Chaudière destinée notamment au séchage de pièces moulées en ciment L'amélioration de la texture des produits à base de ciment, l'accroissement de l'homogénéité des pièces moulées en ciment et la réduction des temps de production nécessitent de traiter ces pièces ther- miquement à la vapeur d'eau, mais il importe que ce traitement thermique soit accompli en deux opé rations distinctes et successives 1. La prise chimique du ciment par une intense hydratation accomplie au coeur même des pièces traitées.
2. L'évacuation complète de l'excédent d'eau, après la réaction chimique du ciment.
Tous les générateurs de vapeur utilisés jusqu'ici pour le séchage des produits en ciment présentent les inconvénients suivants - ou bien il s'agit de chaudières à serpentin tubu laire dans lequel l'eau est injectée à une extré mité et sort en vapeur à. l'autre bout.
Ce type de matériel est très fragile, s'entartre rapidement et ne produit que de la vapeur saturée convenant seulement pour la première phase de traitement ; - ou bien il s'agit de chaudières à tubes d'eau pré sentant les mêmes inconvénients que le type pré cédent ; - ou bien enfin il s'agit de chaudières spéciales à tubes de fumée verticaux produisant effective ment de la vapeur saturée et, ensuite, de la va peur surchauffée..Le mauvais refroidissement de la plaque tubulaire supérieure réduit, toutefois, leur longévité et les expose à de fréquents inci dents.
Dans le but de remédier à ces inconvénients, la présente invention a pour objet une chaudière des tinée notamment au séchage -de pièces moulées en ciment, caractérisée en ce qu'elle comprend trois éléments indépendants et amovibles: un élément in- férieur formant chambre de combustion, un élément supérieur formant corps de chauffe et comportant deux plaques tubulaires refroidies, et un surchauf feur qui, placé dans le corps de chauffe, est de forme annulaire et est immergé automatiquement pendant la phase de production de vapeur saturée.
Cette chaudière présente ainsi l'avantage, essen tiel de permettre le remplacement individuel de l'un ou de l'autre de ses trois éléments en cas d'usure, tout en conservant les autres éléments, ce qui réduit considérablement les frais de remise en état.
Le dessin schématique annexé représente, à titre d'exemple; une forme d'exécution de la chau dière, objet de l'invention, dans le cas d'une chau dière à basse pression à 300 g/cm2 La fig. 1 en est une vue de côté en élévation<B>;</B> les fig. 2 et 3. en sont des vues en coupe, respecti vement. verticale suivant 2-2 de la fig. 3 et horizon tale suivant 3-3 de la fig. 2 ; la fig. 4 est une vue de détail du corps de chauffe et du surchauffeur.
La chaudière représentée est formée de trois élé ments : une chambre de combustion A, un corps -de chauffe B et un surchauffeur C.
La chambre de combustion A est délimitée par une cuve cylindrique 1 qui, constituée en acier et ouverte à sa partie supérieure, se termine à son sommet par une couronne 2 en forme de bride des tinée; comme il sera vu plus loin, à sa fixation sur la partie inférieure du corps de chauffe: Cette cuve est garnie intérieurement d'une couche d'amiante 3 et de briques réfractaires. 4 couvrant l'ensemble de ses parois horizontales et verticales. Une lumière latérale 5 sert de passage au nez 6 du brûleur à fuel ou à gaz.
Sur la bride 2 de la cuve 1 est fixée, par bou lonnage, une plaque circulaire horizontale 7 consti- tuant la base-du corps de chauffe B. Cette plaque 7 est elle-même fixée par soudage électrique à une virole cylindrique verticale 8 constituant la paroi extérieure du -corps -de chauffe.
Une deuxième virole cylindrique verticale 9 de diamètre plus petit que celui de la virole 8 vient se loger concentriquement à l'intérieur de cette der- niÛre. Cette deuxième virole 9 porte à sa partie inférieure une plaque circulaire 10 qui lui est fixée par soudage à l'arc et a un diamètre plus petit que celui de la première plaque circulaire 7.
Les deux viroles cylindriques verticales 8 et 9 sont fixées entre elles à leur partie supérieure par une couronne métallique 11 qui leur est fixée par soudage à l'arc. Les deux plaques circulaires 7 et 10 sont, enfin, réunies entre elles par un faisceau de tubes de fumée 12 cylindriques et verticaux.
Le corps de chauffe ainsi constitué contient de l'eau jusqu'à un niveau 13 qui dépasse largement le plan de la plaque circulaire supérieure 10, ce qui la protège de tout coup de feu et, par conséquent, de toute déformation.
