Brevet FR2548132A1 — publié le 19850104

i La présente invention concerne un agencement d'échappement des gaz refroidis et pouvant être déversés dans l'eau à l'échappement de moteurs à combustion interne reliés, en groupe, à un amortisseur commun du son, d'un bateau, plus particulièrement militaire La présente invention a pour tâche de configurer l'agencement d'échappement des gaz de façon à obtenir aussi bien une utilisation optimale de l'espace qu'un rayonnement minime de bruit ainsi qu'un rayonnement minime de chaleur vers l'environnement Il faut cependant considérer qu'en cas de détérioration ou respectivement en cas de fuite, l'agencement doit rester prêt à fonctionner tant que les moteurs Diesel sont prêts à fonctionner Cette condition résulte des prescriptions établies et en vigeur. De manière utile, l'agencement est conçu de façon à considérer une séparation des fonctions Il est ainsi possible d'utiliser des composants à toute épreuve. En outre, il y a une possibilité de composer l'agencement d'échappement des gaz pour des installations à plusieurs 20 moteurs Bien que l'on ne décrive ci-après que des canaux simples, la présente description est également valable pour un agencement collecteur. Selon l'invention, l'agencement d'échappement des gaz refroidis et pouvant être déversés dans l'eau à 25 l'échappement de moteurs à combustion interne groupés et reliés à un amortisseur commun du son, en particulier pour un bateau militaire est caractérisé en ce que derrière un amortisseur du son fonctionnant à sec, un clapet de renvoi pouvant se fermer de manière étanche à l'eau conduit, en 30 vue d'un guidage sélectif des gaz d'échappement vers un canal d'échappement d'urgence au- dessus du niveau de l'eau ou vers un canal principal d'échappement débouchant dans la ligne de flottaison du bateau et derrière, un dispositif de refroidissement des gaz d'échappement, vers une sortie de gaz fonctionnant, sans pièce mobile, de manière aspirante aussi bien en marche avant qu'en marche arrière. 2548 lit Selon l'invention, la sortie de gaz a la forme d'un tube courbé en forme de banane en direction longitudinale du bateau, dont les deux extrémités présentent des ouvertures quelque peu elliptiques débouchant dans le bordage extérieur du bateau, et entre lesquelles le canal principal d'échappement arrive, côté cale du bateau, dans le tube. Par ailleurs, l'angle de la surface de chacune des ouvertures elliptiques des tubes de chaque côté de l'arrivée du canal principal d'échappement, en direction longitudinale du bateau, est d'environ 3 à 7 par rapport au plan du bordage extérieur du bateau. La section transversale des tubes est quelque peu réniforme. Les ouvertures des tubes présentent des grilles protectrices. Entre le dispositif de refroidissement des gaz d'échappement et les tubes est prévue une vanne de garde. A l'intérieur des tubes sont prévues des tôles 20 conductrices. Le revêtement côté extérieur des tubes (renforcement) est réalisé à deux parois et est traversé par l'eau de mer pour son refroidissement. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans 30 lesquels: la figure 1 montre un schéma d'un agencement de moteurs à combustion interne d'un bateau avec un agencement d'échappement des gaz selon l'invention; la figure 2 montre un schéma, en perspective, 35 de l'agencement d'échappement selon la figure 1 avec sortie des gaz dans la ligne de flottaison à l'extrémité du canal principal d'échappement des gaz; -les figures 3 à 5 montrent des particularités de construction de la sortie des gaz dans la ligne de flottaison, et la figure 6 montre des particularités de construction du canal de mélange dans la ligne de flottaison. La description qui suit d'un agencement d'échappement des gaz n'est donnée qu'à titre d'exemple et forme une partie d'un agencement d'entraînement à quatre moteurs avec quatre groupes Diesel électrogènes électriques supplémentaires Selon la répartition dans l'espace et la coordination dans le bateau, en règle générale, deux moteurs Diesel électriques sont disposés dans une centrale électrique et dans une salle des machines, sont prévus deux moteurs de commande Il faut donc incorporer un canal des gaz d'échappement pour chaque moteur Diesel électrique et chaque moteur Diesel de commande; cependant, plusieurs composants peuvent également être réunis sans changer le cadre de la présente invention Cela dépend essentiellement du principe technique et du type de disposition. L'agencement est constitué des composants indiqués ci-après: le producteur de gaz d'échappement 1 (Diesel de commande et Diesel électrique), l'amortisseur du son 2 (un amortisseur sec pour chacun des deux Diesel), le clapet commandé de renvoi 3 (étanche à l'eau) avec sa commande 3 ', le canal de sortie d'échappement d'urgence au-dessus du niveau de l'eau 4, le dispositif de mélange et de refroidissement des gaz d'échappement 5 dans le canal principal 30 des gaz d'échappement 6 et le canal 7 de sortie des gaz et de mélange à la ligne de flottaison C>W. Ces composants sont reliés par des tuyauteries correspondantes Les gaz d'échappement chauds produits par les moteurs traversent un amortisseur du son, qui absorbe, selon le degré choisi d'absorption, les émissions sonores Derrière la sortie de l'amortisseur du son 2 se trouve un clapet de renvoi commandé 3 ( électrique, hydraulique, pneumatique ou analogue) Ce clapet de renvoi 3 doit conduire les gaz d'échappement, en cas d'urgence, par le canal d'échappement d'urgence des gaz 4, vers l'extérieur, et en outre fermer de manière étanche à l'eau le canal principal 6 Cet état de marche se présente en cas de fuite, lorsque par enfoncement du "ateau 10 correspondant, la ligne de flottaison est fortement déplacée vers le haut (jusqu'en dessous du pont de cloisonnement) Dans ce cas, il est nécessaire d'obturer 10 la conduite d'échappement principale des gaz 6 pour éviter le danger d'une inondation interne Les gaz d'échappement sont alors conduits, sans être refroidis, par la tubulure de sortie 4 En cas normal, le canal principal 6 est ouvert et la tubulure de sortie d'urgence 4 15 est fermée Ces gaz d'échappement sont conduits vers le bas à peu près jusqu'à la hauteur de la ligne de flottaison Ils sont alors conduits, par une installation de refroidissement 5, dans le canal de sortie et de-mélange 7, qui se trouve directement-sur le bordage 9 et qui est 20 traversé par l'eau de mer qui l'entoure, au moyen d'ouvertures d'entrée et de sortie 11 Dans le dispositif de refroidissement 5, les gaz chauds d'échappement (à environ 350-500 C) sont refroidis par injection d'eau de mer froide à environ 80900 C Le mélange d'eau que l'on 25 obtient ainsi est alors mélangé, dans le canal de sortie et de mélange 7, à l'eau de mer qui l'entoure ce qui produit encore une diminution de la température Il est important que, selon l'invention, le canal de sortie et de mélange 7 soit configuré à double action et que sa ligne médiane soit quelque peu à la hauteur de la ligne de flottaison Pour un meilleur effet, le canal doit présenter une forme courbée 8 et les ouvertures 11 d'entrée ou respectivement de sortie présentent des contours en forme d'écope. Le canal 7 est de forme symétrique, de façon à obtenir son effet aussi bien en cas de marche avant que de marche arrière Le canal 7 est disposé directement sur le côté intérieur du bordage 9 La configuration du canal dans ses dimensions géométriques (section transversale, longueur, courbure) est déterminée, pour une première approximation, à l'aide des paramètres: volumes de gaz d'échappement/heure, température des gaz d'échappement-débit de l'eau de refroidissement, enfoncement dépendant de l'état de charge, vitesse du bateau, température souhaitée de sortie Une optimisation définitive est entreprise en même temps que les essais 10 sur maquette du bateau. Une grille de protection 12 est prévue sur les ouvertures des tubes; une vanne d'arrêt 13 est prévue entre le dispositif de refroidissement des gaz d'échappement 5 et les tubes 8; une tôle conductrice 14 est prévue 15 à l'intérieur du tube 8; le revêtement côté externe ou renforcement 15 du tube 8 est à double paroi; la lettre G désigne un générateur, la lettre P une hélice, PW désigne l'arbre de l'hélice et FL désigne l'entrée d'air frais. R E V E N D I C A T I O N S 1. Agencement d'échappement des gaz refroidis et pouvant être déversés dans l'eau à l'échappement de moteurs à combustion interne reliés, en groupe, à un amortisseur commun du son, en particulier pour un bateau militaire, caractérisé en ce que derrière un amortisseur du son fonctionnant à sec ( 2), un clapet de renvoi ( 3) pouvant se fermer de manière étanche, conduit, en vue d'un échappement sélectif des gaz vers un canal d'échappe10 ment d'urgence ( 4) au-dessus du niveau de l'eau ou un canal principal d'échappement des gaz ( 6) débouchant dans la ligne de flottaison (CWL) du bateau, avec derrière un dispositif de refroidissement des gaz d'échappement ( 5), vers une sortie des gaz ( 7) sans pièce mobile, pouvant 15 fonctionner en cas de marche avant ou de marche arrière du bateau, de manière aspirante. 2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie des gaz ( 7) a la forme d'un tube ( 8) quelque peu courbé en forme de banane en direction longitudinale du bateau, dont les deux extrémités présentent des ouvertures ( 11) quelque peu elliptiques et débouchant dans le bordage extérieur ( 9) du bateau ( 10), entre lesquelles arrive, c Oté cale du bateau, le canal de gaz principal dans les tubes ( 8). 3 Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle de la surface de chaque ouverture elliptique ( 11) d'un tube ( 8) de chaque côté de l'arrivée du canal principal de gaz d'échappement ( 6), en direction longitudinale du bateau, est d'environ 3 à 7 30 par rapport au plan du bordage extérieur ( 9) du bateau ( 10). 4. Agencement selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la section transversale des tubes ( 8) est quelque peu réniforme. 5. Agencement selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les ouvertures ( 11) des tubes ( 8) présentent des grilles protectrices ( 12). 6. Agencement selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'entre le dispositif de refroidissement des gaz d'échappement ( 5) et les tubes ( 8) est prévue une vanne de garde ( 13). 7. Agencement selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'à l'intérieur du tube ( 8) sont prévues des tôles conductrices ( 14). 8.-, Agencement selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le revêtement côté extérieur (renforcement 15) des tubes ( 8) est à double paroi et est traversé d'eau de mer pour le refroidissement.