Brevet FR2241752A1 — publié le 19750321

La présente invention a pour objet une chaudière multitubulaire pour la production d'eau surchauffée. Les chaudières connues destinées à la production d'eau surchauffée sont très hautes et encombrantes et, lorsqutelles atteignent des puissances de l'ordre de 30 millions de kilocalories par heure, leurs dimensions sont telles qu'il faut les construire sur place, de sorte que leur prix de revient est très élevé en raison de la nécessité de déplacer un personnel qualifié et de l'obligation de bâtir des 'chaufferies très hautes. L'invention permet de réaliser des chaudières de puissance supérieure à 60 millions de kilocalories par heure ayant des dimensions suffisamment faibles pour qu on puisse les transporter par route ou par voie ferrée et assurant toutefois un bon échange thermique, une bonne répartition des débits d'eau et un bon rendement. De façon plus précise, l'invention a pour objet une chaudière multitubulaire pour la production d'eau surchauffée comportant une chambre de com histion et un faisceaw de convection, cette chaudière étant essentiellement ca caractérisée en ce que sa chambre de combustion est délimitée par quatre parois en tubes cintrés jointifs faisant le tour de cette chambre et reliées directement à au moins un collecteur supérieur et à au soins un collecteur inférieur, et que son faisceau de convection est constitué par une série de tubes d'échan- ge verticaux très rapprochés reliés à au moins un collecteur supérieur et à au moins un collecteur inférieur, chaque collecteur supérieur de la chambre de combustion étant en meme temps un collecteur supérieur du faisceau de convection et chaque collecteur inférieur ie la chambre de combustion étant un collecteur inférieur du faisceau de convection, le nombre de collecteurs supérieurs et de collecteurs inférieurs du faisceau de convection pouvant entre supérieur respectivement au nombre de collecteurs supérieurs et au nombre de collecteurs inférieurs de la chambre de combustion. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif plusieurs formes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une chaudière selon l'in vention, la coupe étant faite suivant la ligne 1-1 de la figure 3; - la figure 2 est une vue longitudinale extérieure de cette chaudière; - la figure 3 est formée de deux demi-coupes de la figure 1, la moitié de droi te étant une demi-coupe suivant 2-2 et la moitié de gauche une demi-coupe suivant 3-3; - la figure 4 est une vue extérieure face avant; - la figure 5 est une variante permettant de mieux répartir la circulation d'eau au moyen de deux collecteurs comportant chacun deux branchements de raccorde ment; - la figure 6 est une autre variante avec un seul gros-collecteur, mais compor tant quatre branchements de raccordement;; - la figure 7 est une disposition permettant de construire la chaudière en deux éléments démontables, pour faciliter le transport et la mise en place lorsque les accès du lieu d'installation ne sont pas assez larges; - la figure 8 est une disposition de la chambre de combustion au droit de son raccordement sur un faisceau de convection à six collecteurs; - la figure 9 représente la disposition de la figure 8 vue en plan; - la figure 10 représente le premier parcours du faisceau de convection de la figure 9;; - la figure 11 représente le deuxième parcours du faisceau de convection de la figure 9 Sur la figure 1, représentant une coupe longitudinale d'une chaudière selon l'invention, on distingue les deux collecteurs superposés 1 et 2 reliés entre eux par les tubes jointifs 3 pour former les parois, dans le prolongement les unes des autres, de la-ehambre de combustion 4 et du faisceau de convection 5 qui est traversé directement par les fumées, celles-ci s 1évacuant par la gaine 6 horizontalement ou verticalement. Le corps de chaudière se dilate librement à l'intérieur de la jaquette calorifugée 7, sur la face avant; l'équipement de chauffe 9 est encastré entre les collecteurs 8. La figure 2 est une vue longitudinale extérieure montrant l'aspect de la chaudière terminée, et on remarque sur la face avant, l'équipement de chauffe 9 et son ventilateur 11, les panneaux calorifugés 7, les regards de feux 12 fixés sur des panneaux spéciaux, la sortie de fumées 6, la tubulure d'entrée dteau 13 et celle de sortie 14. La moitié de gauche de la figure 3 représente une demi-coupe faite suivant 3-3 de la figure 1, dans la chambre de combustion 4 entouree des tubes jointifs 3 qui se raccordent en 15 sur le côté ou dessous les collecteurs 1 et 2; les collecteurs 8 et 16 permettent d'eneastrer et de soutenir l'équipement de chauffe 9 et de recevoir une partie des tubes jointifs 17 de la façade avant, qui sont soudés directement sur les tubes jointifs 3.La demi-coupe 2-2, faite dans le faisceau de convection, montre les tubes d'échange très rapprochés 18, soudés directement en haut et en bas sur les tubes jointifs faisant le tour complet du faisceau de convection et étant raccordés aux collecteurs 1 et 2 et symétriquement en haut et en bas pas deux ou plusieurs tubes de liaison 19, qui ont pour but, de par leur position, de diviser et de répartir les débits d'eau entre les différents tubes 18. La