Brevet FR2036987A1 — publié le 19701231

JLa présente invention a pour objet un échangeur destiné à la production de vapeur ou,d'eau chaude, séparément ou simultanément, sous basse ou haute pression. Cet échangeur est du type des chaudières multitubulaires à tubes 5 d'eau, mais dont tous les éléments constitutifs, ainsi que les cheminements relatifs de l'eau ou de l'émulsion eau-vapeur et des gaz, sont concentriques autour d'un seul et même axe de symétrie. Cet axe de symétrie est vertical si l'on veut utiliser au mieux la circulation naturelle créée par les différences de densité du 10 liquide chauffé, mais il peut aussi avoir toutes positions dans 1 * espace. Les exemples d'exécution sont décrits en se référençant au dossier annexé. Les repères utilisés sont les suivants : 15 1 - Réservoir inférieur 2 - Réchauffeur d'eau indépendant 3 - Réservoir supérieur de deuxième niveau 4 - Entrée d'eau froide 5 - Tubes de coup de feu 2° 6^ - Tubes du premier faisceau de convection 6g - Tubes du'second faisceau de convection 7 — Sortie d'eau chaude 8 - Sortie de vapeur 9 - Réservoir supérieur 25 io - Piètement de raccordement 11 - Lame d'eau 12j - T8le déflectrice, étanche depuis le réservoir 9 et jusqu'à tme distance à du réservoir 1, limitant ainsi la chambre de combustion et le premier faisceau de con-30 vection. 12g - Tôle déflectrice, étanche depuis le réservoir 1, et jusqu'à une distance b du réservoir 9» limitant ainsi le premier faisceau de convection et le second faisceau de convection. 35 1J - Paroi étanche limitant extérieurement le second fais ceau de convection. Contre cette paroi, sur sa face intérieure ou extérieure est disposée une jaquette isolante l4. î4 - Jaquette isolante. 40 15 _ Déflecteur étanche limitant la chambre de combustion 69 13394 2 2036987 10 àu droit du réservoir 1, _ 16 - Châssis 17 - Carneau 18 - Passages de gaz 19 - Vidange 20 — Système de chauffage (brûleur) 21 - Tôle fermant la partie supérieure de la chambre de combustion et boulonnée sur l4„ 22 - Ramoneurs 23 — Tuyau d'alimentation des ramoneurs Les différents éléments composant cette chaudière sont disposés concentriquement autour d'un seul et même axe de. symétrie XY : il en est ainsi des réservoirs, des tubes de coup de feu, des faisceaux de convection, des divers déflecteurs, de la jaquette 15 isolante. Dans le cas où il n'y a qu'un seul brûleur, l'axe de ce brûleur et l'axe de la flamme sont confondus avec l'axe XY» La flamme se développe donc dans la chambre, de combustion ainsi limitée : 20 _ Côté brûleur : par la tôle 21 sur laquelle il est posé, et par le .réservoir 9° — Latéralement par des t\tbes de coup de feu 5 et la tôle déflectrice 12^ - Face au brûleur, par le déflectetir 15, et par le réservoir 25-1 Les gaz issus de la combustion s'échappent à travers l'espace libre entre les tubes 5j le réservoir 1 et la tôle déflectrice 121. Les gaz cheminent ensuite vers le réservoir 9 dans le volume 30 annulaire déterminé par les déflecteurs 12^ et 122 contenant les tubes 6qui constituent le premier faisceau de convection. . Puis les gaz vont excentriquement dans le deuxième faisceau de convection à travers l'espace libre entre le déflecteur 12g et 35 le réservoir 9,,il? cheminent ensuite-vers.le réservoir 1 dans le volume annulaire déterminé par le déflecteur 12^ et la paroi 13° Après avoir léché le réservoir 1 les gaz se.dirigent concentriquement sous le déflecteur 15, où ils sont collectés dans le carneau 17 pour être évacués vers une cheminée. 40 Le circuit dés gaz chauffant étant ainsi défini, il existe 69 13394 3 2036987 notamment 3 possibilités d'exécution des parties sous pression suivant le but à atteindre. .!