Chaudière étanche à échangeur cylindrique

Description

[0001] L'invention concerne une chaudière étanche à gaz du type à échangeur cylindrique dont une nappe de tubes d'eau entoure une chambre de combustion renfermant un brûleur à air soufflé.

[0002] Dans une forme connue de chaudière de ce type dite chaudière à condensation, les gaz de combustion émis par le brûleur radial, traversent les tubes d'eau et sont recueillis dans une coquille cylindrique étanche qui sert d'enveloppe à l'échangeur et qui recueille les produits de combustion s'écoulant ensuite par un conduit d'évacuation raccordé à cette coquille. L'alimentation du brûleur en mélange air-gaz s'effectue à partir d'une chambre de mélange alimentée en gaz par un injecteur, un ventilateur étant interposé entre cette chambre et le brûleur (voir p. e. DE-A-2100 344).

[0003] Cet ensemble d'alimentation est habituellement disposé sous le brûleur tandis que l'évacuation est assurée par le conduit disposé à la partie haute de l'échangeur, en prise sur la coquille cylindrique étanche. Cette disposition conduit à des réalisations difficilement encastrables dans une enceinte étanche de dimension restreinte du fait de l'existence d'un côté d'un ensemble d'alimentation avec tubulure et chambre d'admission, et de l'autre d'un boîtier d'évacuation.

[0004] Pour éviter cet inconvénient sur le plan dimensionnel en même temps que faciliter la fixation des divers éléments constitutifs de l'appareil l'invention a pour objet une unique boîte de distribution pour l'admission d'air comburant coaxialement à l'évacuation des gaz de combustion, boîte qui s'applique sur la coquille étanche et qui sert en outre de support à la chambre de mélange ainsi disposée verticalement le long de l'échangeur.

[0005] Selon une caractéristique principale de l'invention la boîte à air a une forme oblongue plate, qui reçoit l'air comburant par un orifice concentrique au tube d'évacuation des gaz brûlés et l'évacue par un orifice de plus petit diamètre prévu sur le fond du boîtier de l'autre côté et elle s'adapte sur la coquille d'étanchéité enveloppant la chambre de combustion, dont elle constitue le couvercle.

[0006] Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'injection de gaz s'effectue horizontalement à la base d'un prolongement de la chambre verticale d'arrivée d'air au-dessous du niveau de l'échangeur, en face d'un venturi disposé horizontalement débouchant à la base de ce prolongement.

[0007] D'autres caractéristiques particulières et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation en référence aux dessins annexés qui représentent :

figure 1 une vue en coupe schématique éclatée de la chaudière,

figure 2 une vue en plan du dessus,

figure 3 une variante de réalisation vue en coupe.

[0008] La partie centrale des figures 1 et 3 montre un échangeur délimité par une coquille cylindrique 1 qui repose sur un socle inférieur 2 percé d'orifices appropriés pour le passage de conduits 3 et 4 d'arrivée et de départ d'eau, et de la tubulure 5 d'admission du mélange gazeux au brûleur radial 6 disposé au centre de l'échangeur. A l'intérieur de la coquille sont disposés verticalement les tubes d'eau 7 qui forment une nappe cylindrique tout autour du brûleur 6, leur forme et leur espacement étant déterminés pour présenter des surfaces d'échange importantes avec les gaz de combustion. L'eau circule dans les tubes de la nappe à partir d'un anneau répartiteur inférieur 8 vers un anneau répartiteur supérieur 9 et inversement, grâce à un jeu de chicanes non représentées localisées dans les anneaux. Le mélange air-gaz provenant de la chambre de mélange est soufflé vers le brûleur par un ventilateur 10 en amont de la tubulure d'admission 5.