figure 4 est une vue extérieure de la face avant, montrant l'as- pect de la chaudière terminée; on remarque l'équipement de chauffe 9, le ventilateur Il, la tuyauterie 20 de mise sous pression des zones mortes par l'air de combustion, le collecteur 2 sortant à l'extérieur avec une bride et un tampon plein de visite, les thermomètre 21 et manomètre 22, la rambarde 23 et ltesea- lier d'accès 24 au-dessus de la chaudière. Les figures 5 et 6 donnent deux variantes de la position des collecteurs 1 recevant les raccordements 25, afin de mieux répartir les circulations des débits d'eau en provenance des tubes 18, dans les tubes 3. La figure 7 montre les dispositions permettant de construire les chaudières en deux blocs; les collecteurs 1 et 2 sont doublés aussi bien sur lachambre de combustion que sur le faisceau de convection, ce qui rend les moitiés de chaudière indépendantes, mais reliées entre elles par les tuyauteries de jonction 26 et 27. La figure 8 montre une disposition du faisceau de convection avec six collecteurs 1 et 2 ou davantage, permettant de les relier par les tuyauteries 28 sur lesquelles sont soudés les tubes verticaux 18. La figure 9 montre cette disposition vue de dessus, liteau entrant dans le coiboteur 2 pour alimenter les tubes 28 et monter dans les tubes 18.Les diaphragmes 29, placés dans les différents collecteurs, assurant l'orientation des différentes circulations d'eau. L'eau arrivant dans les collecteurs 2 val'en trée de la chambre, se répartit dans le collecteur 30, sur lequel sont branchées les tuyauteries 31, qui alimentent sur les côtés le collecteur 2 sous la chambre de combustion, afin de bien égaliser les débits dans tous les tubes des parois jointives de cette chambre de combustion et de la fagade avant. La figure 10 montre les sens de circulation d'eau dans le premier parcours du faisceau de convection L'eau entrant dans le collecteur central 2 est dirigée dans les tubes verticaux en circulation montante par les diaphragmes 29, puis descendante La figure lI montre les sens de circulation d'eau dans le deuxième parcours du faisceau de convection, l'eau arrivant de chaque côté par les collecteurs inférieurs 2, est dirigée dans les tubes verticaux en circulation montante par les diaphragmes 29, puis descendante. REVENDICATIONS 1) Chaudière multitubulaire pour la production d'eau surchauffée comportant une chambre de combustion et dans l'alignement de celle-ci un fais ceau de convection, ladite chambre étant délimitée par quatre parois en tubes cintrés faisant le tour de cette chambre et reliés directement à au moins un collecteur supérieur et à au moins un collecteur inférieur, ledit faisceau de convection étant constitué par une série de tubes d'échange verticaux très rapprochés reliés à au moins un collecteur supérieur et à au moins un collecteur inférieur , ladite chaudière étant caractérisée en ce que lesdits tubes cintrés sont jointifs et en ce que chaque collecteur supérieur de la chambre de combustion est en même temps un collecteur supérieur du faisceau de convection et chaque collecteur inférieur de la chambre de combustion est en même temps un collecteur inférieur du faisceau de convection, le nombre de collecteurs supérieurs et inférieurs du faisceau de convection pouvant être supérieur respectivement au nombre de collecteurs supérieurs et au nombre de collecteurs inférieurs de la chambre de combustion 2) Chaudière multitubulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le faisceau de convection est lui aussi délimité par quatre parois de tubes jointifs qui en font le tour et en ce que les tubes d'échange verti caux dudit faisceau sont soudés en haut et en bas sur ces tubes jointifs et sont reliés indirectement, à leur partie supérieure, à chacun des collecteurs supérieurs par des tubes reliant la portion supérieure des tubes jointifs à chaque collecteur supérieur, et, à leur partie inférieure, à chacun des collecteurs inférieurs par des tubes reliant la portion inférieure des tubes jointifs à chaque collecteur inférieur, ces tubes de liaison supérieurs et inférieurs ayant pour rôle de répartir de façon convenable les débits d'eau entre les divers tubes d'échange verticaux. 3) Chaudière multitubulaire selon la revendication 1 caractérisée en ce que le faisceau de convection comporte plus de deux collecteurs supérieurs et plus de deux collecteurs inférieurs, et en ce que les tubes d'échange verticaux dudit faisceau sont soudés à leur partie supérieure à des tuyauteries horizontales reliant les collecteurs supérieurs, et sont soudés à leur partie inférieure à des tuyauteries horizontales reliant les collecteurs inférieurs. 4) Chaudière multitubulaire selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux collecteurs supérieurs et deux collecteurs inférieurs, et en ce qu'au moins l'un des collecteurs supérieurs est relié à un autre par une tuyauterie de jonction amovible et qu'il en est de même pour les collecteurs inférieurs, cette disposition étant telle que la chaudière constitue au moins deux blocs dont chacun peut fonctionner comme chaudière indépendante et qui peuvent être réunis par lesdites tuyauteries de jonction amovibles pour former une chaudière unique de grandes dimensions.