Brevet FR2250967A1 — publié le 19750606

La présente invention se rapporte à une centrale de chauffe susceptible de fournir un débit de fluide primaire chauffé après traversée de tubes d'échange soumis à l'faction de la chaleur dégagée par combustion drun combustible dans un corps de chaudière. L'invention a pour objet de rendre cette centrale extrêmement compacte et économique, aussi bien du point de vue de la fabrication, que du point de vue du rendement d'utilisation. En outre sa conception facilite les opérations de montage, de révision périodique et de maintenance. Une centrale de chauffe conforme à l'invention se caractérise en ce qu'elle comprend un rampe de brûleurs disposée à la base de la chaudière et au moins deux nappes de tubes d'échange ailetés disposés sensiblement parallèlement à la rampe des brûleurs à la partie haute de la chaudière, l'une au-desaus de l'autre, et imbriqués, par exemple en quinconce., de sorte que la nappe la plus basse est soumise à l'action du rayonnement des brûleurs et la nappe la plus haute à l'action de convection des fumées ayant déjà traversé la première nappe, 11 entrée de fluide primaire se faisant par la seconde nappe et la sortie de fluide primaire chauffée se faisant par la première nappe.Avantageusement, le corps de chaudière étant de forme sensiblement parallélépipédique rectangle, la rampe des brûleurs et les tubes d'échange sont montés en tiroirs dans ledit corps de chaudière. .Comme il apparaîtra plus clairement à l'aide de la description qui va suivre, ces caractéristiques et d'autres encore qui ressortiront dlune centrale de chauffe compacte conforme à l'invention permettent d'atteindre les buts ci-dessus mentionnés, de facilité de fabrication et de montage, d'économie à l'installation et à l'utilisation, de facilité de maintenance. Dans les dessins annexés - la figure i montre une vue en coupe verticale transversale d ' une centrale de chauffe conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective du corps de chauffe proprement dit de la centrale, certaines pièces étant montrées en position en partie dégagée dans le corps de chauffe; - la figure 3 montre en perspective le montage en tiroirs des deux nappes de tubes d'échange utilisées - la figure 4 est une vue en coupe faite sensiblement selon le plan IV-IV de la figure 3. En se reportant aux dessins qui illustrent un mode de réalisation d'une centrale de chauffe compacte conforme à l'invention on aperçoit que la centrale est entourée par une paroi extérieure d'isolation 10 donnant à 11 ensemble une forme sensiblement parallèlépipédique rectangle. Cette centrale étant de petite dimension peut être facilement suspendue sous le plafond d'une chaufferie facilitant l'accès aux diverses servitudes annexes de la centrale qui peuvent être placées en-dessous d'elle A la base de la centrale dans le corps de chauffe de la chaudière proprement dite 11 est montée une rampe 12 de brûleurs 13 qui peuvent etre par exemple des brûleurs à gaz. La rampe 12 est montée en tiroir dans deux fergen U 14, 15 ce qui facilite évidemment le montage ainsi que l'entretien périodique.En 16 on aperçoit l'admission de gaz à la rompe des brûleurs. A la partie supérieure de la chaudière sont montés les tubes d'échange 17 qui sont parcourus par le fluide primaire à chauffer. Ces tubes sont répartis en deux nappes, å savoir respectivement une nappe supérieure 18 et une nappe inférieure 19. Pour leur maintien en place dans le corps de chaudière, les tubes 17 des deux nappes 18, 19 sont montés par simple emboitement entre deux collecteurs respectivement arrière 20 et avant 21. lie collecteur avant comporte la canalisation d'entrée 22 du fluide primaire qui communique avec la nappe supérieure 18 des tubes d'échange. lie collecteur avant comporte également la tuyauterie de sortie 23 du fluide primaire chaud qui communique avec la nappe inférieure 19 de tubes 17.Le collecteur arrière 20 met les deux nappes de tubes 18, 19 en communication. L'ensemble des tubes d'échange 17 et des collecteurs 20, 21 forme également un tiroir 24. Comme on l'aperçoit aux dessins- les deux nappes 18, 19 de tubes 17 sont montées quinconcéeBimbriquée s la nappe supérieure comprenant un tube de moins que la nappe inférieure donnant à l'ensemble une section trapézoidale. Latéralement deux déflecteurs en tôle d'acier inoxydable 25, 26 enveloppent les deux nappes de tubes en canalisant les fumées et l'air frais extérieur de refroidissement comme il apparaitra plus loin. lies déflecteurs 25, 26 comportent des retours 25a, 25b, 26a, 26b qui assurent le montage en glissière du tiroir 24 par exemple sur des fers en L 27, 28 et sous l'auvent 29 dans lequel est ménagée une prise d'air de dilution 30, le tout débouchant dans le carneau31 d'évacuation des fumées. Comme on le voit plus particulièrement à la figure I sous la rampe 12 des brûleurs est disposé un bouclier de protection thermique 32, 33 assurant l'isolation thermique nécessaire à la protection des organes et servitudes annexes de la centrale (qui ne seront pas décrits) et qui sont avantageusement placés sous elle. Entre la paroi extérieure 10 et une paroi d'isolation 34 plus interne de la centrale est ménagé- sur tout le tour de la