Brevet FR2254759A1 — publié le 19750711

La présente invention a pour objet la construction de chaudières avec des éléments en tales nervurées formant, par assemblages soudés et mis en forme, les différents circuits des fluides chauffés et chauffants, gazeux ou liquides, de part ou d'autre Les chaudières connues actuellement utilisent les tubes jointifs ou à ailettes soudées, pour former les différentes parois et circuits, et leur construction nécessite un nombre important d'assemblages et de soudures. Pour constituer des parois étanches aux gaz, il est nécessaire de souder des fers plats entre les tubes constituant la chaudière. La présente invention permet de construire des types très variés de chaudières en utilisant des tôles d'acier planes, dans lesquels les différents circuits de fluides chauffants et chauffés sont nervurés à la presse ou par tout autre moyen, en réduisant le travail d'assemblage dans de très grandes proportions1 en supprimant de très nombreuses soudures et en permettant d'exé cuter avec des machines automatiques la presque totalité des soudures restantes. Suivant les principes de cette invention, il est possible de standardiser des éléments pouvant être assemblés dans de très nombreuses positions permettant la construction de chaudières de différents types et de différentes puissances. De façon plus précise, la chaudière multitubulaire objet de la pré sente invention est caractérisée en ce que ses différents circuits de fluides chauffés sont constitués de panneaux formés à partir dè tôles nervurées. Cette chaudière est également remarquable en ce que les tales ner vurées sont soudées entre elles de façon à former des canaux de circulation de fluides, La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la des cription qui suit en se référant aux figures données à titre indicatif et nul liement limitatif parmi lesquelles - la figure 1 représente une vue en coupe d'un assemblage de tôles nervurées selon la présente invention, - la figure 2 représente une vue en coupe d'une variante d'exécution de l'as semblage représenté à la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe d'un élément de l'assemblage des figures I ou 2, - la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de 11 élément de la figure 3, - la figure 5 représente la réunion de deux éléments de façon à former une par tie du corps de la chaudière, - la figure 6 représente en vue de face, la paroi avant de la chambre de combus- tion d'une chaudière selon l'invention, - la figure 7 est une coupe longitudinale d'une telle chaudière, - la figure 8 est une vue en coupe effectuée parallèlement à la base de la chau- dière, - la figure 9 est une vue en coupe d'une chaudière selon un autre mode de réa lisation, - la figure 10 est une vue en coupe d'une chaudière du type de la figure 9 se lon une variante d'exécution, - la figure 11 représente en coupe un mode de réalisation des tôles nervurées, - la figure 12 représente en coupe un autre mode de réalisation des tôles ner vurées. La figure 1 représente une série d'éléments 1, 2, 3, 4, constitués chacun par deux toles 5 et 6 nervurées à la presse ou par tout autre moyen, assemblées l'une à l autre par les soudures 7, au moyen de machines à souder automatiques, pour former les écrans tubulaires dans lesquels circulera le fluide à chauffer et les espaces 9 dans lesquels circulera le fluide chauffant. Dans la présente figure, le quinconçage des canaux 8 permet de diminuer les sections de passage 9 et d'augmenter ainsi les vitesses de circulation des fluides chauffants, ce qui augmente le coefficient d'échange thermique entre les deux fluides. La figure 2 représente les mêmes éléments 1, 2, 3, 4, que dans la figure 1, mais les canaux 8 sont alignés èt jointifs, ce qui rend les passages de fluide chauffant 9 alignés et jointifs également, indépendants les uns des autres, La figure 3 représente l'un des éléments 1, 2, 3, 4, et on retrouve la tôle nervurée du dessus 5, celle du dessous 6, liées entre elles par les lignes de soudure 7, pour former les canaux de fluide chauffé 8. Chacune de ces tôles a eu ses deux extr;iaités passées à la presse pour constituer un canal collecteur 10 d'un diamètre plus grand et recevant la circulation du fluide chauffé des différents canaux. La figure 4 représente un des éléments 1, 2, 3, 4, avec indication de la position des diaphragmes d'obturation 11 des canaux collecteurs 10, ce qui impose un sens de circulation, suivant les flèches, au fluide chauffé dans les canaux 8. La position des diaphragmes peut permettre plusieurs canaux en parallèle. Le fluide à chauffer arrive par un collecteur en tube acier 12 et après circulation dans les différents canaux, il en ressort par le collecteur 13. Entre les collecteurs 12 et 13, on peut placer le nombre d'éléments utile pour avoir la surface d'échange nécessaire, et on peut établir la circulation du fluide chauffé dans ceux-ci, soit en parallèle, soit en série, suivant la disposition de diaphragmes éventuels dans ces collecteurs, La figure 5 représente deux éléments symétriques en tôles nervurées, chacun comportant un collecteur 16 dans lesquels partent et aboutissent tous les canaux 8 et qui sont assemblés par les soudures 14 et 15 pour former un corps de chaudière. La figure 6 représente un élément de façade de chaudière qui sera assemblé