Brevet FR2558572A1 — publié le 19850726

La présente invention est relative à un dispositif d'évacuation de f u m é e s dans un domaine de températures dans lequel des matières thermoplastiques comme les matières plastiques ou le caoutchouc et les produits qui en dérivent peuvent etre utilisés. Pour l'évacuation des f u n é e s à partir des installations de combustion on utilise actuellement, dans la mesure où les températures d'exploitation le permettent, des tubes en matières plastiques, par exemple des tubes en polypropylène comportant une armature de fibres de verre ou encore des tubes d'acier comportant un revêtement de matière plastique. Lorsque des installations de combustion déjà existantes sont équipées après coup d'installations de lavage humide, il faut que les carneaux, dont la maçonnerie est genéralement constituée par de la chamotte, soient recouverts de peinture ou de couches de protection empêchant toute action chimique des fumées sur le matériau constituant la maçonnerie.Il arrive s 4 vent qu'au lieu de recouvrir les carneaux en maçonnerie de revêtements coûteux, on se contente de les démolir et de les remplacer par des tubes en matière plastique ou par des tubes d'acier recouverts de caoutchouc. Si, pour une raison quelconque, on décide, au lieu d'appliquer des revêtements de protection sur la maçonnerie, de démolir les carneaux en maçonnerie existants ou d'y insérer des tubes, il faut alors envisager, en plus des frais de déolition ou de mise en place, les frais de fabrication et d'installation des canalisations en matière plastique. Or, la fabrication de tubes en matière plastique ou de tubes d'acier recouverts de caoutchouc ayant les dimensions nécessaires pour l'évacuation des fumées revient assez cher; de plus, pour des raisons de fabrication, de transport et de montage, ces tubes ne peuvent pas dépasser une certaine longueur. C'est sur le chantier même que ces éléments de tube doivent être assemblés pour former les conduits de fumées.Dans l'état actuel des techniques connues, un tube d'évacuation des fumées formant le carneau ne peut pas être réalisé complètement, c'est-à-dire en un seul morceau, à l'usine. La mise en place et l'assemblage des éléments de tube sur le chantier demande beaucoup de temps et ltutilisation d'ouvriers spécialisés. Dans le cas dLun montage après coup dans des cheminées déjà existantes, par exemple en béton ou en maçonnerie, les différents éléments de tube doivent être introduits par la sortie de la cheminée. Il faut donc disposer, pendant toute la durée du montage, de dispositifs de levage permettant de soulever les éléments de tube à l'extérieur puis de les faire descendre, par l'orifice do sortie, à ltintérieur de la cheminée. Il faut ensuite que les éléments de tube soient assemblés sur place de manière à ne constituer qu'un tube de fumées. De plus, au point de transition entre le conduit de fumées rigide amenant les fumées et le conduit de la cheminée,il faut un dispositif de compensation de la dilatation thermique. De même, au niveau des dispositifs de fixation des tubes de fumées à la construction portante, il faut prévoir encore des dispositifs de compensation. L'examen de l'état de la technique, tel qu'il apparatt dans l'exemple de ltaménagement après coup d'une cheminée, montre qu'il faut actuellement des mesures compliquées et coûteuses pour réaliser des conduits de fumées résistant bien aux acides. Par ailleurs, il arrive souvent que lap- plication après coup de revêtements résistant aux acides ou l'application de caoutchouc sur des tubes d'acier déji existants entratnent, pour des raisons d'hygiène et de sécurité du travail, des frais considérables, par exemple en raison des prescriptions relatives au port de vêtements de protection aérés ou à la limitation de la durée de séjour, ou même que l'exécution des travaux soit interdite parce qu'ils impliquent l'utilisation de produits de nettoyage ou de colles contenant des solvants qui peuvent constituer 'dans certains cas ou toujours, des poisons ou présenter des risques d'incendie et d'explosion. Il serait donc souhaitable d'arriver, dune part, à réduire le prix des moyens à utiliser et, d'autre part, à réduire les frais de transport et de montage des conduits de fumée. Le but de l'invention est donc de permettre la réalisation d'un dispositif d'évacuation de fumées qui puisse être introduit d'une manière simple dans les systè- mes déjà existant de canalisations conduisant des gaz et qui puisse permettre de réaliser également de nouveaux systèmes de canalisations sans qu'il soit nécessaire pour cela de réaliser un conduit