Brevet FR2497926A1 — publié le 19820716

L'invention est relative à une chaudière sectionnée à haut rendement pour la production d'eau chaude ou de vapeur basse pression. On connatt déjà (brevets français NO 1 061 207 et NO 1 131 617) des chaudières sectionnées longitudinalement et transversalement dans lesquelles, entre des façades avant et arrière à double paroi, sont disposés des échangeurs lamellaires orientés transversalement, ces façades avant et arrière et ces échangeurs lamellaires étant assemblés par un collecteur supérieur central longitudinal et par deux collecteurs inférieurs latéraux longitudinaux, cet assemblage reposant sur un socle en maçonnerie revêtu d'un briquetage réfractaire constituant la paroi inférieure du foyer de la chaudière. Ce type de chaudières connu, dont le sectionnement permet le démontage et le réassemblage à partir d'éléments de petites dimensions, présente I'avantage de pouvoir être introduit facilement dans tout local de chaufferie comportant une entrée exige. Cependant, ces types de chaudières connus présentent encore un certain nombre d'inconvénients se traduisant par des pertes thermiques provenant essentiellement - du socle en maçonnerie recevant le briquetage réfractaire et fermant le foyer à sa partie inférieure, - de l'habillage d'isolation thermique comportant de nombreux ponts thermiques avec la partie interne de la chau dière, - d'un épuisement des gaz insuffisant pour permettre d'obtenir des rendements performants. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de réduire les pertes thermiques à un niveau largement compatible avec les nouvelles exigences concernant les économies d'énergie. A cet effet, l'invention concerne une chaudière à dépression sectionnée, pour la production à haut rendement d'eau chaude ou de vapeur basse pression, cette chaudière comportant une chambre de foyer complètement entourée de surfaces d'échange avec des bottes inférieures formant sole à circulation d'eau, avec un habillage d'isolation thermique independant du corps de chauffe pour éviter tout pont thermique, et avec un circuit de gaz de combustion assurant un parcours aussi long que possible de ces gaz de combustion au contact de parois dont l'autre face est irriguée par l'eau de circulation de la chaudière de façon à abaisser la température des gaz de combustion au niveau minimal compatible avec la longévité du matériel, les chemins d'eau en contact avec les gaz de combustion comportant des secticns de circulation d'eau importantes, disposées de façon telle que les parois d'échange thermique soient largement irriguées pour éviter toute possibilité de surchauffe et d'entartage. Les groupes d'éléments sectionnés sont montés entre une façade avant et une façade arrière ainsi qu'entre deux lames d'eau latérales, alimentés en partant des collecteurs de retour ce qui fait que le corps de chauffe de la chaudiere est entièrement entouré de parties parcourues par une eau à température relativement basse limitant les pertes thermiques vers l'extérieur, ce qui permet l'utilisation optimale du pouvoir calorifique du combustible et une amélioration très sensible du rer.de- ment de la chaudière. L'invention va être expliquée plus en detail en se référant à un exemple représenté à titre non limitatif sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 représente la chaudière conforme à l'invention vue par sa face avant, d'une part, en élévation, d'autre part, en demi-coupe, - la figure 2 représente la même chaudière vue par sa face arrière, - la figure 3 est une coupe longitudinale de la chaudière selon l'invention, - la figure 4 est une me de dessus de la chaudière selon l'invention, en élévation et en demi-coupe selon la ligne a-a de la figure 1 - la figure 5 représente en perspective un ensemble amovible constitué d'une botte inférieure et d'une botte supérieure reliées entre elles par des éléments transversaux. La chaudière conforme à l'invention comporte des groupes d'éléments constitués chacun d'une boîte inférieure 1 formant sole, d'une batterie d'éléments plans 2 orientés verticalement et d'une botte supérieure 3 formant ciel