de combustion (tubes 13) et les autres vers l'extérieur de la chaudière (tubes 23) ; ces tubes étant munis, latéralement à leur paroi plane,d'ailettes verticales 13b, respectivement 23b, agencées de manière que des ailettes d'éléments contigus viennent au cpntact les unes des autres à la position d'assem- blage en vue de créer une paroi continue intérieure délimitant la chambre de combustion et une paroi continue extérieure formant la surface latérale extérieure de la chaudière. Les tubes latéraux sont munis également d'ailettes transversales, de forme semi-elliptique dans ce cas.
Dans l'élément de devant sont prévues de larges fenêtres pouvant être fermées par des plaques et agencées de manière à permettre le nettoyage total des éléments constituant la chaudière.
Les gaz chauds provenant de la chambre de combustion et aspirés par le tirage de la cheminée s'enfilent dans les fentes prévues des deux côtés de la chambre en haut de celle-ci entre un élément et l'autre dans la direction des flèches 7, les fumées dparcourant successivement les conduits 8 entre les tubes d'eau des différents éléments et ensuite, par .les orifices réglables ('non représentés sur les dessins) percés dans les cloisons 9, elles parcourent en sens contraires les conduits 10 et parviennent à la cheminée.
Si on le désire, les parcours des fumées peuvent être
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@ tels Que représentés figure 4. On voit que les ailettes verticales 3b des tubes d'eau servent à former dans la chaudière des conduits longitudinaux entre les différents tubes d'eau, destines à être parcourus par les fumées.
Les éléments de la chaudière peuvent être établis en fonte usuelle riais..- ils seront établis de préférence en fonte sphéroïdale qui permet de donner aux tubes et aux ailettes une épaisseur relativement réduite, tout en assurant une résistance mécanique élevée aux chocs et aux sollicitations thermiques.
On sait que la fonte sphéroïdale possède une résis- tance à la corrosion supérieure à celle de la tonte usuelle, ce qui augmente considérablement la durée de la chaudière.
La réalisation représentée et décrite ne limite pas l'invention; d'autres modifications sont aussi possibles sans sortir du domaine de l'invention.
REVENDICATIONS
1 ) Chaudière de chauffage à éléments démontables, caractérisée pan ce que chaque élément est coulé en fonte, en fonte sphéroïdale de préférence, et comporte un collecteur inférieur et un collecteur supérieur reliés par des tubes garnis d'ai- lettes transversales et disposés de façon sensiblement verticale.
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This invention relates to a heating boiler with removable elements.
We know boilers; marine boilers for example, where water circulates in iron tubes provided with fins attached by welding. While possessing excellent heat transmission coefficients between the combustion gases and the water circulating in the tubes, these boilers have the disadvantage of being of a high cost and of having a low resistance to corrosion.
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Also known are heating boilers with removable elements cast in cast iron which, while having a lower cost price than that of finned iron tube boilers, have the drawback of comprising elements with thick walls and therefore unsuitable for heat transfer; in addition, the elements have a very low mechanical resistance to thermal deformations, due to the very nature of the materials with which they are made.
This invention provides a boiler with disassemblable elements having, on the one hand, an excellent heat transmission coefficient and a high resistance to thermal stress and corrosion and, on the other hand, of relatively inexpensive manufacture.
The heating boiler with removable elements according to the invention is characterized in that each element is cast in cast iron, preferably spherodal, and comprises a lower manifold and an upper manifold connected by tubes provided with transverse fins and arranged with a substantially vertical manner.
The invention also extends to the characteristics resulting from the following description and the appended drawings as well as to their possible combinations.
The following description relates to the accompanying drawings showing an exemplary embodiment of the invention.
In these drawings: - Figure 1 is a perspective view in partial section of the boiler.
- Figure 2 is a large scale elevation of one of the cast iron elements.
- Figure 3 is a partial sectional view of one of the finned tubes of which the elements are composed.
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- Figure. 4 is a partial cross-sectional view along a horizontal plane of a boiler providing a different circulation of the fumes. ,. the elements of the boiler each comprise a lower manifold 1 and an upper manifold 2, connected to each other by inner tubes 3 and lateral tubes 13 and 23 arranged in a substantially vertical manner.
The collectors 1 and 2 are provided with fittings 1a and 2a respectively of the usual type for their connection to the adjacent elements. -0
Two parallel rows of elements are assembled in the manner shown in FIG. 1, the elements being provided with notches 33 on which bear arched plates of
0 cover 4.
The elements are withdrawn from direct contact with the flame of the burner 5 by refractory bricks 6 forming the bottom and part of the walls of the boiler.
The tubes 3, 13 and 23 connecting the lower 1 and upper 2 manifolds are provided with transverse fins 3a, 13a and 23a, respectively, the transverse term also applying to fins forming an angle other than 90 with the axis of the tube.
The fins have a section gradually decreasing from the inside to the outside and calculated in such a way that their transmission efficiency makes them as effective as if they were licked directly by water.
The tubes 3 are also provided with vertical fins 3b intended to create, inside the boiler, suitable diaphragms for the flow of the combustion gas, along suitable paths.
Fins 2b are also provided on protruding parts of the upper manifold 2 forming the sky
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of the combustion chamber.
The fins 3a of the tubes 3 completely surround the tubes and have an elliptical shape: their major axis being arranged in the direction of the width of the boiler, with a view to ensuring the best use of the heat contained in the products of combustion.
The side tubes 13 and 25 of each element have an elliptical section with a flat wall, one towards the combustion chamber (tubes 13) and the other towards the outside of the boiler (tubes 23); these tubes being provided, laterally to their plane wall, with vertical fins 13b, 23b respectively, arranged so that fins of adjoining elements come into contact with each other in the assembly position in order to create a continuous inner wall delimiting the combustion chamber and an outer continuous wall forming the outer lateral surface of the boiler. The side tubes are also provided with transverse fins, semi-elliptical in this case.
In the front element are provided large windows which can be closed by plates and arranged so as to allow total cleaning of the elements constituting the boiler.
The hot gases coming from the combustion chamber and sucked in by the draft of the chimney pass into the slots provided on both sides of the chamber at the top of the latter between one element and the other in the direction of arrows 7, the fumes dparcourant successively the conduits 8 between the water tubes of the various elements and then, through the adjustable orifices ('not shown in the drawings) drilled in the partitions 9, they travel in opposite directions through the conduits 10 and reach the fireplace.
If desired, the smoke paths can be
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@ As shown in Figure 4. It can be seen that the vertical fins 3b of the water tubes serve to form longitudinal ducts in the boiler between the various water tubes, intended to be traversed by the fumes.
The elements of the boiler can be made of customary cast iron - they will preferably be made of spheroidal cast iron which makes it possible to give the tubes and the fins a relatively reduced thickness, while ensuring high mechanical resistance to shocks and thermal stresses. .
It is known that spheroidal cast iron has a corrosion resistance superior to that of conventional mowing, which considerably increases the life of the boiler.
The embodiment shown and described does not limit the invention; other modifications are also possible without departing from the scope of the invention.
CLAIMS
1) Heating boiler with removable elements, characterized in that each element is cast in cast iron, preferably spheroidal cast iron, and comprises a lower manifold and an upper manifold connected by tubes lined with transverse fins and arranged so substantially vertical.