solide ou rigide. Ce but est atteint, suivant l'invention, par l'utili- sation d'une conduite souple, en forme de tuyau souple, qui peut se plier et/ou s'enrouler et être tendue par des dispositifs de tension. L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée en se référant au dessin. Les figures la et lb indiquent d'une manière schématique le principe de l'invention dans ses différents modes de réalisation. La figure 2 représente un mode de réalisation de lin- vention dans lequel les éléments partiels dune conduite souple sont assemblés par des éléments de liaison, qui servent en même temps de bagues de support, de manière à former une canalisation de grande longueur. La figure 3 représente le mode de réalisation de la figure lb associé à un dispositif de sortie des fumées. La figure 4 représente certains détails de cons truc- tion correspondant aux modes de réalisation représentés. La figure 5 est une vue d'ensemble dtun coude dans un mode de réalisation de l'invention. La figure 6 est une vue perspective d'un dispositif analogue à celui de la figure 5 permettant le raccord à une cheminée. La figure 7 représente un détail de construction qui permet, par exemple dans une section tubulaire comme celui de la figure 6, d'utiliser toute la section. Le principe de l'invention consiste à utiliser, au lieu des tubes rigides en acier recouvert de caoutchouc ou en matière plastique, que l'on utilisait constamment jusqu'à présent pour les conduits de fumées, abstraction faite des carneaux en maçonnerie, un tuyau souple fermé ayant des parois minces par rapport au contour de sa section. Ce tuyau souple peut, après sa fabrication, être plié pour le stockage et le transport et être déroulé à son emplacement de mise en oeuvre, comme un tuyau d'incendie. On peut lui donner n'importe quelle longueur et de grands diamètres. En comparaison avec un tube de même volume, le tuyau souple utilisé, suivant l'invention, comme conduit de fumées,est moins cher, plus léger et plus facile à transporter. La figure la représente une partie d'un tuyau souple 1 utilisé comme conduit de gaz, tendu dans un dispositif de maintien et de tension 3 ayant la forme dwun manchon ou une forme d'anneau et suspendu par une languette 2' à un câble porteur 3. Le dispositif de maintien 3 comporte par exemple, répartis sur tout son pourtour, un certain nombre de crochets 2 auxquels les oeillets 4 des languettes fixées au tuyau souple peuvent s'accrocher. On peut réaliser de cette manière des conduits de fumées horizontaux ou légèrement inclinés. Les fumées qui s'yrdéplacent ont généralement déjà traversé un dispositif de lavage humide et contiennent peu de poussières, mais, comme la pente est nulle ou faible, les cendres volatiles qui se déposent, qui ne tendent pas à former des concrétions, peuvent rester dans le tuyau souple, de sorte qu'il est avantageux de relier le tuyau à un dispositif de rinçage, ce qui permet de le nettoyer périodiquement d'une manière simple. Le mode de fixation du tuyau souple 1 représenté par la figure lb est indépendant de la direction de la pesanteur puisque, dans ce cas, comme l'indique le schéma, il est maintenu par quatre ressorts de tension 7 de manière à être suspendu dans un cadre tubulaire 6 léger en acier. Dans ces conditions, le conduit des fumées peut être orienté dans n'importe quelle direction, y compris la direction verticale, la construction portante, lorsqu'elle est renforcée, pouvant être utilisée comme cheminée avec le tuyau souple à fumées.Les ressorts de tension 7 sont fixés, d'une manière connue, d'une part, à la construction portante et, d'autre part, au conduit de fumées. D'une manière géné- rale, le tuyau souple pour les fumées peut être monté dans une charpente de support déjà existante, par exemple dans une cheminée en maçonnerie ou en béton, ou dans des tubes de support en acier ou en béton installés spécialement à cet effet. Un progrès technique essentiel réside dans le fait que le conduit de fumées suivant l'invention peut être réalisé d'une seule pièce en usine, plié ou enroulé pour le transport et finalement, à l'emplacement de montage, déroulé et, dans le cas d'une cheminée par exemple, introduit tout simplement par l'ouverture inférieure de la cheminée. Le travail nécessaire à la réalisation de ces opérations est restreint d'une manière très avantageuse par rapport à celui que demandent les procédés traditionnels. La fabrication d'un tuyau souple pour fumées revient moins cher que la fabrication des tubes équivalents; le tuyau souple est beaucoup plus léger et peut, par conséquent, être transporté sur des camions