Brevet FR2557267A1 — publié le 19850628

Carneau métallique soumis à des gradients thermiques pour chaudière La présente invention concerne un carneau métallique soumis à des gradients thermiques, pour chaudière, notamment de réchauffage, vaporisation et surchauffe d'eau, ou chaudière de "récupération", comprenant plusieurs éléments superposés verticalement, munis de brides supérieure et inférieure, la bride supérieure d'un élément étant reliée à la bride inférieure de l'élément immédiatement supé- rieur par des tiges boulonnées. De tels carneaux sont soumis à des gradients thermiques élevés lors des montées en température des gaz de combustion circulant à l'intérieur, ce qui provoque une déformation importante de leurs caissons. On munissait jusqu'à présent les éléments, pour les maintenir solidaires les uns des autres, de brides que l'on assujettissait entre elles par boulonnage. Les contraintes thermiques auxquelles étaient soumises ces tiges étaient telles que les boulons finissaient par se déformer plastiquement. Il n'y avait dès lors plus une étanchéité complète. La présente invention a pour but de procurer un carneau qui conserve son étanchéité en service en dépit des contraintes thermiques auxquelles il est soumis. Le carneau selon l'invention est caractérisé en ce que les brides de ses éléments sont reliées sur tout leur pourtour par des joints métalliques élastiques soudés sur leurs bords, et en ce qu'il est disposé des rondelles élastiques entre les boulons des tiges et au moins l'une des brides. De préférence, les joints métalliques élastiques sont en forme de soufflet. Les rondelles élastiques et les boulons prennent avantageusement appui sur des plaquettes soudées sur leur arête arrière à la tôle d'un élément, et sur leur arêtes latérales à des cloisons verticales elles-mêmes soudées aux tôles des éléments. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un carneau à double caisson pour chaudière selon l'invention. La figure 1 représente en perspective l'aspect général du double 2 2caisson. La figure 2 représente en coupe un joint de dilatation entre les brides de deux éléments superposés. La figure 3 représente en perspective une tige boulonnée de transmission des contraintes, avec ses rondelles élastiques. Dans la figure 1, chacun des caissons adjacents se compose d'éléments superposés 3, 4, 5, 6, 7 pour le caisson vers l'avant de la figure, 23, 24, 25, 26, 27 pour le caisson vers l'arrière de la figure. Ces éléments sont disposés entre des gaines en forme de tronc de pyramide 2, 8, pour le caisson avant, 22, 28 pour le caisson arrière. Les gaines supérieures 8, 28 sont surmontées de cheminées 9, 29. Les jonctions entre les éléments 6, 7 et 26, 27 sont rigides et ne seront pas décrites plus en détail. Par contre, les jonctions entre les éléments 3 et 4, 4 et 5, 5 et 6, 23 et 24, 24 et 25 et 25 et 26 sont élastiques et étanches. A cet effet, comme représenté en figure 2, il est soudé sur la bride supérieure 31 d'un élément un plat 31A, et sur la bride inférieure 32 de l'élément supérieur un plat 32A. Un joint métallique en forme de soufflet 34 est soudé d'un c8té par son bord inférieur 35 sur le plat 31A et de l'autre par son bord supérieur 36 sur le plat 32A. Les tiges boulonnées sont fixées aux éléments comme représenté en figure 3. La tige 37 passe à travers des encoches pratiquées dans les brides 31 et 32, età travers des trous percés dans des plaquettes fixes 38 et 39. Ces plaquettes sont soudées, d'une part par leur bord arrière sur les t8les des caissons 48, 49, d'autre part par leurs bords latéraux sur deux cloisons verticales 40, 41 et 42, 43 soudées sur la tôle des caissons 48, 49. Le boulon inférieur 44 est serré contre la plaquette 38, et le boulon supérieur 45 serre la rondelle 46 et les rondelles élastiques 47 contre la plaquette 39. On voit que lorsque le caisson est soumis à des contraintes thermiques, les contraintes de traction verticales peuvent être absorbées par l'assemblage sur l'une des extrémités de la tige boulonnées du boulon 45, de la rondelle 46 et de la rondelle élas- -3 - tique 47. Les différentes tiges boulonnées assurent ainsi une bonne répartition des charges sur toute la hauteur du caisson. Bien que le mode de liaison des éléments des caissons qui vient d'être décrit- en référence aux figures paraisse la forme de réali- sation préférable de l'invention, on comprendra que certaines modifications peuvent lui être apportées sans sortir du cadre de l'invention, certains organes de liaison pouvant être remplacés par d'autres qui joueraient un rôle technique analogue. -4 - REVENDICATIONS 1/ Carneau métallique soumis à des gradients thermiques pour chaudière, notamment de réchauffage, vaporisation et surchauffe d'eau, comprenant plusieurs éléments superposés verticalement (3, 4, 5, 6) munis de brides supérieure et inférieure, la bride supérieure (31, figure 3) d'un élément étant reliée à la bride inférieure (32) de l'élément immédiatement supérieur par des tiges boulonnées (37), caractérisé en ce que les brides en regard sont reliées sur tout leur pourtour par des joints métalliques (34) élastiques soudés sur leurs bords, et en ce qu'il est disposé des rondelles (46) et des rondelles élastiques (47) entre les boulons (45) des tiges et au moins l'une des brides. 2/ Carneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les joints métalliques élastiques sont en forme de soufflet (34, figure 2). 3/ Carneau selon les revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les rondelles élastiques et les boulons prennent appui sur des plaquettes (38, 39, figure 3) soudées sur leur arête arrière à la t8le d'un élément de caisson et sur leurs arêtes latérales à des eloisons verticales elles-mêmes soudées aux t8les des éléments de caissons.