Brevet FR2542628A1 — publié le 19840921

Procédé de montage des cheminées de calottes dans les colonnes à distillation et colonnes ainsi obtenues. La présente invention concerne un procédé de montage des cheminées de calottes dans les colonnes à distillation ou de lavage; elle concerne également les colonnes obtenues lorsqu'on utilise ledit procédé de montage. Dans un certain nombre d'operations de génie chimique, plus particulièrement dans les opérations de distillation, on est amené à utiliser un dispositif constitue par un plateau muni de cheminées recouvertes de calottes. Les colonnes utilise san t ces plateaux à calottes présentent comme qualité essentielle une grande souple#sse de fonctionnement, c'est- & dire que ces colonnes peuvent supporter de grandes variations dans les débits des gaz et des liquides.Malheureusement, ces colonnes munies de plateaux à calottes sont d'un prix de revient relativement élevé (par rapport aux autres types de colonnes), car la construction des plateaux à calottes de ces colonnes est onéreuse La présente invention vise un procédé permettant de redire le coût de construction des plateaux à calottes, notamment pour colonnes de distillation ou de lavage. Le procédé selon la présente invention consiste à: - découper dans le plateau, par poinçonnage, un trou de dimensions convenables, - mettre en place à travers ledit trou la cheminée de façon que le rebord de ladite cheminée vienne en appui sur une face dudit plateau, - assurer le centrage et le serrage de ladite cheminée en ménageant autour de celle-ci une rondelle deformable, et - fixer, par des moyens connus, une calotte sur chacune des cheminées ainsi mises en place. Le découpage dans le plateau d'un trou de dimensions convenables ne pose pas de problèmes techniques importants et n'est pas susceptible de provoquer des déformations intempestives ou des détériorations dudit plateau. La mise en place de la cheminee, à travers le trou, ne pose aucun problème technique ; la cheminée utilisée a essentiellement la forme d'un cylindre dont l'une des extrémités a ete rabattue dans un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre pour former un rebord qui viendra, lors de la mise en place de la cheminee, en appui sur une des faces du plateau. Dans certaines réalisations de l'invention, il peut être souhaitable que la partie essentiellement cylindrique de la cheminée soit en fait constituée d'une partie effectivement cylindrique au voisinage immédiat dudit rebord et d'une partie légèrement tronconique formant la partie de la cheminée la plus éloignée dudit rebord.L'extremite de la cheminée opposée audit rebord comporte un dispositif quelconque, par exemple un étrier, qui devra, d'une part, laisser passer librement le fluide sortant de la cheminée et, d'autre part, fournir un point de fixation de la calotte surmontant ladite cheminée. Le centrage et le serrage de la -'cheminée sont assures en ménageant autour de celle-ci une rondelle déformable en métal. Cette rondelle comporte autour de son ouverture centrale une partie tronconique dont I'extrdmité de plus faible "diamètre" a un "diamètre" légèrement inférieur au diamètre extérieur de la cheminée grâce à cette disposition, la cheminée sera fixée par déformation de cette partie tronconique de ladite rondelle. Cette rondelle peut être indépendante du plateau et être mise en place, autour de la cheminée, dès que celle-ci aura été mise en place ; mais cette rondelle peut être prise dans le plateau lui-même en réalisant une simple deformation (en forme de tronc de cône) de la partie du plateau qui forme le bord du trou.Bien que le contact métal-métal entre l'extrémité de la partie tronconique de la rondelle et la face extérieure de la cheminée soit en général suffisant pour assurer l'étanchéité souhaitée, on peut améliorer ladite étanchéité en intercalant un joint entre ladite partie tronconique de la rondelle et la face extérieure de la cheminée. te procédé selon l'invention permet à la fois de réduire le coût de fabrication des plateaux à calottes et d'éviter les