ordinaires; enfin, comme on l'a vol, il est, en raison de son faible poids et de sa souplesse, beaucoup plus simple à mettre en place et à monter.Les dispositifs et les procédés de compensation qui sont indispensables au niveau des points de fixation dans le cas des tubes, en raison de la dilatation thermique, sont complètement inutiles dans ce cas car la suspension du tuyau souple pour fumées peut s'effectuer d'une manière élastique, comme l'indiquent les figures la et lb. La figure 2 représente un tuyau souple pour fumées suivant l'invention ayant une longueur quelconque, qui a été subdivisé, pour plus de clarté, en trois parties A, B et C. Chacune de ces parties du conduit de fumées souple 1 est maintenue par une bague de support 20, le tuyau souple à fumées 1 poussé sur la bague de support 20 étant serré et maintenu par des brides 22. La bague support 20 est reliée à des traverses 6 qui, à leur tour, sont fixées à une charpente support 6.Les bagues support 20 sont évidemment réparties sur toute la longueur du conduit de fumées, à des distances plus grandes que celles qui sont représentées sur la figure; chacun des segments A, B, C comportant les éléments de support et de tension correspond à une longueur de 10 à 20 m, ce qui correspond à la longueur des tuyaux souples l#, 1", 1" pour fumées maintenus par les brides. Dans cet exemple, les-tuyaux souples l,etc. pour fumées sont en tissu caoutchouté ne comportant pas de tissu de support spécial et sont de préférence fixés mécaniquement aux bagues de support, qui peuvent être en acier recouvert de caoutchouc ou en matière plastique, au moyen de brides et peuvent, en plus, être collés. Lorsque le conduit de fumées en tuyau souple est subdivisé de cette manière en plusieurs segments, les segments de tuyau souple les plus éloignés de la source de chaleur peuvent être réalisés en un matériau différent, par exemple moins cher et moins résistant à la chaleur. Pour les conduits essentiellement horizontaux ou orientés obliquement, on peut également utiliser un dispositif de maintien comme celui que représente la figure la. On peut, de cette manière, mettre en place des longueurs de plusieurs centaines de mètres (au besoin sans raccords). Il n'y a pas lieu de tenir compte des dilatations longitudinales du tuyau souple pour la construction de support, car ces dilatations sont absorbées par l'élasticité du tuyau souple. La charpente portante 6 qui supporte le tuyau souple pour fumées est fixée par des moyens connus. Les traverses 6 représentées sur la figure 2 peuvent, par exemple, sans être fixées à une ossature portante, être incorporées directement par cimentation dans un carneau en maçonnerie. Le principe est facile à comprendre : un tuyau souple pour fumées en matériau convenable et de longueur convenable est guidé, à l'aide de dispositifs tendeurs, suivant un trajet déterminé. Il importe peu que ce trajet soit horizontal, vertical ou oblique. A supposer que la figure 2 représente la partie ascendante d'un conduit de fumée suivant l'invention dans une cheminée, la figure 3 représente son extrémité ou sortie 30. Cette extrémité 30 est essentiellement analogue à lune des bagues support 20, sauf que la hauteur de la bague est beaucoup plus grande. Comme on la vu, le tuyau souple à fumées 1 est tiré et fixé sur la pièce 30 par l'intermé- diaire de brides 22. Pour réduire la contrainte de traction dans cette liaison, le tuyau souple à fumées peut, par l'intermédiaire de plaquettes 32 fixées au tuyau souple et par l'intermédiaire de dispositifs de tension 7, être fixé en plus à des dispositifs de suspension 71 fixés aux traverses 6t. La pièce 30 prend appui sur les traverses 6' au moyen de cornières d'appui 33.En cas de montage dans une cheminée déjà existante, ces traverses peuvent être encastrées dans la maçonnerie de sa paroi intérieure; dans le cas d'une cheminée à ossature, l'ossature portante 6 serait constituée par des tubes d'acier de dimensions convenables. La figure 3 montre, dans la partie inférieure, comment le tuyau souple qui conduit les fumées peut être encore tendu au moyen de dispositifs de tension 7 qui sont fixés à des plaquettes 32 collées, soudées ou cousues. Il y a lieu de remarquer que l'on peut donner au tuyau souple pour fumées ntimporte quelle section. C'est ainsi, par exemple, quten fonction du nombre des dispositifs de suspension dans un plan à l'ossature de support, on peut avoir des sections rectangulaires, hexagonales ou octogonales. Pour obtenir une section ronde ou au moins presque ronde, on réalise, au moyen dtun grand nombre d'oeillets répartis en cercle