Brevet FR2348435A1 — publié le 19771110

L'lnvention se rapporte à un dispositif de suspension flexible de la paroi tubulaire d'un générateur de vapeur sur la charpente de la chaudière. Les dispositifs de ce type conformes à l'art antérieur consistent en général en tirants reliés à la paroi tubulaire et dont Itextrémité supérieure est suspendue au moyen de ressorts sur des traverses de la charpente de la chaudière. L'augmentation de la charge fait fléchir progressivement les traverses au cours du montage d'une générateur de vapeur. Les ressorts sont destinés à uniformiser les forces portantes qui attaquent la paroi tubulaire de manière que cette dernière n ait pas à supporter un complément de tensions. Les ressorts absorbent par ailleurs les dilatations thermiques qui peuvent se produire dans la paroi tubulaire à la mise en service du generateur de vapeur. Les ressorts de suspension conformes à l'art antérieur. seraient très grands et donc coûteux dans un générateur de vapeur de très grandes dimensions.Les ressorts ont de plus l'inconvenient qu'une variation du poids du générateur de vapeur due par exemple a des dépôts de cendres sur le fond de la chambre de combustion provoque un abaissement de la paroi tubulaire avec le risque des difficultés pouvant apparaître en conséquence aux jonctions des collecteurs de la paroi tubulaire et des conduits qui leur sont raccordés. L'invention a pour objet un dispositif du type mentionné, mais qui est perfectionné de maniere à éviterd'avoir a utiliser des ressorts coûteux. Selon une particularité essentielle de l'invention, une rangée de roues est montée sur la charpente de la chaudiere et une autre de ces rangées est montee à la partie supérieure de la paroi tubulaire et au moins un élément de traction passant alternativement sur une roue d'une rangée et sur une roue de l'autre est flexible au moins- dans ses parties qui passent sur ces roues. La mise en oeuvre, conforme a l'invention, d'un élément de traction passant sur des roues réduit le coût du dispositif de suspension, car ce dernier ne comporte aucun ressort di mensionné pour la même force portante. Par ailleurs, le dispositif de suspension selon l'invention évite à la paroi tubulaire de descendre sous l'effet d'une variation de poids due par exemple à un dépôt de scorie, avec l'avantage d'éli mination des difficultés pouvant être soulevées aux jonctions des collecteurs de la paroi tubulaire et des conduits de fluide de travail qui leur sont raccordés. L'invention sera decrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure la est une coupe verticale de la partie inférieu re d'un dispositif de suspension selon l'invention selon la ligne I-I de la figure 2; la figure lb est le prolongement vers le haut de la coupe verticale du dispositif de suspension de la figure la; la figure 2 est une vue partielle de face avec coupe longitudinale partielle de la partie inférieure du dispositif de suspension selon la figure la; et la figure 3 est une coupe horizontale selon la ligne III-III de la figure la. La figure la représente en 1 la paroi tubulaire d'une chambre de combustion de section horizontale rectangulaire d'un générateur de vapeur. Des plaques 3 formant des nervures relient hermétiquement les tubes 2 de la paroi 1 dans lesquels circule le fluide de travail et sur lesquels elles sont soudées. Les tubes 2 de chaque paroi sont coudés obliquement vers I'extérieur à la partie supérieure de la paroi 1 et débouchent dans un collecteur horizontal 4 qui est parallèle à la paroi voisine. Une isolation thermique 5 enveloppe la surface exté -rieure de la paroi 1 et du collecteur 4. Une cloison 6 de tôle orientée vers le haut, en forme de tremie, prolonge le côté intérieur de la partie supérieure de la paroi 1 et son bord inférieur est soudé hermétiquement aux nervures 3 et aux tubes 2. Le bord supérieur de la cloison 6 se prolonge en une cloison verticale 7 de tôle qui, selon le type de générateur de vapeur, est reliée hermétiquement le long de son bord superieur à une tôle horizontale 8 (figure lb) ou se raccorde à une cheminée.Dans le premier cas, l'extrémité supérieure de la chambre de combustion se prolonge sur un côté en un carneau horizontal, tandis que, dans le second cas, le générateur de vapeur forme une chaudière en tour dans laquelle la fumée quitte la chambre de combustion verticalement. Les quatre cloisons 7 de tôle, dont les bords latéraux sont soudés les uns aux autres, peuvent être