Brevet FR2050219A1 — publié le 19710402

La présente invention a pour objet des profilés creux extrudés sans cordons de soudure longitudinaux sur les sections transversales soumises à la pression, pour la réalisation de surfaces chauffantes ou réfrigérantes soudées de façon étanche, et à parois extérieures lisses. On sait réaliser des surfaces étanches aux gaz en soudant ensemble des tubes cylindriques ou polyèdraux, avec ou sans rebords ou entretoises. Les parois tubulaires formées de tubes cylindriques présentent une surface ondulée, trans versalement aux axes longitudinaux des tubes, disposition défavorable à i'écoule- ment rationnel de l'agent externe ; si celui-cicontien-t des poussières, la surfa ce en question subit une érosion, et s'il est adhésif, elle subit un encrassement. Jusqu'ici pour répondre aux exigences de résistance mécanique et de constance d'épaisseur des parois, on n'à pas donné aux tubes de section transversale-rec tangulaire ou carrée, des arêtes parfaitement angulaires, mais au contraire légè rement arrondies, et les surfaces chauffantes ou réfrigérantes réalisées avec ces tubes ont inévitablement un profil légèrement ondulé. En outre, les tubes poly èdraux ne résistent pas mécaniquement aux hautes pressions, à moins d'exagérer l'épaisseur de leurs parois. On sait, en outre, réaliser des récipients ronds, pour la transmission calo rifique, ou des éléments cylindriques, tels que ceux utilisés pour le refroidisse ment des embouchures de brûleurs, en réunissant ensemble par soudage des tubes profilés extrudés cylindriques ou polyèdraux. On connait aussi des tubes extrudés pourvus de rebords sur un de leurs côtés, au moyen desquels on réalise des parois tubulaires possédant une surface lisse et une surface ondulée. On connait enfin des profilés tubulaires présentant, à l'intérieur, une section circulaire et, de chaque côté, une section semi-circulaire, de sorte qu'en lés réunissant par soudage, on réalise, dans chaque cas, des sections circulaires complètes. L'inconvénient de ces profilés, en particulier pour la réalisation d'embouchures de bruleurs, est qu'il reste à l'extrémité, un demi-cercle non fermé qu'on doit éliminer, et, en outre, qu'il y a deux cordons de soudure lon gitudinaux à une sur deux des sections circulaires supportant la pression. La présente invention a pour objet un profilé creux extrudé pour la réalisa tion de surfaces de chauffage ou de réfrigération soudées de façon étanche à parois extérieures lisses, ne nécessitant pas de cordons de soudure longitudinaux étanches aux hautes pressions, et ne présentant pas d'entretoises ou canalisations de retour faisant saillie dans l'enceinte de chauffe. Ce problème est résolu au moyen d'un profilé, circulaire intérieurement, plan extérieurement, sur deux côtés parallèles opposés7 et dont les extrémités sont abattues, et limité par des arcs de cercle convexes, entre les deux faces planes parallèles (figure 1 > . Selon un second mode préféré de réalisation de l'invention, on insère dans la section circulaire transversale, une entrbtoise plane ou faiblement incurvée, de façon à constituer, à l'intérieur du tube, deux canaux séparés pouvant servir à l'aller et au retour de l'agent calorifère (figure 2). Dans le cas d'entretoises planes, il peut être utile de munir intérieurement le profilé creux de deux rainures opposées, correspondant aux dimensions de l'entretoise. Pour tenir compte de I 'incurvation que subira ultérieurement le profilé creux, il y a lieu de disposer l'entretoise plane parallèlement aux faces externes du tube. Pour compenser l'affaiblissement de la paroi provoquée par la rainure longitudinale, il est préférable de disposer les entretoises diagonalement, bien que, pour améliorer la répartition de la température, on puisse aussi les disposer perpendiculairement aux faces externes planes du profilé creux. Selon un troisième mode préféré de réalisation de l'invention, on insère dans le tube extérieur, un tube intérieur plus petit, maintenu à distance de la paroi interne du grand tube par plusieurs entretoises périphériques, de façon à constituer également deux canaux séparés pour le flux et le reflux. II peut y avoir avantage à ce que ces tubes aient un fond hémisphérique permettant d'in- verser le sens d'écoulement du flux au reflux (figure 3). Selon une autre idée de l'invention, on forme des surfaces chauffantes ou réfrigérantes en enroulant les tubes profilés définis ci-dessus, et en les assemblant par des soudures étanches aux gaz. Ceci consiste, par exemple, à enrouler ensemble deux ou plusieurs tubes ne comportant chacun qu'un seul canal, et à joindre les extrémités par un coude, de façon que l'agent calorifère arrive par un tube, et reparte par l'autre Ou bien on enroule unseul tube possédant