•) Production d'eau chaude en chaudière (circuit primaire) avec production éventuelle d'eau chaude par l'intermédiaire d'un 5 échangeur plongé dans le fluide de la chaudière (circuit se condaire) . Cette exécution est conforme à la figure 1, demi—coupe B : L'eau froide est introduite par 4 dans le réservoir inférieur 1 dft la chaudière. L'eau s'élève, à travers les tubes 5) % et 62 > jus-10 - qu'au réservoir 9 qui est rempli d'eau : cette eau réchauffée à travers la chaudière s'échappe de celle-ci en 7. Il est à noter que l'eau dans les tubes 6^ s'écoule à courant parallèle de celui des gaz qui l'y réchauffent, et à contre-courant absolu dans les tubes 62» On peut disposer un échangeur 2 dans le réservoir 9 si l'on désire utiliser la température de l'eau de la chaudière à cet endroit pour modifier la température d'un fluide qui peut être à pression égale ou non à celle qui règne en chaudière. Cet échangeur peut notamment être utilisé à la production d'eau 20 chaude sanitaire. En variante, on peut remplacer les tubes 5 par deux viroles concentriques faisant lame d'eau 11 ; 1'échangeur 2 peut être disposé également dans la lame d'eau ainsi définie. Cette lame d'eau doit alors comporter des dispositifs au plus près du ré-servoir 1 pour assurer le passage des gaz depuis la chambre de combustion jusqu'au premier faisceau de convection. Cette disposition est conforme à la figure 3« 2°) Production de vapeur saturée : Cette exécution est conforme à la figure 1, demi-coupe A î 30 L'eau d'alimentation de la chaudière est introduite d'une façon quelconque dans le réservoir supérieur 9. Celle-ci se mêle à 1'eau'non vapardsée déjà cyclée de la chaudière et descend vers le réservoir inférieur 1 par les tubes les moins chauffés de la chaudière, c'est-à-dire les tubes 6,^» 35"- Il est à noter que l'eau dans les tubes 62 s'écoule à contre-courant de celui des" Ensuite, dépuis le réservoir 1, l'eau s'échaiiffe et s*élève à travers les tubes 5 et'6^ vers lé réservoir sipériew 9, où elle se'vaporise partiellement att plan d'eau. 40 " 30) Production de vapeur saturée (circuit nr?r»aire) et d'eau 13394 4 2036987 chaude à circuit indépendant (circuit secondaire) : Cette exécution est conforme à la figure 2. On dispose un réservoir 3 à un niveau supérieur à celui du réservoir 9- Ces deux réservoirs sont reliés entre eux par des piètements 10 pour assurer une circulation aisée du réservoir 9 jusqu'au plan d'eau situé dans le réservoir 3« Les seuls tubes qui débouchent dans le réservoir 9 sont les tubes 5 et 6^ où la circulation est ascendante. Les tubes 62 sont fixés sur le réservoir 3» sous le plan d'eau, pour assurer la descente, vers le réservoir 1, des eaux déjà cyclées ainsi que de celles d'appoint. Dans tous les cas envisagés ci-dessus, il peut Stre adapté un dispositif de ramonage qui utilise la vapeur, l'air comprimé etc ... Chaque dispositif est consituté d'un élément tubulaire 22 concentrique muni d'ajutages par lesquels s'échappe le fluide destiné au ramonages Un tube 23 alimente les ramoneurs. On peut ainsi disposer tin ou plusieurs ramoneurs 22, dains le premier faisceau de convection et un ou plusieurs ramoneurs 22 dans le deuxième faisceau de convection. 69 13394 5 2036987 .REVENDICATIONS : 1) Création d'une chaudière, pour la production d'eau chaude ou de vapeur, ou les deux simultanément, dont toutes les parties constitutives et la triple circulation des pcas? 5 chauffants et la ou les circulations du fluide chauffé, procèdent de façon concentrique autour d'un seul et même axe de symétrie. 2) Dispositifs tu-fculaires concentriques de ramonage des faisceaux de convection.