La chambre de vapeur 14 est constituée par la cuvette fermée par la couronne supérieure 11; et la virole cylindrique supérieure est fermée par un cou vercle 15 qui supporte la cheminée.
La boîte à fumée ainsi formée porte latéralement un garnissage isolant et réfractaire 16 qui empêche que lés gaz brûlés ne viennent chauffer la virole intérieure non mouillée par l'eau.
. Il est à remarquer que dans cette chaudière le niveau d'eau est maintenu constamment par un ré gulateur automatique 17, et ce à la même hauteur, aussi bien en phase de production de vapeur saturée qu'en phase de production de vapeur surchauffée. La protection du corps de chauffe B est donc cons tamment assurée.
Quant au surchauffeur amovible C, il est cons titué par une couronne tubulaire horizontale 18 lo gée dans la boite à fumée, sensiblement au niveau du plan d'eau et alimenté en vapeur saturée par une canalisation 19 connectée sur la chambre de vapeur 14 du corps de chauffe.
La vapeur- surchauffée s'échappe par une tubu lure verticale 20 fermée par-une vanne.
Ce surchauffeur C a,. par ailleurs, la particularité d'être relié, également, à la chambre d'eau du corps de chauffe B par une tubulure 21 qui traverse hori zontalement les deux viroles 8 et 9 du corps de chauffe B, pour s'incurver dans le bas et se brancher sur une vanne à commande magnétique 22. Cette vanne est elle-même connectée à sa partie inférieure sur la chambre d'eau<B>du</B> corps de chauffe B.
Quand le générateur doit produire de la vapeur saturée, l'action du surchauffeur C est annulée ; celui-ci est transformé automatiquement en vapori sateur par l'action d'un commutateur 23 situé sur l'armoire électrique de commande 24.
En effet, ce commutateur 23 commande électri quement l'ouverture de la vanne magnétique 22 qui admet de l'eau dans une fraction horizontale de la couronne du surchauffeur 18. Cette eau se vapori- sant et se 'mélangeant avec la vapeur saturée venant directement du corps de chauffe B, le générateur ne produit plus de vapeur surchauffée, mais unique ment de la vapeur saturée.
Inversement, pour passer en phase de produc tion de vapeur surchauffée, il suffit d'agir_ à nouveau sur le commutateur 23 de l'armoire électrique 24, ce qui a pour effet de fermer la vanne à commande magnétique 22 ; le surchauffeur C n'est alors plus alimenté en eau, mais uniquement en vapeur, et la chaudière produit ainsi de la vapeur surchauffée.
Une autre particularité du surchauffeur C est que la vanne magnétique 22 est asservie à une canne thermostatique 25 plongeant dans l'eau du corps de chauffe B, de telle manière que cette vanne 22 reste ouverte et ne peut être fermée, tant que l'eau con tenue dans le corps de chauffe B n'a pas atteint la température correspondant à la vaporisation. Ce sys tème de sécurité évite de détériorer le surchauffeur C, en le chauffant sans eau, tant que la chaudière n'est pas en mesure de vaporiser.
Dans le cas d'une chaudière à -pression supé rieure à 1 kg/ce, les assemblages par soudure d'an gle sont supprimés et sont remplacés par des pièces embouties, conformément aux règlements en vigueur pour les appareils à vapeur sous pression.
Boiler intended in particular for the drying of castings in cement Improving the texture of cement-based products, increasing the homogeneity of castings in cement and reducing production times require these parts to be thermally treated with water vapor, but it is important that this heat treatment be accomplished in two distinct and successive operations 1. The chemical setting of the cement by intense hydration carried out at the very heart of the treated parts.
2. Complete evacuation of excess water after the chemical reaction of the cement.
All the steam generators used up to now for drying cement products have the following drawbacks - either they are tubular coil boilers in which water is injected at one end and leaves as steam at. the other side.
This type of material is very fragile, scales quickly and produces only saturated steam suitable only for the first phase of treatment; - or they are boilers with water tubes having the same drawbacks as the previous type; - or finally it is about special boilers with vertical smoke tubes effectively producing saturated steam and, then, superheated vapor. The poor cooling of the upper tube plate reduces, however, their longevity and the exposes to frequent inci dents.