de foyer. Une façade avant 4 constituant une botte à eau comporte une ouverture 5 pour le passage du brûleur, des orifices 6 pour l'enlèvement des suies ainsi qu'un regard de contrôle de flamme 7. Une façade arrière 8, formant également botte à eau, comporte deux orifices 9 de sortie des fumées et une botte collectrice de fumées 10 avec une évacuation générale des fumées 11.La chaudière comporte également deux lames d'eau latérales 12. I1 est prévu des tampons inférieurs mobiles 13 délimitant le circuit des gaz et permettant d'accéder aux éléments pour effectuer le ramonage ainsi que des tampons supérieurs mobiles 14 fermant les groupes d'éléments et donnant l'accès pour le nettoyage. Le brûleur, monté dans l'ouverture 5 sur une porte articulée 15, développe sa flamme dans l'enceinte 16 du foyer, la conformation de cette enceinte étant étudiée pour que la flamme se développe au niveau des bottes inférieures. Les gaz de combustion sont évacués à la partie supérieure de la chambre par les passages 17 délimités par les éléments 2 et les plats 18 soudés entre ces éléments.La partie supérieure des éléments étant fermés par les tampons inférieurs 13, les gaz de combustion descendent par les conduits 17A délimités d'une part par les faces des éléments 2, d'autre part, du côté du foyer par les plats 18 et vers l'extérieur par les plats 19, pour arriver dans la chambre de détente inférieure 2QA. Les gaz de combustion remontent ensuite par les conduits 17B délimités d'une part par les faces des éléments 2, les plats 19 et les lames d'eau latérales 12 pour atteindre,la chambre de détente supérieure 20B avant d'être évacués par les orifices 9 de la façade arrière 8 dans la botte collectrice de fumées 10 et d'être évacués à l'extérieur de la chaudière par la sortie 11. Des volets d'équilibrage 21 permettent de régler à volonté le tirage de la cheminée. L'alimentation en eau de la chaudière s'effectue par l'intermédiaire d'un retour général 22 de l'installation de chauffage qui dessert deux collecteurs inférieurs 23, tandis que l'eau chaude ou la vapeur basse pression est évacuée de la chaudière par l'intermédiaire d'un collecteur général 24. L'eau à chauffer en provenance des collecteurs inférieurs 23, passe dans les groupes d'éléments 2 par l'intermédiaire des tubulures d'arrivée 25 situées au point bas des bottes à eau inférieures 1. Des déflecteurs 26, placés dans ces boîtes à eau formant sole, assurent une bonne répartition de l'eau qui passe ensuite dans les éléments 2, puis dans les bottes supérieures 3 pour s'évacuer à la partie supérieure de ces boîtes par les tubulures 27 dans le collecteur général de départ 24. La façade avant 4 et la face arrière 8 sont alimentées à partir des collecteurs 23 par les tubulures 28 et leur évacuation s'effectue dans le collecteur général de départ 24 par les tubulures 29. Les lames latérales 12 sont alimentées à partir des collecteurs 23 par l'intermédiaire des tubulures 30 et leur évacuation s'effectue sur la façade avant par les tubulures 31. Tous ces éléments constitutifs sont reliés aux collecteurs de retour 33 et de départ 24 par des tubulures 25, 27, 28, 29 et 30 et constituent ainsi une enceinte entourant complètement le foyer à l'exception de l'ouverture 5 du brtleur et des évacuations des gaz de combustion. Cet ensemble est protégé contre les déperditions thermiques vers l'extérieur par un habillage d'isolation thermique indépendant constitué d'une armature en profilés 32 recevant des panneaux isolants 33 revetus d'un matériau réfractaire. La chaudière ainsi constituée permet une utilisation optimale des calories extraites du combustible, qui peut être de préférence un combustible liquide ou gazeux, elle répond ainsi aux nouvelles exigences formulées en matière d'économie d'énergie. I1 est évident que l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation décrit et représenté ci-dessus à partir duquel on pourra prévoir d'autres variantes sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Chaudière à dépression pour la production à haut rendement d'eau chaude ou de vapeur basse pression, utilisant de préférence des