centrale un espace d'air 35 assurant le refroidissement efficace de la paroi extérieure. Cette veine d'air débouche en partie haute de la chaudière en longeant les déflecteurs 25, 26 du corps de chauffe avant de pénétrer dans la prise d'air 30 de dilution. lies tubes 17 du corps de chauffe sont réalisés en cuivre avec les ailettes extrudées dans la masse. Cette disposition, jointe à l'utilisation de déflecteurs 36 simplement posés sur les tubes de la nappe supérieure permet d'utiliser dans des conditions optimales l'émission calorifique des produits de la combustion libérés de la rampe des brûleurs. Avantageusement la centrale est alimentée en gan, la rampe étant équipée d'un allumage électronique et d'un contrôle de flamme à ionisation assurant toute sécurité et figurés schéma tiquement en 37 et 38 respectivement. La disposition particulière du corps de chauffe permet avec un excellent rendement de fournir une puissance volumétrique exceptionnelle. Par exemple une chaudière, telle qu'illustrée à la figure 1 pouvant occupér un volume approximatif extérieur de 83 X 40 > Be rendement est excellent du fait que la première nappe inférieure 19 de tubes est soumise directement au rayonnement du foyer, la nappe supérieure de tubes, traversée par le fluide froid primaire entrant dans la centrale formant nappe de récupération chauffée par convection par les fumées avant leur entrée dans le carneau d'évacuation0 Par le jeu des déflecteurs 36, on peut modifier les écoulements gazeux à la sortie des fumées, de façon à obtenir exactement le résultat recherché, c'est-à-dire à fixer la chaleur d'émission des fumées, afin d'éviter par exemple des phénom'enes de condensation à la cheminée. le rendement global de la centrale peut donc être ajusté exactement à la valeur désirée choisie qui sera en fait dictée par la nature des fumées que la réglementation en vigueur permettra d'envoyer à l'atmosphère. Enfin il est clair que la conception générale de la centrale permet une construction extr8mement simplifiée et facilite considérablement toutes les opérations d'entretien. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation illustré et décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple, l'invention comprenant tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont réalisées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V B N D I C A ? I 0 N S 1.- Centrale de chauffe compacte susceptible de fournir un débit de fluide primaire chauffé après traversée de tubes d'échange soumis à l'action de la chaleur dégagée par combustion d'un combustible dans un corps de chaudière, caractérisée en ce qu'elle comprend une rampe de brûleurs disposée à la base de la chaudière et au moins deux nappes de tubes d'échange ailetés disposés sensiblement parallèlement àla rampe des brûleurs à la partie haute de la chaudière, l'une au-dessus de l'autre et imbriqués, par exemple en quinconce, de sorte que la nappe la plus basse est soumise à l'action du rayonnement des brûleurs et la nappe la plus haute à l'action de convection des fumées ayant déjà traversé la première nappe, 1 'entrée de fluide primaire se faisant par la seconde nappe et la sortie de fluide primaire chauffé se faisant par la première nappe. 2.- Centrale de chauffe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de chaudière étant de forme sensiblement parallélépipédique rectangle, la rampe des brûleurs et les tubes d'échange sont montés en tiroirs dans ledit corps de chaudière. 3.- Centrale de chauffe sein la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que des déflecteurs métalliques sont posés sur la nappe supérieure des tubes d'échange avant la sortie des fumées vers le carneau d'aspiration. 4.- Centrale de chauffe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les tubes d'échange sont des tubes ailetés dans la masse. 5.- Centrale de chauffe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les tubes d'échange sont montés par simple emboitement entre deux collecteurs de fluide primaire, à savoir un collecteur avant assurant l'entrée du fluide primaire dans la nappe haute et la sortie du fluide primaire dans la nappe basse et un collecteur arrière assurant la communication des deux nappes. 6.- Centrale de chauffe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les tubes d'échange sont montés en deux nappes de tubes quinconcés imbriqués, la nappe supérieure comprenant un tube de moins que la nappe inférieure donnant à l'ensemble une section trapézoldale qui est enveloppée par une paroi déflectrice canalisant les fumées et l'air frais extérieur de refroidissement de la paroi externe de la chaudièr-e et de dilution des fumées. 7.- Centrale de chauffe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la chaudière comprend au moins une première paroi extérieure et une seconde paroi plus intérieure entre lesquelles est ménagé un espace de circulation d'air qui débouche en partie haute dans le carneau d'évacuation des fumées. 8.- Centrale de chauffe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la chaudière étant suspendue, au moins un bouclier pare-feu est monté sous la rampe des brûleurs,et sous ledit bouclier sont disposées les servitudes annexes de la centrale.