Brevet FR2116240A1 — publié le 19720713

La présente invention a pour objet un générateur de vapeur pouvant supporter une très haute pression et ré aliser une vaporisation très élevée par mètre carré de surface de chauffe. Ce générateur du type à foyer central entouré des élènents tubulaires de vaporisation et de rechauffage est caractérisé en ce que ces élèments sont constitués par des serpentins à multiples spires fait que chaque se'bentin comporte deux ou plusieurs spires superposées permet de réduire la longueur de chaque tube et conduit à augmenter la pente de ces tubes.Il en résulte que le dégagement de vapeur est facilité et que les difficultés rencontrées dans l'utilisation de ce genre de tubes vaporisateurs se trouvent évitées.Cet avantage se trouve d'ailleurs d'autant plus accentué que les serpentins se trouvent plus rapprochés de la chambre de combustion qui est précisément 11 endroit où les dif ficultés seraient les plus marquées.Le générateur selon l'invention est avantageusement réalisé de forme cylindrique à axe vertical avec un brtleur disposé dans l'axe et une zone centrale cylindrique formant chambre de combustion.Autout de cette zone est enroulé le faisceau tubulaire de vaporisation composé de serpentins concentriques à spires multiples.Les serpentins les plus rapprochés du centre ont leurs extrémités inférieures raccordées a. un collecteur alimenté en eau par le tube de retour d'eau venant du sépara teur tandis que les autres sont branchées sur l'alimentation en eau du générateur. Ainsi constitué le générateur se trouve donc cosF porter certains élèments en serpentin formant ré chauffeur d'eau, tandis que les autres en combinaison avec le séparateur formant l'élèment vaporisateur. A cette disposition est ajouté un serpentin accessoi re pour la surchauffe de la vapeur ainsi que des élè ments seraant au préchauffage de l'air de combustion Cette réalisation est illustrée à titre d'exemple par les dessins annexés dans lesquels: La figure I est une vue en coupe vertieale du générateur suivant la ligne A 3. de la figure 2, La figure 2 est une coupe horizontale suivant la ligne G D de la figure I. La figure 3 est une vue partielle en coupe verticale du serpentin réchauffeur. Le générateur se compose essentiellement de trois serpentins à double spires I,2,3,mais il est entendu qu'il pourrait eq comporter davantage et que les serpentins pourraient ètre à spires multiples en nombre supérieur à deux,les spires doubles dans l'ex emple représenté sont réunies entre elles par des raccords 4,5,6, à la partie supérieure.Sur les raccords supérieurs 4,5,6,sont branchés les tubes II,I2 I3,qui débouchent dans le séparateur 10 d'eau et de vapeur renfermant le caisson I4 crépiné à sa partie supérieure et ouvert sur le tube de retour d'eauI5 dans le sens opposé à la prix6 de vapeur 16.Cette disposition facilite la séparation de l'eau d'avec Les raccords 8 et # à la partie inférieure des serpentins centraux I nt2 sont reliés au collecteur I7.cette liaison est réalisée par de petits orifices I8 qui ont pour éffet d'assurer une égale distribu tion d'eau dans les divers tubes et une circulation rationnelle dans ceux-cî.le collecteur I7 est an com munication avec le séparateur 10 par le tube I5 qui reçoit 11 eau rassemblée en IO,la renvoie par le col lecteur I7 à l'alimentation des serpentins I et 2. Le raccord 7 des deux spires du serpentine 3 est branché sur le tuyau d'alimentation I .De la sorte seul le serpentin 3 qui est à la périphérie du géné rateur et reçoit donc les gaz brûlés les moins chauds est alimenté par l'eau d'alimentation.Il travaille en réchauffeur d'eau alors que les serpentins I et 2 font office de tubes vaporisateurs.Il déverse l'eau réchauf fée dans le tube de retour d'eau 15.IJes tubes du serpentin 3 sont munis de nervures soudées 20 les unes sur la face extérieures du serpentin,les autres sur la face intérieure de façon ç former chicanes et de permettre ainsi aux gaz chauds d'ètre en contact avec les tubes sur un plus long parcours,comme le montre la vue partielle en coupe verticale de la figure 3. Selon stase du générateur à la partie supérieure est monté le brûleur 21 à huile lourde par exemple. Ce brûleur est disposé sur une pièce 22 formant couver cle dans lequel se trouve un manchon distributeur d' air 2.La zone interne 24 du générateur forme chambre de combustion cylindrique.Elle le est limitée par un dou ble manchon 25(25 réfractaire formant surchauffeur d' air secondaire.A la partie inférieure,un pavé réfrac taire 26 de forme circulaire,forme butée pour les gaz et les fait changer de direXtions.Ce pavé 26 est monté sur le croisillon 27. Un disque 28 maintenu en place par le ressort29 ou un autre dispositif remplissant la même fonction forme trappe de sécurité en cas d'explosion due à l'allumage tardif du brAleur.Cette trappe s'appuie sur la cloison cylindrique 30 dont la fonction est de canaliser les gaz des serpentins vaporisateurs vers le serpentin réehauffeur suivant un courant en sens inverse de la circulation de l'eau sans le ser pentin réchauffeur2 Les gaz de combustion après avoir abandonné au générateur la presque totalité de leur chaleur sortent par 1touverture annulaire 31. L'ensemble du faisceau est enfermé dans une enve loppe cylindrique 32 garnie de calorifuge 33. Le couvercle 22 est réalisé de façon à obtenir un canal circulaire creux 34 dans lequel on fait passer l'air de combustion destiné au brtleir 21.Le couver cle fait ainsi office de réchauffeur d'air et forme calorifuge pour le dessus du géhérateur. Shtre les serpentins et le couvercle 22 se trouve un serpentin 35 de forme plate faisant office de sur chauffeur de vapeur. Cet appareil peut ètia supprimé tout ou en partie suivant l'usage qu'on veut bai- re de la vapeur. Avec la disposition qui vient d'ètre décrite on remarque que lee serpentin qui est au centre du géné rateur donc soumis au gaz de combustion les plus chauds est de ce fait celui où la vaporisation est la plus active mais grSce à la double spire conduisant à une longueur relativement courte de chaque tube et à uhe pente plus accentuée le dégagement de vapeur se fait aisément.Les serpentins 2 et S bénéficient des mê mes avantages quoique dans des proportions moindres. La forme circulaire du faisceau offre à la circula tion de l'eau et de la vapeur une résistance relative ment plus faible que les tubes munis de coudes brusques de sorte qu'avec le générateur selon l'invention la va porisation peut ètre poussée.1ifin de par sa conception le générateur peut supporter des pressions très élevées. Pour assurer le nettoyage intérieur des tubes on ob ture le tube de retour d'eau I5 ag moyen d'une vanne 36 En même temps on ouvre le robinet de vidange 37 placé sur le collecteur I7.I1 en résulte une circulation à re bours rapide de la vapeur dans le faisceau ce qui pro voque le décrassage des tubes et l'avacuation accélé rée des matières déposées à l'intérieur de ceux-ci. REVENDICATION Le générateur de vapeur,objet de l'invention,permet l'utilisation d'une source d'énergie importante sous un encombrement réduit.:1le permet une utilisation à l'intérieur de locaux occupés par du personnel et permet de réduite au maximum les conduites de vapeur et les pertes en découlant. Le foyer central permet soit ltemploi de combustible liquide,soit l'utilisation d'un chauffage atpmique.