autour du tuyau souple, un anneau stable que l'on fixe à l'ossature en acier. De même, on peut modifier la section du tuyau souple dans le sens de la longueur, ce qui offre des solutions simples en particulier pour le raccord du conduit des fumées à la cheminée. La zone de pénétration du tuyau souple pour fumées dans un tube support peut par exemple avoir une forme rectangulaire et être tendue suivant un profil rectangulaire. A l'intérieur du tube support lui-même, le tuyau souple conduisant les fumées peut reprendre une forme polygonale ou ronde, ce qui offre des solutions simples, notamment pour le passage du conduit de fumées, qui a souvent une section carrée, à la cheminée, qui a en géné- ral une section ronde. A l'intérieur du carneau des fumées, le tuyau souple pour fumées peut être également tendu de manière à avoir une section rectangulaire tandis qu'après sa pénétration dans la cheminée il s'adapte à la section ronde de celle-ci et, par conséquent, est tendu de manière à avoir une section ronde. En particulier l'entrée dans les cheminées en béton ou dans les cheminées en maçonnerie se fait généralement sous forme d'un rectangle disposé avec sa longueur dans la direction verticale, afin de ne pas affaiblir la cheminée le long de sa section. La figure 4 représente la partie supérieure d'un#dis- positif de suspension possible dans le cas d'un profil polygonal ou rond. Des plaquettes 32, réparties sur le pourtour extérieur et fixées au tuyau souple, assurent une fixation multiple au moyen de ressorts de tension 7 qui maintiennent élastiquement le tuyau souple à fumées par l'intermédiaire de plaquettes 32' fixées à l'ossature portante. Les trous ménagés dans les plaquettes 32 permettent de réaliser par traction un anneau plus rigide et d'obtenir une section ronde. En principe, la forme de la section nest cependant pas très importante, c'est-à-dire qu'on dispose de beaucoup de jeu. Le tuyau souple pour fumées peut être également renforcé par insertion de tissu de sorte qu'il peut être auto-portant et n'avoir besoin d'être fixé qu'en des points situés à une certaine distance les uns des autres. Le passage des fumées, qui ntest pas toujours régulier, pourrait donner lieu à des vibrations du tuyau souple. Les efforts exercés aux points d'attache pourraient alors devenir excessifs ou encore les déplacements du tuyau souple pourraient devenir tellement considérables qu'il serait endommagé au contact de la construction portante. On peut aussi réaliser le tuyau souple à fumées en tissu caoutchouté ordinaire, de sorte qu'il n'est pas auto-portant et que, sur toute sa longueur, il doit être appuyé ou maintenu ou suspendu en plusieurs points. Pour en rester à cet exemple très intéressant de la cheminée, pour laquelle il peut s'agir d'une nouvelle construction avec ossature d'appui ou de l'habillage d'une cheminée déjà existante en maçonnerie ou en béton, la figure 5 représente l'entrée dtun conduit de fumées orienté horizontalement dans ltouverture inférieure d'une cheminée Z ayant par exemple une section ronde. Le passage de la direction horizontale à la direction verticale s'obtientde préférence au moyen de l'élément de courbe K, prévu à cet effet, qui se compose de plusieurs éléments de tuyau souple de différents diamètres. On obtient de cette manière une sorte de coude qui est réalisé par exemple au moyen de brides 22' dans le conduit de fumées. Des dispositifs de tension 7 maintiennent ouvert le coude K, étant entendu que le dispositif de suspension représenté dans un plan seulement se retrouve en réalité dans différents plans répartis sur toute la périphérie. La solution, théoriquement possible, qui consisterait à réaliser un coude à 900 sans modifier la section, ne donne pas de résultats satisfaisants; il est préférable de réaliser un coude ayant une forme spéciale. Ce coude peut également être réalisé en toile caoutchoutée car ce matériau permet de réaliser facilement des parties courbes. La liaison, comme on lta vu, peut être munie de brides, la toile ou nappe caoutchoutée étant serrée entre les brides. Lorsque les conduits d'amenée ont une section ronde, le tuyau souple à fumées peut également être tiré sur la conduite d'amenée rigide et être fixé au moyen de brides. Dans des installations peu coûteuses ou économiques, la sortie des fumées dans l'atmosphère peut s'effectuer directement depuis le tuyau souple à fumées, sans pièce terminale 30. Dans les installations qui doivent répondre à des exigences plus sévères, par exemple quand il faut éviter la dispersion du condensat par aspersion, l'orifice de sortie des fumées peut être