combustibles liquides ou gazeux, chaudière sectionnée comportant, entre une façade avant et une façade arrière constituant des botes à eau, des groupes d'éléments échangeurs latéraux formant des lames d'eau transversales séparées entre elles par des intervalles de circulation des gaz de combustion, ces façades avant et arrière ainsi que ces éléments transversaux étant assemblés par deux collecteurs inférieurs d'alimentation et un collecteur supérieur de départ, l'ensemble étant entouré d'un habillage d'isolation thermique, chaudière caractérisée en ce qu'elle comporte des bottes inférieures d'eau (1) dont l'assemblage forme la sole du foyer (16), chacune de ces bottes inférieures (1) étant associée à une batterie d'éléments de circulation d'eau transversaux, plans et verticaux (2), et à une boîte d'eau supérieure (3), l'assemblage de ces botes supérieures (3) constituant le ciel du foyer (16), la chaudière comportant également une façade avant (4) formant boite d'eau et comportant le passage (5) du brûleur, des orifices d'enlèvement des suies (6), ainsi qu'un regard de con trale de flamme (7), et une façade arrière (8) comportant deux orifices (9) de sortie des fumées et une botte collectrice de fumes (10) reliée à une évacuation générale des fumées (11), la chaudière comportant également deux lames d'eau latérales (12), des tampons mobiles inférieurs (13) et supérieurs (14) délimitant le circuit des gaz de combustion et permettant l'accès pour le nettoyage et le ramonage. 20) Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que les gaz de combustion engendrés par le brûleur, porté par une plaque (15) dans l'orifice (5) de la façade avant (4) de la chaudière, sont évacués à la partie supérieure du foyer par des orifices (17) délimités, d'une part, par les éléments transversaux (2) et 1 boîte d'eau supérieure (3) et, d'autre part, par des plats (18) reliant les éléments transversaux (2), puis sont canalisés vers le bas dans des canaux délimités,(l7A) d'une part, par les éléments transversaux (2) et, d'autre part, par les plats (18) côté foyer et par des plats (19) du côté extérieur, pour parvenir à une chambre inférieure de détente (20A) et remontent par des passages (17B) délimités par les plats (19) et les bottes d'eau latérales (12) vers une chambre supérieure de fumées (20B) pour parvenir dans la bote collectrice générale de fumées (10) reliée à l'évacuation générale (11). 30) Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la chaudière est alimentée en eau par le collecteur général de retour (22) de l'installation de chauffage, relié aux collecteurs inférieurs d'alimentation (23) de la chaudière, cette eau passant dans les bottes d'eau inférieures (1) formant la sole du foyer (16) par l'intermédiaire de tubulures (25), pour passer ensuite par l'intermédiaire des éléments transversaux (2) dans les boîtes d'eau supérieures (3) et être évacuée par l'intermédiaire de tubulures (27) dans le collecteur général de départ (24), les collecteurs d'alimentation (23) étant d'autre part reliés par l'intermédiaire de tubulures (28) aux bottes d'eau t4, 8) des facades avant et arrière de la chaudière elles-mêmes reliees par l'intermédiaire de tubulures (29) au collecteur général de départ (24) de la chaudière, les botes d'eau latérales (12) étant elles-mêmes en liaison avec les collecteurs d'alimentation (23) par l'intermédiaire de tubulures (30) et avec la façade avant (4) de la chaudière par i'intermédiaire de tubulures (31). 40) Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisée en ce que l'ensemble de chauffe, constitué par le foyer (16), les bottes à eau inférieures (1), les éléments transversaux (2), les bottes à eau supérieures (3), les façades avant (4) et arrière (8), et les bottes d'eau latérales (12), ainsi que les collecteurs d'alimentation (23) et de départ (24), est entouré par un habillage d'isolation thermique constitué de profilés (32) sur lesquels sont montés des panneaux en matériaux thermiquement isolants (33), cet habillage extérieur d'isolation thermique reposant sur le sol et ayant pratiquement aucun contact avec l'ensemble précité.