suspendues de manière classique au moyen de ressorts sur la charpente de la chaudière et/ou peuvent être supportées par un dispositif de suspension selon l'invention. Un fer plat 10 orienté vers le haut est soudé à l'ex trémite supérieure des nervures 3 de liaison des tubes 2 à 1 rextérieur de la cloison 6 en trémie. Quatre fers plats voisins 10 sont soudés à une tôle porteuse II comportant à la partie supérieure un trou 12 dans lequel passe une cheville 13, de la manière représentée sur la figure 2. Les chevilles 13 relient deux tôles porteuses voisines 11 à une paire de leviers doubles 14. Chaque levier double 14 comporte à la partie supérieure un trou 9 dans lequel est insérée une cheville 15 qui relie les deux leviers 14 à une autre paire de leviers doubles 16. Une cheville rotative lt, sur laquelle une roue 18 à chaîne est calée par une fixation 19 à rainure et clavette, est montée à la partie supérieure de la paire de leviers 16.Des anneaux à ressort 22 et 22' fixent la cheville 17 à sa position axiale. Donc, quatre tôles porteuses 11 sont suspendues à une roue à chaine 18 au moyen de deux leviers doubles 14 et 16 selon le principe d'une balance. Toutes les roues 18 forment de cette manière une rangée reliée à une paroi tubulaire. Des roues à chaîne 31 sont disposées au-dessus des roues 18 de la manière indiquée sur la figure 2 par des arcs de cercle en traits mixtes, et plus précisément, une roue 31 est disposée entre deux roues 18 sur une poutre horizontale 34 d'une charpente de chaudière non représentée, de la manière représentée sur la figure lb. Chaque roue 31 est rotative sur une cheville 32 entre deux tôles 33 de support soudees à la poutre 34. Chaque roue 31 est aussi calee sur la cheville 32 par une fixation à rainure et clavette et des anneaux correspondants à ressort fixent axialement ces chevilles 32 -de la même manière que les chevilles 17-. Toutes les roues à chaîne 31 forment une rangée montée sur la charpente de la chaudière. Un élément 50 de traction passant alternativement sur les roues 18 et 31 se compose dans l'exemple de réali- sation représenté de tronçons 25 et 30 de chaîne qui en constituent les parties flexibles et qui sont associés aux roues 18 et 31 et de barres 26 qui relient ces tronçons de chaîne. L'élément 50 de traction peut passer de la manière décrite sur toutes les roues des quatre côtes de la chambre de combustion et donc etre sans fin. Il est possible aussi d'interrompre un élément de traction au droit des bords verticaux de chaque paroi et de fixer les deux extrémités de cet élément à la paroi tubulaire correspondante ou à la charpente de la chaudière. Un levier 20 tel qu'indiqué en traits mixtes sur la roue droite 18 de la figure 2 est calé sur l'extré- mité gauche, dans la representation de la figure la, de chaque cheville 17 par une fixation 21 à rainure et clavette, et coopère avec deux butées 24 rapportées sur le levier double voisin 16 eut entre lesquelles il peut tourner avec la roue 18 afin de limiter la plage de rotation de cette dernière. La plage de rotation des roues 31 est aussi limitée par un levier 40 et deux butées 41 qui sont disposés de la même maniere que les éléments correspondants 20 et 24 des roues à chaine 18. Les leviers 20 et 40 ainsi que les butées 24 et 41 constituent une securite empêchant l'élément 50 de traction de s'échapper dans le cas ou il se romprait. La cloison 7 de tôle est repliee vers l'extérieur audessous de chaque roue 31 de manière à former des poches verticales 49,-comme representé sur les figures la et 3. Un canal vertical 47 ainsi créé entre deux poches 49 est fermé sur le côte extérieur par une tôle de couverture 51 fixée par des boulons 48 sur les parties de cloison voisines des poches 49. Les extrémités supérieure et inférieure des canaux 47 sont ouvertes et deux barres 26 de l'élément 50 de traction passent dans chacun de ces canaux 47. La fumée provenant de la chambre de combustion et circulant ou stagnant dans les poches 49 chauffe la partie de l'élément 50 de traction formée par les barres 26. Les butées 24 et 41 qui limitent la plage de rotation des roues 18 et 31 peuvent être remplacées ou complétées par des dispositifs de retenue dont l'un est représenté sur la figure 2 au-dessus de la roue gauche 18. Ce dispositif se compose d'une tige 60 de retenue dont 1 'extrémité supérieure non représentée est fixée à la charpente de la chadière et dont l'extrémité inférieure comporte une tête 61, ainsi