en 17 et 18 sur les collecteurs 16, à l'extrémité avant du corps de chaudière et formant la façade dans laquelle a été créée l'ouverture 19 pour recevoir le brûleur, le cadre 20 de cette ouverture étant nervuré à la presse et soudé pour constituer un collecteur de circulation entre les différents canaux qui y aboutissent. La figure 7 représente une coupe longitudinale de chaudière eau surchauffée; constituée avec ces différents éléments en tôles nervurées soudées; le corps de la chaudière est constitué comme dans la figure 5, de deux tôles nervurées assemblées par une ou plusieurs soudures, tous les canaux des parois aboutissant aux collecteurs 16; 11 élément de façade avant est soudé en 17 et 18 sur les collecteurs 16, les éléments de la figure 4 sont assemblés les uns à côté des autres, mais les collecteurs 10 sont décalés pour permettre le passage des gaz chauds; tous les collecteurs 10 sont soudés sur les collecteurs 12 et 13. Les eircuits d'eau sont indiqués par des flèches, leur circuit étant imposé par le diaphragme 20. Ce corps de chaudière est entouré par un carter calorifugé 21.Cette chaudière comporte à l'avant une chambre de combustion22, un équipement de chauffe 23, et à l'arrière une buse de sortie des fumées 24. Dans le prolongement de la chambre dé combustion, on distingue le faisceau de convection, L'eau entre dans la chaudière par la tubulure 25 et en sort par la tubulure 26. La figure 8 représente cette chaudière vue en plan où on retrouve -les mêmes éléments que dans les figures précédentes et on distingue plus nettement le décalage des collecteurs 10, qui permet le passage des fumées entre les différents éléments en tôles nervurées-soudées du faisceau de convection. La figure 9 représente, en coupe, une chaudière eau chaude ou fluide thermique, constituée par un simple enroulement en biais de deux tôles nervurées soudées formant une chambre de combustion cylindrique 27 au sommet delaquelle est placé l'équipement de chauffe 23. L'eau entre par la tubulure 25, elle s'élè en spirale par les canaux 8 et sort de la chaudière par la tubulure 26. Les gaz de combustion remontent autour du corps de chaudière par l'es- pace 28 et sortent par la buse de fumées 24. Ce corps de chaudière est loge dans une enceinte en réfractaire et calorifuge 29, entourée extérieurement de tôle et reposant sur un socle métallique. La figure 10 représente le meme typé de chaudière que la figure 9 mais avec un double enroulement en biais permettant de constituer deux passages de fumées 28. Le fluide à chauffer entre par la tubulure 25, descend en spirale, entouré de gaz chaud de part et d'autre, puis est raccordé au bas de l'élément intérieur, formant chambre de combustion, et remonte en spirale jus qu a la tubulure de sortie 26. La tubulure 30, placée au point le plus bas des deux éléments, permet la vidange totale de cette chaudière. La figure ll représente une variante de mode de réalisation pour constituer les éléments tubulaires avec une tale nervurée 31 sur laquelle sont soudés les- demi-tubes 32; cette disposition évite que la pression intérieure ne s'exerce sur toute la surface de ltélément. La figure 12 représente une autre variante de mode de réalisation de ces éléments tubulaires avec' des séries d'éléments à deux ondes 33 soudés les uns aux autres Cette disposition évite également que la pression ne s'e xerce sur toute la surface Tous ces éléments sont assemblés par les soudures 34. Il est bien entendu que, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention, l'homme de l'art peut apporter toutes modifications à ladite invention REVENDICATICNS 1) Chaudière multitubulaire notamment pour la production d'eau surchauffée, caractérisée en ce que les différents circuits de fluides chauffés sont constitués de panneaux formés à partir de tôles nervurées, 2) Chaudière selon la revendication l, caractérisée en ce que lesdites tôles nervurées sont soudées entre elles de façon à former des canaux de circulation de fluide. 3) Chaudière selon l'une des revendications 1 ou 2, caractériséeen ce que les panneaux formés à partir desdites tôles nervurées sont constitués par une seule feuille nervurée sur laquelle sont soudés des demi-tubes en tôle nervurée 4) Chaudière selon ltune des revendications 1 ou 2, caractériséeen ce que les panneaux formés à partir desdites tôles nervurées sont constitués par des éléments en tôle nervurée comprenant chacun deux ondes et soudés entre eux de façon à aboutir auxdits panneaux. 5) Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les deux extrémités desdites tôles sont travaillées, préférentiellement à la presse, de façon à constituer un canal collecteur, 6) Chaudière selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisée en ce que lesdits panneaux constituent une chambre de combustion et un faisceau de convection, 7) Chaudière selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisée en ce que lesdits panneaux constituant un ou plusieurs cylindres coaxiaux ou non, sont construits de telle sorte que les nervures se déroulent en spirales le long desdits panneaux. 8) Chaudière selon la revendication 7, caractérisée en ee qu'elle comprend deux cylindres coaxiaux montés en série, le fluide à chauffer ayant un mouvement hélicoidaX dans l'un des cylindres, et un mouvement hélicoidal inverse dans l'autre cylindre.