deux canaux, de façon à constituer une surface chauffante, et on le fixe par soudage; dans ce cas, I'agent calorifère arrive par un canal, et repart par l'autre, après avoir été inversé par un fond hémisphérique à llextrémité du tube. L'invention ya maintenant etre décrite en détail en se référant aux dessins annexés, choisis uniquement à titre d'exemples non limitatifs, et dans lequels - la' figure 1 représente un profilé creux sans pièces insérées à I 'intérieur ; - la figure 2 représente un profilé creux muni, intérieurement, d'une entretoise le partageant en deux canaux; - la figure 3 représente un profilé creux à l'intérieur duquel est disposé un second tube maintenu à distance du premier par des entretoises;et - les figures 4 à 13 représentent des cas d'application possibles des profilés creux selon l'invention. La figure 4 représente le système de réfrigération d'un brûleur à poussière de charbon. Ce système comprend une chemise réfrigérante interne 1, entourée de deux autres chemises réfrigérantes 2 et 3, concêntriques à la première. La chemise réfrigérante interne 1 conduit l'air central ; entre les chemises 1 et 2, s'écoule le courant d'air porteur de particules ; les chemises 2 et 3 entourent le courant d'air secondaire. La figure 5 représente une chemise réfrigérante constituée par une double spirale; la figure 6 est une vue de détail de la précédente, et représente l'extrémité de la double spirale dirigée vers le foyer ; la figure 7 représente une coupe selon la ligne 111-I Il de la figure 6. La figure 8 est une vue schématique d'une chemise réfrigérante faite d'une spirale unique ; la figure 9 est une vue de détail de la précédente, et représente l'extrémité de l'enroulement, dirigée vers le foyer ; la figure 10 représente une coupe selon la ligne Vl-VI de la figure 9. La figure 1 1 représente une chemise réfrigérante comme celle de la figure 8, la figure 12 son extrémité tubulaire, et la figure 13 la coupe selon la ligne IX-IX de la figure 12. Le tube profilé représenté sur la figure 1, est cintré sur une de ses faces planes, pour être enroulé à l'instar d'un ressort hélicoldal, puis fixé en cet état par soudage, de façon à obtenir un cylindre à surface latérale lisse, éventuellement après meulage des cordons de soudure 6. Comme le flux et le reflux de l'agent réfrigérant doivent s'effectuer du même côté, une des extrémités 4 du tube est, dans un bobinage à pas unique, tel que celui représenté sur la figure 4, positions 1 à 3, ramené le long de la face externe du cylindre. On peut éviter ceci, en constituant la chemise réfrigérante par une spirale à double pas (figure 5), et en soudant à l'extrémité du cylindre dirig8e vers le foyer une calotte déviatrice 5, comme il est visible sur la figure 6. Bien entendu, I'invention n'est pas limitée aux termes de la description qui précède, mais elle en comprend, au contraire, toutes les variantes à la portée 'un homme de métier. Revendications 1. Profilés creux extrudés sans cordons de soudure longitudinaux sur les sections transversales soumises à la pression, pour la réalisation de surfaces chauf fantes ou réfrigérantes soudées, étanches aux gaz, et à parois externes lisses, caractérisés en ce que le profilé creux est circulaire intérieurement, et limité à l'extérieur, sur deux faces opposées dont les extrémités sont abattues, par des surfaces planes parallèles, les deux autres faces du profilé situées entre lesdites surfaces planes parallèles étant des arcs convexes. 2. Profilés creux extrudés selon la revendication 1, caractérisés en ce que, dans l'espace libre de la section circulaire transversale interne, on place une entretoise droite ou légèrement incurvée, divisant la section transversale du tube en deux canaux séparés. 3. Tubes extrudés pour transmission thermique selon la revendication 1, ~caractérisés en ce que, dans l'espace libre de la section transversale interne, on place un tube intérieur, maintenu à distance de la paroi-interne du tube ex térieur, au moyen de plusieurs entretoises, de façon à former deux canaux séparés. 4. Surfaces chauffantes ou réfrigérantes constituées par deux profilés creux extrudés enroulés hellcoldalement, et assemblés par soudure, étanches aux gaz, selon la revendication 1, caractérisées en ce que l'agent calorifère flue dans un des profilés creux, et reflue dans le second, et est inversé à l'extrémité des deux profilés creux par une calotte. 5 5. Surfaces chauffantes ou réfrigérantes constituées par un profilé creux extrudé enroulé hélicoldalement, et fixé par soudure étanche aux gaz selon les revendications 2 et 3, caractérisées en ce que l'agent calorifère flue dans un des deux canaux séparés du profilé creux, et reflue dans l'autre, et est inversé à l'extrémité du tube, dans un fond hémisphérique.