Brevet FR2008317A1 — publié le 19700116

La présente invention concerne et a essentiellement pour objet un dispositif formant appareil de préchauffage d'air à régénération ou analogue, du type à conduits ou tuyauteries de dérivation ou analogues et les diverses applications et utilisations résultant de sa mise en oeuvre ainsi que les systèmes, ensembles, batiments, machines et véhicules tels qu'en particulier navires, équipements et installations pourvus de tels dispositifs. Ce type de réchauffeur d'air à conduits de dérivation est nécessaire en particulier pour le fonctionnement des chaudières marines ou analogues. Les voies de dérivation du gaz de combustion et de l'air sont utilisées pendant les périodes de démarrage et de fonctionnement à faible charge pour régler la température de l'extrémité froide de la masse en régénération afin d'éviter le fonctionnement en dessous du point de rosée des gaz de combustion et l'en cras s ement, l'engorgement, l'entartrage ou l'obstruction subséquent des surfaces chauffantes. Si un encrassement ou entartrage considérable des surfaces chauffantes se produit, les conduits de dérivation du gaz de combustion peuvent etre utilisés pour la régulation de la résistance à l'écoulement du cOté du gaz Les conduits de dérivation du coté de l'air et du côté du gaz sont également nécessaires si un lavage, rinçage ou nettoyage du réchauffeur d'air est en exécuté pendant que la chaudière reste en fonctionnementzpermettant ainsi un réacheminement de l'écoulement d'air et de gaz de combustion du cOté particulier à laver ou à rincer. I1 est connu par le brevet américain n 2.883.160 d'agencer ou de disposer des préchauffeurs d'air à corps d'accumulation ou d'emmagasinage tournants dans une enveloppe de section transversale carrée et d'utiliser les coins ou angles de l'enveloppe comme conduits de dérivation pour l'écoulement de gaz de combustion et d'air par l'installation de parois ou cloisons diagonales dans ces coins ou angles. Lors de l'installation de préchauffeurs d'air à régénération à supports de surfaces chauffantes fixes, les conduits de dérivation ont été cependant disposés toujours jusqu'à présent à l'extérieur du chassis, bati ou de la charpente porteur pour servir de support pour la chambre cylindrique de régénération. La présente invention a pour but la réalisation de ce type de préchauffeur, à savoir celui comportant une masse régénératrice fixe et un agencement de voies de dérivation économisant l'espace ou la place occupé , donc peu encom brans Conformément à l'invention, les conduits de dérivation sont disposés à l'intérieur des espaces de coins ou angles libres ou dégagés, dans les diagonales du chassis ou bati porteur carré d'une chambre fixe de régénération et supportés et fixés sur la chambre régénératrice d'une manière telle qu'ils forment avec celle-ci une unité de construction compacte et complète. Chaque conduit de dérivation peut être subdivisé environ au niveau de la hauteur moyenne de la chambre régénératrice et les portions de conduit peuvent etre reliées par une membrane de dilatation ou analogue d'une manière étanche au gaz pour compenser les différentes dilatations thermiques relativement à la chambre régénératrice. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques , détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, en se reportant aux dessinsschématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente la structure suivant l'invention selon une vue schématique en coupe verticale sur le cOté gauche, une coupe suivant la ligne AO de la figure 2 et, à droite, une coupe suivant la ligne OB de la figure 2;et - la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale horizontale suivant la ligne CD de la figure 1. D'une façon générale, ce mode d'exécution comporte une chambre régénÊ- ratrice cylindrique, disposée verticalement, qui est supportée par unchassis ou bati porteur carré au moyen de quatre pieds ou jambes porteurs, lesquels sont disposés sur sa circonférence, ladite chambre contenant les éléments chauffants qui sont installés ou montés fixement et sont alternativement chargés par les milieux, fluides ou agents d'échange de chaleur au moyen de capots rotatifs de liaison d'air ou analogues qui tournent synchroniquement en diréctiqn axiale par rapport à la chambre régénératrice sur ses surfaces frontales ou terminales à l'intérieur du conduit d'accouplement fixe pour les gaz chauffants. Comme cela est représenté sur la figure 1 par des flèches P, les gaz chauffants sont conduits ou amenés dans une chambre régénératrice fixe 1 depuis le haut à travers un conduit de gaz de combustion ou de carneau chaud 2 et quittent la chambre (suivant la flèche Q) par un conduit inférieur de sortie de gaz chaud 3. Les conduits de dérivation de gaz 4 sont disposés ou montés en parallèle par rapport au conduit 2 et à la chambre 1. Du gaz peut s'écouler dans le sens de la flèche R. Des ensembles ou agencements