Brevet FR2211299A1 — publié le 19740719

La présente invention concerne un procédé de mise en forme a la machine de panneaux de tubes enroulés en hélice participant a la formation des quatre faces de la chambre de combustion étanche, de structure générale parallélipipédique de section droite respectivement rectangulaire dans ses parties inférieure et supérieure et octogonale dans sa partie centrale, les petits côtés correspondant aux pans coupés recevant les brûleurs et se rapporte plus particulièrement a l'orga- nisation des opérations de mise en forme pour en faciliter l'automatisation par le choix du mode d'enroulement desdits tubes. On sait, en effet, que dans les chambres de combustion de ce type, notamment dans celles de générateurs de vapeur, les panneaux de tubes formant les parois de ladite chambre ont une double fonction, a la fois de surface évaporatoire et de paroi refroidie totalement étanche aux gaz de combustion. Pour cela les tubes parallèles constituant ces panneaux sont reliés entre eux, soit par une membrane, soit par des ailettes soudées sur les tubes et dans le cas ou les tubes sont à ailettes filées, un cordon de soudure réalise l'étanchéité. Dans les procédés connus, on construit les dièdres ou angles de telles chambres à partir de tubes cintrés individuellement puis assemblés par soudure sur des gabarits préparés c'est-à-dire par une suite d'opérations manuelles prenant un temps important donc finalement très coûteux. L'objet de la présente invention est de diminuer cette intervention manuelle par la fabrication préalable et automatique de sous-ensembles élémentaires cons titués de tubes parallèles soudés longitudinalement entre eux à la machine pour former des panneaux plans et étanches que l'on soumet ensuite à une opération de mise en forme à l'aide d'une machine de cintrage pour préparer leur montage suivant la structure de la chambre de combustion. Il reste alors à souder entre eux d'une part longitudinalement les panneaux les uns aux autres pour obtenir l'étanchéité et, d'autre part, en bout des tubes d'un panneau alors disposés en sorte que leurs axes coïncident avec ceux du panneau consécutif pour former les circuits en hélice. Pour réaliser ce qui est exposé ci-dessus, on cintre les panneaux suivant une forme appropriée à leur position dans la chambre de combustion. La chambre est alors prête sans autre opération, au soudage manuel de finition alors que toutes les autres opérations de préparation desdits panneaux élémentaires ont été effectuées par des machines automatiques respectivement de soudage et de cintrage ou pliage sur un grand rayon. L'essentiel de l'invention pour obtenir ce "pavage" des quatre faces de la chambre de combustion consiste à assurer une pente constante aux hélices des circuits. Pour celà.il faut que les spires de chaque hélice dans la zone centrale à pans coupés, aient la même longueur que celles des parties inférieure et supérieure de la chambre de combustion. En effet, l'utilisation de panneaux préfabriqués permet d'obtenir facilement par des opérations de cintrage des hélices de meme pente; or pour que des hélices de même pente aient même pas, ce qui est exigé par le pavage de surface nécessaire, il suffit que toutes les spires aient même longueur, le pas d'une hélice étant déterminé par les deux paramètres : pente et longueur d'une spire de ladite hélice. La présente invention est caractérisée en ce que les panneaux des tubes enroulés en hélice sont obtenus à partir de panneaux plans, préfabriqués constitués de tubes parallèles, étanches entre eux, cintrés et raccordés les uns aux autres par soudage, de manière à assurer une pente constante auxdites hélices branchées en parallèle et dont les spires ont même longueur dans la partie centrale que dans les parties supérieure et inférieure de la chambre de combustion. Pour mieux comprendre la portée et les autres avantages de la présente invention, la description non limitative d'une de ses modalités de mise en oeuvre est donnée, associée au dessin où - la figure i montre une vue schématique, en perspective d'une chambre de combustion de générateur de vapeur. - la figure 2 représente une vue agrandie de la portion Y de la figure 1, le pan coupé étant de face. - la figure 3 montre un panneau préfabriqué vu de face. - la figure 4 représente en projection horizontale un panneau après les quatre cintrages nécessaires selon l'invention au niveau du pan coupé. - la figure 5 montre la vue de la figure 2 avec représentation en perspective du panneau cintré selon la figure 4 pour former une portion de pan coupé. Figure 1, la chambre de combustion parallélipipédique comprend sur ses quatre faces 1, 2, 3 et 4 les tubes enroulés en hélice et non représentés dans lesquels circule le fluide eau ou vapeur. Une telle chambre est usuellement suspendue, pour assurer la libre dilatation de ses parties, ses arêtes 5 étant verticales. Sur les pans coupés 6 situés vers le milieu de la chambre, des bruleurs assurant la combustion sont disposés espacés les uns par rapport aux autres et pénétrent dans ladite chambre horizontalement suivant les flèches 7, les gaz de combustion étant contenus par les quatre faces I à 4 étanches de la chambre sont évacués par le haut. Les sections droites de la chambre en dehors des pans coupés sont rectangulaires ou carrés tant dans la partie inférieure que dans la partie supérieure.Par contre dans la partie centrale, sur toute là hauteur des pans coupés 6, les sections droites sont octogonales, les quatre petits côtés de l'octogone étant précisément les pans coupés des brûleurs. Figure 2, les panneaux préfabriqués 9 sont représentés superposés en-dessous du pan coupé 6 et après cintrage suivant une direction faisant un angle a avec les