réalisé comme on le faisait jusqu'à présent, c'est-à-dire en acier recouvert de caoutchouc, avec des gouttières collectrices, des rebords d'écou- lement du condensat, etc. Dans ce cas, la liaison entre le tuyau souple pour les fumées et l'orifice de sortie des fumées peut être réalisée comme à ltentrée ou au niveau du raccord. Comme le montre la figure 6, l'invention présente un avantage essentiel, qui est de permettre, avec des moyens de construction simples, qui sont les dispositifs de traction et de maintien 7, toujours associes évidemment au tuyau souple pour fumées, de passer d'une section transversale ronde Q1, qui est celle du conduit en tuyau souple 1 à son arrivée, à une section transversale rectangulaire Z, qui est la section d'entrée dans la cheminée, pour revenir à une section transversale ronde Q2 plus grande que Ql à l'intérieur de la cheminée K. Ce coude est réalisé en tenant compte des conditions topologiques et les éléments qui le composent sont assemblés par des techniques connues, par exemple par soudage.A ses extrémités, ce coude est relié, comme on lea vu pour la figure 5, au conduit en tuyau souple 1, qui détermine le tracé, par exemple par des brides 22. La mise en place d'un conduit en tuyau souple suivant l'invention dans un conduit de fumées rigide déjà existant n'implique par forcément une réduction de section, qu'il faut éviter notamment lorsque le passage libre avant l'introduction du tuyau souple est déjà très étroit. Le mode de réalisation représenté par la figure 7 résout le problème. Il a pour objet de conserver toute la section transversale libre.Un tube R, qui peut être une cheminée, est muni, en des points déterminés, dtouver*ures de passage 75 par lesquelles on peut faire passer une partie du dispositif de maintien et de traction 7. Dans ce cas, contrairement à la solution adoptée dans le cas des dispo- sitifs 7, ce n'est pas un ressort de traction, mais un ressort de compression qui agit sur une plaquette 32 fixée au conduit de fumées en tuyau souple 1 et le tire pour l'appliquer contre la paroi intérieure du tube support R. Une pièce de protection 70 protège le dispositif de maintien et de serrage, placé du coté extérieur du tube, contre toute influence nocive. Comme le montrent les figures, les détails de construction qui font partie de l'invention ne sont représentés que d'une manière schématique et il est loisible à l'homme de art de les réaliser en tenant compte de l'état de la technique. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'évacuation de fumées dans un domaine de températures dans lequel des matières thermoplastiques comme les matières plastiques ou le caoutchouc et les matières qui en dérivent peuvent être utilisés, caractérisé par l'utilisation d'uneconduit constitué par un tuyau souple (1) qui peut se plier et/ou s'enrouler et être maintenu et tendu par des dispositifs de maintien et de tension (7). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit formé par le tuyau souple (1) est en matière plastique ou en une nappe de caoutchouc. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit formé par le tuyau souple (1) est en tissu enduit de caoutchouc. 4 - Dispositif selon lune des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le conduit en tuyau souple (1) monté et tendu a une section transversale ronde. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le conduit en tuyau souple (1) monté et tendu a une section transversale polygonale. 6 - Dispositif selon lune des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que le conduit en tuyau souple (1) mont et tendu forme un coude (figure 5). 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 & 6, caractérisé en ce que certains segments (11, 1., ion') du conduit en tuyau souple sont reliés par des pièces de liaison (20) de manière à former un conduit en tuyau souple (1). 8 - Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 3, caractérisé en ce qu'à la sortie d'un conduit en tuyau souple (1) il y a une pièce dAextrémité rigide (30) sur laquelle le conduit en tuyau souple (1) est tiré et fixé. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la pièce d'extrémité (30) est une sortie de cheminée et qu'une partie au moins du conduit en tuyau souple (1) sert de cheminée. 10 - Dispositif selon l'une des revendications 1, 4 ou 5, caractérisé en ce que des dispositifs de maintien (7') placés à l'extérieur d#un conduit de fumée rigide (R) tirent au maximum et maintiennent, par des ouvertures (75) ménagées dans ce conduit rigide, un conduit en tuyau souple pour fumées (1) placé à l'intérieur du conduit rigide (R).