que d'un étrier 62 dont ltextrémité inférieure de chaque aile est fixée a l'un des leviers 16 de la paire correspondante. L'âme de 1 'étrier 62 qui en relie les ailes comporte un trou 63 qui entoure la tige 60 de retenue et un jeu S suffisant sépare la surface inférieure de cet âme et la surface supérieure de la tête 61 Ce dispositif décrit de retenue peut être prévu sur chaque roue 18. En cas de rupture de l'élément 50 de traction, l'âme de l'étrier 62 vient donc reposer sur la tête 61 de la tige de retenue en empêchant ainsi la paroi tubulaire de continuer à descendre. L'assemblage de la chambre de combustion s'effectue de haut en bas au montage du générateur de vapeur. L'augmentation du poids de la chambre de combustion provoque la flexion progressive des poutres horizontales 34 de la charpente de la chaudière. Les parties de l'élément de traction situées entre le milieu et les bords verticaux de la paroi tubulaire se décalent en conséquence vers l'extérieur et les roues 18 et 31 subissent des rotations d'ampleurs différentes. La charge suspendue à l'élément de traction se répartit donc très uniformément sur la longueur de la poutre horizontale 34, de sorte que cette dernière fléchit moins.Lorsque le poids de la chambre de combustion n'est pas réparti uniformément sur le pourtour, il peut être avantageux que les distances horizontales séparant les roues à chaîne diffèrent, cette différence pouvant avantageusément être matérialisée par des roues à chaîne de diamètres différents. La position d'au moins une roue à chaîne peut par exemple être réglable verticalement afin de permettre l'ajustement de la paroi tubulaire a un niveau déterminé. L'élément 50 de traction peut aussi être réalisé différemment de celui de l'exemple décrit et peut par exemple être flexible sur sa longueur totale, les barres 26 étant donc remplacées par des tronçons de chaîne. L'exemple de réalisation comprenant les barres 26 est toutefois meilleur marché qu'un élément de traction consistant en totalité en maillons de chaîne. Les tronçons 25 et 30 de chai ne peuvent aussi être remplacés par des tronçons de câble et alors les roues a chaine sont remplacees par des poulies. Il serait aussi possible par ailleurs d'utiliser un câble continu. Il va de soi que le dispositif décrit et représenté peut subir diverses autres modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension flexible de la paroi tubulaire d'un générateur de vapeur sur la charpente de la chaudière, caractérisé en ce qu'une rangée de roues est montée sur la charpente de la chaudiere et une autre rangée de roues est montée à la partie supérieure de la paroi tubulaire et au moins un élément de traction passant alternativement sur une roue d'une rangée et sur une roue de l'autre est flexible au moins dans ses parties qui passent sur ces roues. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de l'élément de traction sjtuees entre ses parties flexibles sont constituées en barres. 3. Dispositif selon l'une des revendications l et 2, caractérisé en ce que l'élément de traction est sans fin. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque roue de la rangée montée sur la paroi tubulaire est disposée dans un levier double qui, de son côté, est relie à la paroi tubulaire au moyen de deux leviers doubles qui attaquent symétriquement l'axe de la roue. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une butée est prévue sur l'élément de traction et une autre sur la charpente ou la paroi tubulaire et ces butées sont disposées de manière qu'elles coopèrent en cas de rupture de l'élément de traction. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de traction est chauffé dans ses parties comprises entre les deux rangées de roues. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit chauffage est assure par le même fluide que celui qui chauffe la paroi tubulaire. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications l à 7, caractérisé en ce que l'élément de traction est constitué en chaîne dans ses parties flexibles et les roues sont des roues à chaîne. 9. Dispositif selon les revendications 4 et 8 prises ensemble, caractérisé en ce que deux bUtées sont prévues sur chaque levier double dans lequel une roue à chaîne est montée et une butee coopérant avec les deux butées solidaires du levier est prévue sur la roue à chaine correspondante ou sur un élément solidaire de cette roue de manière à limiter l'angle de rotation de cette dernière.