La chaudière

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La chaudière qui équipera Isabelle était prévue au début à tubes fumée mais par la suite, j'imaginais un système à tubes d'eau plus léger et "plus réactif" dont je vous livre les premiers croquis.

 

 

Après diverses élucubrations sur la chaudière d'Isabelle je me suis finalement arrêté sur le système mono tubulaire à vaporisation instantanée. Ce système présente multiples avantages mais aussi quelques inconvénients que je vais essayer de développer ci-dessous.

Les principaux avantages de ces chaudières sont : vaporisation rapide, faibles volumes, construction simple,

Les défauts : il y a peu voir aucune réserve de vapeur, montée en pression rapide, baisse de niveau d'eau rapide.

Ci-contre un schéma de ma chaudière           

Elle sera constituée de 50 mètres de tube vapeur Dn 18 sans soudure, cintré en spirale sur env. 2/3 de la longueur et le reste en coil simple. Le système fonctionnera à contre flux, c'est  à dire que l'eau sera admise au sommet des flammes et sortira en vapeur à la base de celles-ci. Le sommet des spires représente l'économiseur, le milieu la chambre de vaporisation, le bas la surchauffe.

Le combustible sera introduit dans un alandier (chargeur) sur le côté de la chaudière, d'une capacité de 30 litre sera fermé hermétiquement. L'air primaire passera au travers de haut en bas, celui-ci en passant au travers du combustible aide à le prè-sécher,évitant ainsi un maximum de fumée.

Le système à foyer inversé, avec tirage forcé, offre les avantages suivants: meilleur combustion du bois, moins de fumée, moins de cendres, moins de goudronnage de la chaudière.

Le tirage sera produit par un ventilateur entraîné par un moteur Stirling, le flux sera géré par un pressostat actionnant un volet qui déviera le flux d'air vers ou hors de la chaudière suivant le besoin.

L'alimentation sera assurée par une pompe simplex dont la vapeur sera commandée par le même pressostat que celui commandant l'air primaire.

Un séparateur d'eau équipera la chaudière, il sera installé contre celle-ci vers la sortie de vapeur, toutes les prises de vapeur partiront de là.

Un détendeur devra compléter l'installation.

Tout ce système devrait me permettre d'avoir une chaudière  ne demandant  qu'un minimum d'attention sans pour autant courir de risque.

Première Phase le cintrage des tubes

Après réception des mes 50 mètre de tube vapeur j'envisageais le moyen de les cintrer suivant le modèle que je m'était fixé. C'est à dire, pour les spires supérieures, des coils partants de l'extérieur vers le centre. Ce profil amène un sérieux problème, celui du raccordement de deux coils par le centre. Ce qui veux dire beaucoup de soudure et peu d'accès. Il me fallais donc procéder différemment. Pour un soudage plus accessible il faut pouvoir souder sur les spires extérieures, et pour supprimer la soudure au centre des coils j'ai pensé à cintrer une longueur de tube en deux moitiés, une à gauche et une à droite.

Un outillage simple fit l'affaire. Un tube central autour duquel s'enroulera le tube à cintrer, huit guides, quatre galets suiveurs et hop le tour était joué!

                  

J'utilisai un tour de grande dimensions et de forte puissance pour mener à bien ce petit travail. J'avais  à disposition un Oerlikon de 2 m de banc avec un moteur de 20cv ce qui était amplement suffisant.

                 

Le premier tube monté sur la machine, et préalablement cintré à 45° pour que la partie qui sera cintrée à gauche reste dans l'axe du tour. 

                 

Les premiers tours de mandrin sont surprenant, le tube se plie tout seul, sans bruit comme du beurre et sans se déformer. Je n'ai pas eu besoin, non plus d'utiliser de chalumeau. Une fois la première partie terminée je déplaçai les guides sur les taraudages suivants,pour permettre à la coil à gauche de se plaquer contre la première. Ensuite je rabattais le tube restant et le plaçais dans les galets.

                    

Après, départ pour le cintrage à gauche, là aussi aucune grande difficulté. Mais il faut quand même compter 40 minutes de préparation pour 3 minutes de cintrage, pour un seul tube.Reste plus qu'à les relier entre eux...

Voilà, une vue du petit dispositif permettant de souder les tubes entre eux. L'étape suivante était le ressuage, opération permettant le contrôle de l'étanchéité d'une soudure.

Ensuite tout les tubes furent pressés à 25Bars, et là pas de problèmes, toutes les soudures étaient étanches (c'est normal, c'est pas moi qui ai soudé!)

                

Après tout cela il me restait à cintrer le dernier tronçon de tube  qui sera en sorte le surchauffeur. Là rien de plus simple étant donné qu'il n'y a qu'une rangée de spires.

                         

Voilà, il faut maintenant relier tous ces tubes entre eux...

                

Les tubes on été soudés et repliés vers le centre afin de ne former qu'une seule colonne. Voilà le plus compliqué de la chaudière est enfin terminé le reste n'est plus que de la récréation....Petit travail de serrurerie maintenant avec le montage de la structure de la chaudière. Le tout est simplement conçu en cornière inox de 20x20 soudée à l'arc.

                 

Voilà qui est fait...on peut remarquer sur la photo de droite les différentes parties de la chaudière, soit: en bas le cendrier, en dessus la chambre de retour, à droite l'alandier (chargeur).

            

Voilà le premier test de mise en place du tube, et le résultat est plutôt satisfaisant, cela se monte du premier coup!!!

               

L'étape suivante est la conception de la chambre de retour de flamme. Le moule est en bois et le petit tube que l'on voit dépasser sera l'orifice ou viendra fixé le moteur Stirling qui actionnera le tirage. Ensuite remplissage du moule avec des morceaux de briques réfractaires et enfin coulage du ciment, réfractaire lui aussi... Démoulage demain matin...

Le démoulage de la chambre de retour c'est mieux passé que je le pensai, malgré quelques que trous qui seront comblés avec du mortier réfractaire l'ensemble correspond à ce que j'attendais. Phase suivante: Couler le fond du foyer en réfractaire...

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