risques de détérioration des plateaux, risques provenant de l'opération de soudure que l'on utilisait jusqu'alors pour mettre en place et solidariser la cheminée d'avec le plateau. Les exemples non limitatifs suivants illustrent l'invention ; ces exemples se réfèrent, d'une part, aux figures 1 (1, la lb qui représentent en coupe une réalisation de l'invention avec utilisation d'une rondelle indépendante et, d'autre part, à la figure 2 qui représente en coupe une réalisation de l'invention dans laquelle la rondelle est constituée par l'extrémité du trou ménagé dans le plateau. EXEMPLE 1 (figures 1, la, lb) Le procédé consiste à 1) découper un trou 1 par poinçonnage dans le plateau 10, 2) orienter la cheminée 2 dans le trou 1 (on peut éventuellement ajouter un joint torique 11, de qualité adaptee, dans le cas où l'on recherche une étanchéité absolue), l'opération s'effectuant sur un support rigoureusement plan, 3) enfiler la rondelle conique 3, d'un diamètre légèrement inférieur au diamètre de la cheminee, afin d'obtenir un serrage. Cette rondelle 3 sera guidée d'aplomb sur la cheminée et serrée à la presse ; cette mise en place est schématisée sur les figures la et lb. On notera, dans cet exemple, que la rondelle a un bord extérieur 8 relevé pour donner plus de rigidité à ladite rondelle. ta cheminée est fabriquée à partir d'un flan de tale emboutie. Ceci permet d'obtenir 1) un ressaut 5 facilitant le centrage de la cheminée dans le trou 1, 2) un étrier 6, à partir du fond tronconique découpé de chaque côte du cône, de manière à ménager deux orifices 9 pour le passage du gaz à traiter ; l'étrier est perce en son centre pour recevoir un rivet à fixation 7. La calotte 4 est en forme de cloche avec des découpes 12 à la partie basse de manière à laisser passer le gaz qui barbote dans la couche de liquide circulant sur le plateau. Pour fixer cette calotte 4 sur la cheminée 2, on utilise un rivet à expansion 7 qui ne nécessite pas d'outillage spécial. Un simple coup de marteau et l'assemblage est termine. EXEMPLE 2 (figure 2) Le dispositif représenté sur la figure 2 est spécialement adapté aux plateaux de petites dimensions réalisés en ttle mince. La rondelle est constituée par une lèvre 13 inclinée suivant un angle variant avec l'épaisseur du plateau (40 à 700), du bord du trou ménagé dans le plateau 10 ; le diamètre de l'ouver- ture ainsi réalisée dans le plateau est légèrement inférieur (0,2 ma par exemple) au diamètre extérieur de la cheminée 2. La partie conique de la lèvre facilite l'emmanchement et exerce un serrage sur la cheminée 2 pour faire une étanchéité suffisante et assurer son blocage. Si l'on désire une étanchéité absolue, il est possible d'intercaler un joint torique 11 dans le logement ménagé à la base du ressaut de centrage. Quand on se rappelle qu'une colonne a distiller de diamètre environ 3800 mm comporte au moins 400 calottes, on se rend compte du gain considérable qui peut être obtenu gracie b l'utilisa- tion du procédé de montage selon l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de montage des cheminées de calottes dans des appareils de génie chimique et notamment dans les colonnes de distillation, caractérisé en ce que l'on réalise les opérations suivantes - découper dans un plateau (10) un trou de dimensions convenables, - mettre en place, à travers ledit trou, la cheminée (2) de façon que le rebord de ladite cheminée vienne en appui sur une face dudit plateau, - assurer le centrage et le serrage de ladite cheminée en ménageant autour de celle-ci une rondelle O-13)defor- mable, et - fixer par des moyens connus 6)une calotte (4) sur chacune des cheminées ainsi mises en place. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite rondelle (3) est constituée par une pièce independante. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite rondelle 3)est estformée par une déformation de la p a r tie interne du trou ménagé dans le plateau. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (11) est disposé entre ladite rondelle et la surface extérieure de la cheminée.