With the aim of remedying these drawbacks, the object of the present invention is a boiler designed in particular for the drying of castings made of cement, characterized in that it comprises three independent and removable elements: a lower element forming a chamber. combustion, an upper element forming a heating body and comprising two cooled tubular plates, and a superheater which, placed in the heating body, is annular in shape and is automatically immersed during the saturated steam production phase.
This boiler thus has the essential advantage of allowing the individual replacement of one or other of its three elements in the event of wear, while retaining the other elements, which considerably reduces the cost of refurbishment. state.
The attached schematic drawing represents, by way of example; one embodiment of the boiler, object of the invention, in the case of a low pressure boiler at 300 g / cm2. FIG. 1 is a side elevational view; <B>; </B> FIGS. 2 and 3. are sectional views, respectively. vertical according to 2-2 of fig. 3 and horizontal according to 3-3 of fig. 2; fig. 4 is a detailed view of the heating body and the superheater.
The boiler shown is made up of three elements: a combustion chamber A, a heating body B and a superheater C.
The combustion chamber A is delimited by a cylindrical vessel 1 which, made of steel and open at its upper part, ends at its top with a ring 2 in the form of a flange of the tines; as will be seen below, to its attachment to the lower part of the heating body: This tank is lined internally with a layer of asbestos 3 and refractory bricks. 4 covering all of its horizontal and vertical walls. A side light 5 serves as a passage for the nose 6 of the fuel or gas burner.
On the flange 2 of the tank 1 is fixed, by bolting, a horizontal circular plate 7 constituting the base of the heating body B. This plate 7 is itself fixed by electric welding to a vertical cylindrical shell 8 constituting the outer wall of the heating body.
A second vertical cylindrical shell 9 of smaller diameter than that of the shell 8 is housed concentrically inside the latter. This second ferrule 9 carries at its lower part a circular plate 10 which is fixed to it by arc welding and has a smaller diameter than that of the first circular plate 7.
The two vertical cylindrical shells 8 and 9 are fixed together at their upper part by a metal ring 11 which is fixed to them by arc welding. Finally, the two circular plates 7 and 10 are joined together by a bundle of cylindrical and vertical smoke tubes 12.
The heating body thus formed contains water up to a level 13 which largely exceeds the plane of the upper circular plate 10, which protects it from any shot and, consequently, from any deformation.
The steam chamber 14 is formed by the bowl closed by the upper ring 11; and the upper cylindrical shell is closed by a cover 15 which supports the chimney.
The smoke box thus formed laterally carries an insulating and refractory lining 16 which prevents the burnt gases from heating the inner shell not wetted by water.
. It should be noted that in this boiler the water level is constantly maintained by an automatic regulator 17, and at the same height, both in the saturated steam production phase and in the superheated steam production phase. The protection of the heating body B is therefore constantly ensured.
As for the removable superheater C, it is constituted by a horizontal tubular ring 18 located in the smoke box, substantially at the level of the body of water and supplied with saturated steam by a pipe 19 connected to the steam chamber 14 of the body. of heating.
The superheated steam escapes through a vertical pipe 20 closed by a valve.
This superheater C a ,. moreover, the particularity of being connected, also, to the water chamber of the heating body B by a pipe 21 which crosses horizontally the two ferrules 8 and 9 of the heating body B, to curve downwards and connect to a magnetic control valve 22. This valve is itself connected to its lower part on the water chamber <B> of the </B> heating body B.
When the generator has to produce saturated steam, the action of superheater C is canceled; this is automatically transformed into a vaporiser by the action of a switch 23 located on the electrical control cabinet 24.
In fact, this switch 23 electrically controls the opening of the magnetic valve 22 which admits water into a horizontal fraction of the crown of the superheater 18. This water vaporizes and mixes with the saturated steam coming directly. of the heating body B, the generator no longer produces superheated steam, but only saturated steam.
Conversely, to switch to the superheated steam production phase, it suffices to act again on the switch 23 of the electrical cabinet 24, which has the effect of closing the magnetic control valve 22; the superheater C is then no longer supplied with water, but only with steam, and the boiler thus produces superheated steam.
Another feature of the superheater C is that the magnetic valve 22 is slaved to a thermostatic rod 25 immersed in the water of the heating body B, so that this valve 22 remains open and cannot be closed, as long as the water contained in the heating body B has not reached the temperature corresponding to the vaporization. This safety system prevents damage to the superheater C, by heating it without water, as long as the boiler is not able to vaporize.
In the case of a boiler with -pressure greater than 1 kg / cc, the joints by angle welding are omitted and are replaced by stamped parts, in accordance with the regulations in force for pressurized steam appliances.