[0009] Une unique boîte de distribution ou boîte à air 11, représentée à la partie supérieure des figures 1 et 3 et à la figure 2, a une forme oblongue plate et s'adapte à la fois sur la bordure supérieure de la coquille 1, mais aussi sur la bordure supérieure d'une chambre d'arrivée d'air 12 disposée parallèlement à la coquille en appui sur un prolongement du socle inférieur 2, et par conséquent formant un bloc rigide avec l'échangeur. Cette adaptation de la boîte à air 11 sur l'échangeur et la chambre d'arrivée d'air se fait évidemment de façon étanche grâce à des joints d'étanchéité non représentés, au niveau du grand diamètre de la boîte 11 qui coiffe la coquille cylindrique 1 et du petit diamètre de la boîte qui coiffe la chambre d'arrivée d'air 12. La face inférieure 13 de la boîte à air 11 forme à la fois, - le couvercle de la chambre de combustion en coiffant la coquille 1, - et l'entretoise qui maintient la partie supérieure de la chambre d'arrivée d'air du fait qu'elle est munie d'un orifice latéral 14 qui s'adapte à l'orifice supérieur de cette chambre. Ladite face inférieure 13 faisant office de couvercle à la chambre de combustion est percée d'un orifice 15, au droit du brûleur 6, sur lequel vient s'adapter la tubulure 16 d'évacuation des gaz brûlés. Celle-ci est disposée de façon connue à l'intérieur et coaxialement à une autre tubulure 17 de plus grand diamètre pour l'admission d'air frais. Cet ensemble avantageusement coudé comme le montre les figures 1 et 3, s'adapte sur le capot supérieur 18 de la boîte à air 11 auquel il se raccorde de façon étanche par un clips 19. A cet effet, le capot supérieur est muni d'un orifice 20 de diamètre approprié qui se superpose à l'orifice 15. L'air est donc admis dans la boîte à air 11 par l'espace annulaire délimité entre l'orifice 20 et la tubulure d'évacuation des gaz brûlés 16, et pénètre dans la chambre d'arrivée d'air 12 par l'orifice 14.

[0010] Dans le cas représenté à la figure 1, la chambre d'arrivée d'air 12 renferme un venturi. Celui-ci provoque dans la chambre 12 un effet d'aspiration qui favorise le mélange avec le gaz injecté par le tube d'arrivée du gaz 21 qui traverse de façon étanche le capot 18 et débouche dans la chambre de mélange par l'orifice 14.

[0011] Selon la variante représentée à la figure 3, la chambre d'arrivée d'air 12 ne renferme pas de venturi mais est munie d'un prolongement 22 dont la partie inférieure est raccordée par un venturi 23 au ventilateur 10 ; le col 24 du venturi se trouve sensiblement au niveau de ce prolongement 22. Un injecteur de gaz 26 disposé horizontalement à la hauteur du col 24 du venturi permet l'injection de gaz et son mélange à l'air dans le venturi 23. L'injecteur est alimenté par le tube d'arrivée de gaz 25, aboutissant à la partie inférieure de l'appareil.

Revendications

1. Chaudière étanche du type à échangeur cylindrique formé d'une nappe de tubes d'eau (7) entourant une chambre de combustion renfermant un brûleur (6) à air soufflé, comportant au-dessus de la chambre de combustion une boîte d'admission d'air (11), traversée par la tubulure d'évacuation des gaz brûlés (16) et aboutissant à une chambre de mélange alimentée en gaz par un injecteur (26) et comportant autour de l'échangeur une coquille cylindrique (1) pour collecter les gaz brûlés, caractérisée par le fait que la boîte à air (11) de forme appropriée sert de couvercle à la coquille cylindrique (1) et maintient en position la chambre d'arrivée d'air 12 disposée verticalement le long de l'échangeur.

2. Chaudière selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la boîte à air d'épaisseur réduite (11) a une forme oblongue dont le grand diamètre coiffe la coquille cylindrique (1) et le petit diamètre la chambre d'arrivée d'air (12), et que l'admission d'air dans la boîte s'effectue par un orifice (20) concentrique au tube de passage des gaz brûlés, prévu sur le capot supérieur (18) de la boîte tandis que son passage vers la chambre d'arrivée d'air s'effectue par un orifice (14) prévu sur la paroi inférieure (13) de la boîte à son extrémité.

3. Chaudière selon les revendications 1 et 2 caractérisée par le fait que le tube d'arrivée de gaz (21) à la chambre d'arrivée d'air (12) traverse de façon étanche le capot (18) et débouche dans la chambre de mélange par l'orifice (14).

4. Chaudière étanche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la chambre verticale d'arrivée d'air (12) est munie d'un prolongement (22) dont la partie inférieure est raccordée au ventilateur (10) par un venturi (23) dans lequel s'effectue le mélange de l'air et du gaz admis par l'injecteur (26).