de valves ou de vannes 16, 20 règlent ces écoulements. L'air froid entre dans un capot inférieur rotatif de liaison d'air 6, par le cOté inférieur ou de fond à l'extrémité de gauche de la figure 1 (suivant la flèche S), à travers le conduit d'entrée d'air 5 et s'écoule à travers les surfaces chauffantes 7 pour pénétrer dans le capot supérieur de liaison ou de raccordement d'air 8. De là, le courant ou écoulement d'air chauffé est conduit dans un coude ou raccord de tuyauterie de sortie 9 et ensuite dans un conduit de sortie d'air chaud 10 (suivant la flèche T). Les conduits de dérivation 11 sont prévus comme conduits de réacheminement pour l'air Des systèmes de valves ou de vannes 17, 18, 19 règlent ces écoulements. La figure 2 représente une section transversale à travers le bati, cadre ou chassis de liaison du capot supérieur rotatif de raccordement d'air 8 et montre les liaisons des conduits de dérivation d'air 1 1 avec le conduit d'air 5. Les liaisons avec le conduit 10 sont semblables. Des joints d'accouplement ou jonctions 15 étanches awgaz relient, réuniss47ou assemblent les capots 6, 8 aux conduits. Le préchauffeur d'air à régénération est supporté par un bati ou chassis porteur carré 13 au moyen de pieds porteurs 12 de la chambre de régénérateur 1. Comme le montre la figure 2, les conduits de dérivation 4 et 1 1 pour le réacheminement de l'écoulement des gaz d'échange de chaleur sont supportés et ajustés ou montés dans les espaces de coins ou d'angles libres ou dégagés du bati porteur carré 13 sur la chambre de régénérateur et forment avec cette dernière une unité de construction ou structure compacte et complète. Chaque conduit de dérivation 4, 1 1 est divisé à environ la moitié de la hauteur de la chambre régénératrice 1 et les deux portions de conduit eont reliées en 14 dtune manière étanche alxgaz au moyen d'une membrane de dilatation ou analogue pour compenser toutes dilatations thermiques différentes relativement à la chambre régénératrice. La forme de section transversale des conduits de dérivation 4 et 11 est constituée, à l'intérieur de la hauteur de la chambre cylindrique régénéra trice 1, par un triangle rectangle isocèle et par un rectangle adjacent à son hypoténuse, le plus grand ctté du rectangle étant commun à l'hypoténuse. La disposition de ces sections transversales suivant une vue en plan est telle que la hauteur maximale de chaque triangle rectangle au-dessus de son hypoténuse est située dans chaque cas -sur une diagonale du bati por teur carré 13. Les avantages réalisés dans ce mode de réalisation consistent en parti culier dans lXagencement, peu encombrant ou économique en espace occupé, des conduits de dérivation et en la liaison ferme ou robuste de ces conduits avec la cha notre régénératrice avec laquelle ils forment une unité de construction compacte et complète, Cette unité est complètement assemblée à Itatelier ou dans l'usine et ceci a pour résultat de faciliter le montage ou ltérection avec une réduction correspondante du colt. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit er représenté qui n'a été donné qulà titre d'exemple. En particu lier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécu- tées selon ltesprit de llinvention. REVENDICATIONS 1. Dispositif préchauffeur d1air à régénération, du type à conduits de dérivation ou analogues et à chambre de régénérateur cylindrique disposée verticalement et supportée par un bàti porteur sensiblement carré ou analogue, caractérisé en ce que ladite chambre contient des éléments chauffants statiques de régénération, alternativement chargés par les fluides, agents ou milieux d'échange de chaleur au moyen de capots de liaison de gaz susceptibles dltMtre entrathés synchroniquement en rotation, lesdits conduits de dérivation étant disposés dans les espaces dtangles ou de coins dudit bati porteur carré de ladite chambre régénératrice et étant fixés à celle ci. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque conduit de dérivation précité est divisé à ltintérieur de la hauteur de la chambre régénératrice précitée, les portions desdits conduits étant reliées ensemble dtune manière étanche par un joint de dilatation ou analogue. 3. Dispositif selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que la forme de section transversale des conduits de dérivation précités dans la région de la chambre cylindrique de régénérateur précitée est un pentagone constitué par les lignes extérieures dtun triangle rectangle isocèle et d'un rectangle adjacent à son hypoténuse, le plus grand ctfté duquel est commun à ladite hypoténuse , tandis que la hauteur maximale dudit triangle rectangle au-dessus de son hypoténuse est située sur une diagonale du bàti porteur carré précité. 4. Dispositif selon ltune des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'unie ou plusieurs valves ou vannes de régulation d'écoulement gazeux sont disposées dans les conduits de dérivation précités.