Brevet FR2568993A1 — publié le 19860214

Dispositif de solidarisation de tronçons extrêmes adjacents d'un panneau de tubes horizontaux La présente invention concerne un dispositif de solidarisation de tronçons extrêmes adjacents d'un panneau de tubes horizontaux d'un échangeur de chaleur, formant des boucles parallèles entre une entrée et une sortie par lesquelles ces tronçons extrêmes sont fixés à une paroi verticale latérale rigide, et supportés près de leur extrémité opposée à la structure verticale latérale rigide par un élément vertical suspendu à une paroi supérieure fixe. En raison des dilatations différentielles des tubes, dont les uns sont portés à des températures plus élevées que les autres, on ne peut supporter les tronçons d'entrée et de sortie de ces tubes par un élément porteur vertical proche de la paroi verticale latérale rigide. Ces tronçons sont donc supportés par un élément porteur vertical éloigné de cette paroi, et seules les boucles internes des tubes sont supportées par un élément porteur vertical proche de cette paroi, puisqu'elles ne sont pas liée; à cette dernière. On ne peut cependant laisser les tronçons d'entrée et de sortie des tubes libres dans toute la zone comprise entre la paroi et l'élément porteur vertical éloigné de celle-ci, du fait des risques de vibrations auxquels peuvent être soumis des tubes individuels et de la flèche qu'ils peuvent prendre sous l'effet de leur poids propre. On a jusqu'ici proposé de solidariser ces tronçons deux à deux à l'aide de plats soudés de part et d'autre sur les tronçons adjacents. Ces dispositifs rigides font apparaitre des contraintes résultant - des différences de dilatation entre tubes adjacents qui peuvent ne pas se trouver à la même température - des vibrations possibles en fonctionnement - du retrait des soudures. Ces contraintes risquent d'entrainer des déformations, des fissurations ou des ruptures de certaines soudures. La présente invention a pour but de procurer un dispositif de solidarisation de ces tronçons qui réduise ces contraintes à un niveau suffisamment faible pour qu'elles ne risquent pas d'entrainer des dommages sur les tubes. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que les tronçons extrêmes adjacents des tubes sont solidarisés entre eux par des élements creux, le tronçon le plus externe étant muni d'un premier élément creux en saillie sur son côté tourné vers l'intérieur du panneau, soudé sur lui selon deux génératrices et venant s'appuyer sur la surface externe du tronçon voisin, et comportant un bec orienté vers la paroi verticale latérale rigide, cependant que le tronçon voisin est muni en regard d'un second élément analogue, également soudé sur lui selon deux génératrices, venant s'appuyer sur la surface externe du premier tronçon et muni d'un bec orienté vers l'extrémité des boucles opposée à la structure verticale latérale rigide, et s'embottant avec le bec du premier élément. De préférence, le tronçon de tube le plus interne de chaque couple de tronçons extrêmes est en outre muni d'un taquet soudé sur sa génératrice la plus proche du tronçon adjacent, du côté de l'extrémité des boucles opposée à la paroi latérale verticale rigide par rapport aux éléments creux, et à une distance suffisamment faible par rapport à la hauteur des becs pour empêcher le débottement des éléments creux de solidarisation des deux tronçons. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un dispositif de solidarisation des tronçons extrêmes adjacents de tubes d'un panneau d'échange de chaleur pour chaudière à boucles imbriquées les unes dans les autres. La figure 1 représente 11 ensemble du panneau d'échange de chaleur à tubes horizontaux formant des boucles emboitées les unes dans les autres. La figure 2 représente à échelle agrandie deux éléments creux de solidarisation de tronçons adjacents. la figure 3 représente les mêmes éléments vus de côté. La figure 4 représente en perspective un élément creux de solidarisation, avant sa mise en place. Dans la figure 1, le panneau d'échange de chaleur désigné de façon générale par le repère 1 est dans un plan vertical. Il se compose de tubes horizontaux 6, 7, 8, 9 formant des boucles entre une entrée et une sortie à travers la paroi 2 de la chaudière. Les tubes sont supportés au voisinage de l'extrémité des boucles éloignée de la paroi 2 par un élément vertical de support 3, fixé au sommet de la chaudière (non représenté). Cet élément vertical se compose par exemple de deux tubes verticaux parallèles reliés par une ailette commune percée de trous de diamètre un peu supérieur à celui des tubes, et à travers lesquels passent ces derniers. La partie centrale 4 des boucles, séparée de la paroi 2, est supportée indépendamment des tronçons extrêmes par un autre élément vertical de support 5. Les tronçons extrêmes des tubes 6 et 7 ainsi que des tubes 8 et 9, sont solidarisés à l'aide d'éléments creux 10, 11 et 12, 13 respectivement. Des butées 14 et 15 empêchent le déboitement des éléments creux de solidarisation. Dans les figures 2 et 3, on voit l'élément creux 10, soudé sur le tube selon deux génératrices 16, 26 et épousant la surface externe de ce tube, ainsi que sur son côté opposé la surface externe du tube adjacent 6. Cet élément est percé d'un trou oblong 20A. Il se termine sur sa gauche par un bec 18 d'arête 22. De même, l'élément creux 11 est soudé sur le tube 7 selon deux génératrices 19, 29, et épouse d'un côté la surface externe de ce tube, et de l'autre côté la surface externe du tube 6. il est percé d'un trou oblong 20B ét se termine sur sa droite par un bec 21 d'arête 23 qui s'emboîte avec le bec 18 de l'élément 10. Le tube 7 est par ailleurs muni d'un taquet 30 soudé sur sa génératrice la plus proche du tube 6, à proximité de I'extrémite de l'élément 10. Ce taquet permet d'éviter le déboitement des éléments creux lors de dilatations différentielles des deux tubes. La figure 4 représente en perspective l'élément creux 10. On voit son profil circulaire, 27 d'une part, 28 d'autre part, de rayon de courbure égal à celui des tubes, ses arêtes 24, 25, le long desquelles il sera soudé à un tube, et son trou oblong central 20A. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de solidarisation de tronçons extremes adjacents (6, 7, 8, 9) d'un panneau de tubes horizontaux d'un échangeur de chaleur, formant des boucles parallèles entre une entrée et une sortie par lesquelles ces tronçons extrêmes sont fixés à une paroi verticale latérale rigide (2), et supportés près de leur extrémité opposée à la structure verticale latérale rigide par un élément vertical (3) suspendu à une paroi supérieure fixe, caractérisé en ce que les tronçons extremes sont solidarisés entre eux par des éléments creux (10, 11 ; 12, 13), le tronçon le plus externe (6) étant muni d'un premier élément creux (10) en saillie sur son côté tourné vers l'intérieur du panneau, soudé sur lui selon deux génératrices (16) et venant s'appuyer sur la surface externe du tronçon voisin (7), et comportant un bec orienté vers la paroi verticale latérale rigide, cependant que le tronçon voisin est muni en regard d'un second élément analogue (11), également soudé sur lui selon deux génératrices (19), venant s'appuyer sur la surface externe du premier tronçon et muni d'un bec (21) orienté vers l'extrémité des boucles opposée à la structure verticale latérale rigide, et s'emboîtant avec le bec (18) du premier élément. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tronçon de tube le plus interne de chaque couple de tronçons extremes est en outre muni d'un taquet (30) soudé sur sa génératrice la plus proche du tronçon adjacent du côté de l'extrémité des boucles opposée à la paroi latérale verticale rigide par rapport aux éléments creux, et à une distance suffisamment faible par rapport à la hauteur des becs pour empêcher le débottement des éléments creux de solidarisation des deux tronçons.