Brevet FR2557281A1 — publié le 19850628

Dispositif de support d'un panneau de tubes horizontaux de petit diamètre dans une enceinte de grandes dimensions La présente invention concerne un dispositif de support d'un panneau de tubes de petit diamètre, formant des boucles horizontales superposées entre des parois verticales d'une enceinte de grande dimension. De tels panneaux de tubes se rencontrent notamment dans les échangeurs de chaleur pour chaudières de préchauffage et vaporisation d'eau, et surchauffe de la vapeur formée. Au-dessous d'un certain diamètre des tubes, celui-ci est trop faible pour permettre de les supporter individuellement et directement en extrémité sur les parois de l'enceinte, car il y aurait risque de fléchissement des tubes dû à leur poids et de vibrations dues au passage de gaz ou vapeurs dans l'enceinte. On a jusqu'ici eu recours pour le support de tels tubes à des tubes porteurs annexes refroidis ou, quand la température des gaz ou vapeurs en contact avec le pourtour des tubes le permettait, à des poutres porteuses auxiliaires, ces tubes porteurs annexes ou ces poutres étant répartis dans l'enceinte pour que les portées des tubes de petit diamètre soient compatibles avec leur diamètre. De tels dispositifs sont cependant complexes et coûteux. La présente invention a pour but de procurer un dispositif de support d'un tel panneau de tubes plus simple et peu coûteux, car ne nécessitant qu'un nombre très réduit de pièces auxiliaires. Le dispositif de support selon l'invention est caractérisé en ce qu'un certain nombre de tronçons de tubes formant les boucles inférieures du panneau sont solidarisés par l'intermédiaire d'ailettes longitudinales de façon à former un élément de support, et en ce que chaque extrémité de boucle extérieure de cet élément de support est fixée à une pièce verticale solidaire de l'enceinte. I1 répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéristiques suivantes - L'extrémité de la boucle extérieure de l'élément de support est soudée à un gousset rendu solidaire par une barre transversale d'un gousset soudé sur une pièce verticale solidaire de l'enceinte. - La barre transversale solidarise les deux goussets par des liaisons à tenon et mortaise. - Les tronçons de tubes des boucles du panneau non solidarisés par des ailettes sont maintenus en place les uns par rapport aux autres par des plats de courte longueur insérés entre les tronçons de tubes adjacents et soudés à ceux-ci. Il est décrit ci-après, à titre d'exemples et en référence aux figures du dessin annexé, un dispositif de support d'un panneau de tubes d'échange de chaleur dans un carneau de chaudière de réchauffage et vaporisation d'eau, et surchauffe de la vapeur formée. La figure 1 représente en élévation le panneau de tubes d'échange de chaleur. La figure 2 représente à échelle agrandie la coupe II-II de la figure 1, comportant les goussets de support par des tubes verticaux d'une extrémité des tubes solidarisés entre eux. La figure 3 représente à échelle agrandie le détail III de la figure 1. La figure 4 représente une vue en élévation latérale selon IV-IV du détail de la figure 3. Dans la figure 1, le panneau de tubes se décompose en deux parties 1 et 2 disposées à des niveaux différents. On comprendra que derrière le panneau représenté sont disposés d'autres panneaux parallèles au premier, ayant des dispositifs de support analogues, de façon à occuper la largeur du carneau. La partie inférieure 1 du panneau comporte dans sa zone inférieure un certain nombre de tubes solidarisés les uns des autres par l'intermédiaire d'ailettes soudées sur les tubes, comme on le voit plus clairement sur la figure 2, pour former une structure rigide 3. Cette structure constitue ainsi une poutre porteuse qui s'appuie sur les parois verticales avant et arrière du carneau par des organes qui sont représentés plus en détail en figure 3. Le choix du nombre de tubes solidarisés par des ailettes soudées est déterminé en fonction du poids total de la partie inférieure 1 du panneau d'échange de chaleur (zone 3 et zone supérieure 4 de tubes non munis d'ailettes), de façon à constituer une poutre d'inertie suffisante. Les tubes de la zone supérieure 4 sont simplement maintenus en place les uns par rapport aux autres par des séries de plats 17, 17A soudés sur les tubes, et d'écartement choisi pour obtenir des portées des tubes compatibles avec leur diamètre. La partie inférieure du panneau est supportée par les tubes verticaux 9, 10 par l'intermédiaire de dispositifs à goussets 5, 6 représentés plus en détail en figure 3. Des pièces 7, 8 soudées d'une part sur le tube extérieur de la boucle supérieure, d'autre part sur le tube vertical correspondant, contribuent à maintenir la rigidité. La partie supérieure 2 du panneau comporte également une zone inférieure 11 de tubes solidarisés par des ailettes soudées et une zone supérieure 12 de tubes maintenus en place les uns par rapport aux autres par des séries de plats 18, 18A soudés sur les tubes. Les différents tubes du panneau sont reliés entre les parties inférieure et supérieure de celui-ci par des tronçons verticaux 19, 20, 21 (on a supposé que le panneau comportait trois tubes en parallèle). La partie supérieure du panneau est supportée par les tubes verticaux 9, 10 par l'intermédiaire de dispositifs à goussets 13, 14 identiques aux dispositifs 5, 6, et des pièces 15, 16 identiques aux pièces 7, 8 contribuent à sa rigidité. Les tubes de la partie inférieure sont reliés par des tronçons de tubes verticaux 23 à un collecteur 24 d'admission, ceux de la partie supérieure du panneau sont reliés à des tubes de dégagement 22. Le dispositif de support à goussets est représenté en figures 3 et 4. La boucle du tube le plus externe est soudée à un gousset 25, relié par l'intermédiaire d'une barre horizontale 26 à un gousset 27 soudé sur une génératrice du tube vertical 9. Bien que le dispositif de support d'un panneau de tubes qui vient d'être décrit en référence aux figures du dessin paraisse la forme de réalisation préférable de l'invention, on comprendra que diverses modifications peuvent lui être apportées sans sortir du cadre de l'invention, certains de ses organes pouvant être remplacés par d'autres qui joueraient un rôle technique analogue. En particulier, le dispositif de support à goussets assurant la liaison avec les tubes verticaux pourrait être remplacé par un autre qui assurerait aussi cette liaison tout en permettant le démontage en vue de réparations. L'invention s'applique en premier lieu à des panneaux de tubes d'échange de chaleur, mais pourrait également convenir au support de tubes de réacteurs chimiques. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de support d'un panneau de tubes de petit diamètre, formant des boucles horizontales superposées entre des parois verticales d'une enceinte de grandes dimensions, caractérisé en ce qu'un certain nombre de tronçons de tubes formant les boucles inférieures du panneau sont solidarisés par l'intermédiaire d'ailettes longitudinales de façon à former un élément de support (3, 11), et en ce que chaque extrémité de boucle extérieure de cet élément de support est fixée à une pièce verticale (9, 10) solidaire de l'enceinte. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de la boucle extérieure de l'élément de support est soudée à un gousset (25) rendu solidaire par une barre transversale (26) d'un gousset (27) soudé sur une pièce verticale (9) solidaire de l'enceinte. 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la barre transversale solidarise les deux goussets par des liaisons à tenon et mortaise. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les tronçons de tubes des boucles du panneau non solidarisés par des ailettes (4, 12) sont maintenus en place les uns par rapport aux autres par des plats (17, 18) de courte longueur insérés entre tronçons de tubes adjacents et soudés à ceux-ci.