5. Chaudière selon la revendication 4 caractérisée par le fait que l'injecteur de gaz (26) est disposé horizontalement au niveau du col (24) du venturi lui-même au niveau du prolongement (22) de la chambre d'arrivée d'air (12).

Claims

1. A leak proof boiler of the cylindrical exchanger type, formed by a screen of water tubes surrounding a combustion chamber enclosing a blast air burner, comprising above the combustion chamber an air intake compartment, traversed by the exhaust pipe for the waste gases and opening out in a mixing chamber supplied with gas by an injector and comprising around the exchanger a cylindrical shell for collecting the waste gases, characterised in that the appropriately shaped air compartment (11) serves as a lid for the cylindrical shell (1) and keeps the air feed chamber (12) disposed vertically along the exchanger in position.

2. A boiler according to Claim 1, characterised in that the air compartment (11) which is of reduced thickness, has an oblong shape whose large diameter surmounts the cylindrical shell (1) and the small diameter the air feed chamber (12) and that the air intake into the compartment is effected via an opening (20) which is concentric with the passage pipe for the waste gases, provided on the upper cap (18) of the compartment whilst its passage towards the air feed chamber is effected via an opening (14) provided on the bottom wall (13) of the compartment at its end.

3. A boiler according to Claims 1 and 2, characterised in that the gas feed tube (21) into the air feed chamber (12) passes through cap (18) in a leak proof manner and opens out in the mixing chamber via opening (14).

4. A leak proof boiler according to Claim 1, characterised in that the vertical air feed chamber (12) is provided with an extension (22) whose lower portion is connected to fan (10) via a venturi tube (23) wherein the mixing of the air and of the gas admitted by injector (26) is effected.

5. A boiler according to Claim 4, characterised in that the gas injector (26) is disposed horizontally at the level of collar (24) of the venturi tube which is itself at the level of the extension (22) of the air feed chamber (12).

Ansprüche

1. Heizkessel mit einer geschlossenen Brennkammer, mit einem zylindrischen Wärmetauscher, der durch ein Wasserrohrbündel gebildet wird, das die einen Gebläsebrenner enthaltende Brennkammer umgibt, mit einer oberhalb der Brennkammer angeordneten Luftzuführung, die von einem Ableitungsrohr für Brenngase durchsetzt ist und an eine Mischkammer angrenzt, der durch einen Injektor Gaz zugeführt wird, und mit einem um den Wärmetauscher angeordneten, die Brenngase sammelnden Zylindermantel, dadurch gekennzeichnet, daß die eine geeignete Form aufweisende Luftzuführung (11) als Deckel des Zylindermantels (1) dient und eine Lufteinlaßkammer (12) in Position hält, die vertikal entlang des Wärmetauschers angeordnet ist.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine reduzierte Dicke aufweisende Luftzuführung (11) eine längliche Form hat, deren großer Durchmesser den Zylindermantel (1) und deren kleiner Durchmesser die Lufteinlaßkammer (12) überdecken, daß die Zufuhr von Luft in die Luftzuführung (11) durch eine Öffnung (20) erfolgt, die konzentrisch zum Ableitungsrohr für Brenngase ist und sich im oberen Teilstück (18) der Luftzuführung (11) befindet, und daß der Durchlaß zur Lufteinlaßkammer über eine Öffnung (14) in einem Endbereich des unteren Teilstücks (13) der Luftzuführung erfolgt.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Lufteinlaßkammer (12) Gas zuführende Rohr (21) abgedichtet das obere, hutartige Teilstück (18) durchsetzt und mit einer Öffnung (14) in die Mischkammer mündet.

4. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Lufteinlaßkammer (12) mit einer Verlängerung (22) versehen ist, deren unterer Teil mit einem Ventilator (10) über ein Venturistück (23) verbunden ist, in dem die Mischung der Luft mit dem von Injektor (26) eingelassenen Gas erfolgt.

5. Heizkessel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor (26) für Gas horizontal im Niveau des Kragens (24) des Venturistücks angeordnet, daß sich selbst im Niveau der Verlängerung (22) der Lufteinlaßkammer (12) befindet.

Dessins