perpendiculaires aux axes des tubes parallèles soudés entre eux tels que montrés sur le panneau 9 situé au-dessus des autres; tandis que la direction de cintrage coïncide avec l'arête 5 verticale, en sorte que les tubes font un angle a avec le plan horizontal représenté par la section droite dont les deux cOtés 11 et 12 représentes forment entre eux un angle de 90 degrés.Les deux portions des panneaux ainsi cintrés participent à la formation des faces respectives 1 et 2 de la chant bre de combustion tandis que les extrémités des tubes de chaque panneau 9, prêts à être soudés en bout avec ceux du panneau suivant, s'alignent suivant une droite faisant un angle a avec la verticale. Un seul tube 10 du panneau 9 est figuré au niveau du pan coupé 6 faisant un angle a avec le plan horizontal et sortant de la face 1 au point A, le point de cintrage étant représenté en B en dehors du pan coupé 6 et prenant contact en C avec la face 2 de la chambre. Pour former avec les tubes, le pan coupé, il fan drait remplacer le tube coudé ABC par un seul tube AC represente en pointillé et dont l'angle avec le plan horizontal Abc serait différent et supérieur à l'angle a des tubes dVun panneau. En effet le chemin AC étant plus court, la pente est supérieure à celle du chemin plus long ABC. L'enroulement des tubes en hélice dans la partie centrale à pans coupés se heurte donc à la double difficulté : d'une part, une pente différente ne pouvant être réalisée avec des panneaux préfabriqués ntautorisant qu'une même distance entre deux tubes voisins ; d'autre part, une longueur de spire plus courte au niveau des pans coupés que dans les parties extrêmes de la chambre de combustion. Figures 3 et 4, à partir du panneau plan 15 préfabriqué présenté de face et faisant un angle a avec l'horizontale sur laquelle la projection d'un tube a une longueur L, on procède à quatre cintrages parallèles entre eux, suivant une direction faisant un angle a avec la perpendiculaire aux axes des tubes c'est-à-dire suivant une verticale et se projetant suivant les points respectivement a,d,f, et c et choisis de telle manière que la longueur de la ligne adfc soit la meme que celle de la ligne brisée abc.Dans ces conditions la projection 13 d'un panneau quatre fois cintré appliqué au niveau d'un pan coupé et celle 14, représen- tee en pointille, d'un panneau une fois cintré et s'appliquant à une des extrémités de la chambre de combustion sur une génératrice verticale d'angle ont même longueur développé L, celle de la projection horizontale 16 d'un tube du panneau 15. Figure 5, le panneau 13 à quatre cintrages s'éloigne du pan coupé 6 primitif en formant un nouveau pan coupé de largeur DF choisie dans la gamme des valeurs possibles d'après les dimensions des brûleurs à installer dans son voisinage. En dessous et en dehors de la zone à pan coupé 6 et de celle de transition 17, sont montés les panneaux 9 une fois cintrés et de même longueur développée que les panneaux 13. Pour la simplicité de la représentation les positions des directions de cintrage ont été choisies pour former des panneaux cintrés symétriquement; en fait, notamment pour les facilités de transport, les cintrages sont effectués vers les extrémités desdits panneaux afin d'avoir un encombrement réduit par rapport à celui des panneaux représentés. Les dimensions des panneaux sont choisies ellesmêmes en tenant compte des facilités de manutention jusqu'au point d'assemblage Par le procédé selon l'invention, grâce au cintrage approprié à la machine, suivant un rayon de courbure appréciable, de panneaux préfabriqués à la soudeuse automatique, on peut réaliser les quatre faces de la chambre de combustion avec des tubes enroulés en hélice à pente constante et à pas constant à partir de panneaux mis en forme en usine et prêts au montage. Ainsi le travail manuel se limite à la finition à effectuer lors du montage sur place et consistant en soudage longitudinal des panneaux voisins pour assurer l'etancheite de la chambre et au soudage en bout des tubes d'un panneau avec ceux du panneau suivant pour former les circuits de fluide, eau ou vapeur. Bien entendu, cette description d1une modalité de réalisation ne présente aucun caractère exhaustif et sa mise en oeuvre par tout moyen équivalent, à la portée de l'honnie de l'art et répondant à la définition générale qui a été donnée de l'invention, ne sort pas du domaine que la présente demande vise à protéger REVENDICATIONS 1/ Procédé de mise en forme à la machine de panneaux de tubes enroulés en hélice participant à la formation des quatre faces d'une chambre de combustion étanche, de structure générale parallélipipédique, de section droite respectivement rectangulaire dans ses parties supérieure et inférieure et octogonale dans sa partie centrale, les petits cOtés de l'octogone correspondant aux pans coupés recevant lç5 brûleurs, caractérisé en ce que lesdits panneaux de tubes enroulés en hélice sont obtenus à partir de panneaux plans, préfabriqués, constitués de tubes parallèles étanches entre eux, cintrés et raccordés les uns aux autres par soudage de manière à assurer une pente constante auxdites hélices branchées en paral lèle et dont les spires ont même longueur dans la partie centrale que dans les parties supérieure et inférieure de ladite chambre. 2/ Procédé de mise en forme, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les panneaux, destinés à la partie centrale de la chambre de combustion correspondant à la zone des brûleurs et participant à la formation de ses pans coupés, sont cintrés suivant des directions parallèles correspondant à un tracé qui permet leur juxtaposition avec les panneaux des parties supérieure et inférieure de ladite chambre et formées de tubes enroulés en hélice à pente constante.