Brevet FR2616518A1 — publié le 19881216

La présente invention concerne un tube interne en céramique notamment pour tube radiant en doigt de-gant à recirculation des gaz brûlés fournis par un brûleur et comprenant un tube enveloppe entourant coaxialement ledit tube interne, ce dernier étant constitué d'une pluralité de tronçons de tube axialement alignés et assemblés par des moyens d'assemblage comprenant un organe annulaire entourant coaxialement les tronçons de tube au niveau de la zone d'assemblage et portant sur sa surface externe des nervures de centrage à l'intérieur du tube enveloppe. Un tube interne en céramique de ce type est déjà connu. L'assemblage des tronçons de tube se fait par emmanchement de l'extrémité d'un tronçon dans l'extrémité de l'autre. De plus, une bague de jonction d'une forme appropriée est placée coaxialement autour de la zone de jonction. Cet assemblage implique une conformation appropriée des extrémités des tronçons de tube, notamment une réduction de l'épaisseur de l'extrémité de tube qui s'engage dans l'autre. Il est évident que cette diminution de l'épaisseur de la paroi des tronçons de tube rend le tube interne en céramique fragile et peu résistant à des contraintes mécaniques occasionnées par des déformations en flexion du tube enveloppe et du tube interne. De plus, le désaxage admissible de deux tronçons de tube adjacents est relativement faible. La présente invention a pour objectif de proposer un tube radiant qui ne présente plus les inconvénients considérables du tube connu, qui viennent d'être énoncés. Pour atteindre ce but, un tube en céramique selon l'invention est caractérisé en ce que les tronçons de tube sont disposés bout-à-bout et que les moyens d'assemblage sont formés par un manchon qui entoure coaxialement les extrémités des tronçons de tube à relier 26 16518 et dont la surface radialement interne comprend avantageusement au milieu de sa longueur une collerette annulaire radialement saillant vers l'intérieur et s'engageant entre les deux tronçons de tube à relier en ayant le même diamètre interne que celui-ci, tandis que de diamètre les parties de surface interne situées de part et d'autre de la collerette vont en s'élargissant avantageusement progressivement vers les extrémités du manchon. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un tube radiant comprenant un tube interne selon la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne IIII de la figure 1, et - la figure 3 est une vue axiale d'un manchon d'assemblage selon la présente invention. La figure i montre un tube interne en céramique selon l'invention incorporé à un tube radiant en doigt de gant à recirculation, qui comprend un tube enveloppe externe 1 par exemple en alliage réfractaire. Ce tube forme également l'enveloppe extérieure d'un dispositif brûleur dont la partie de sortie 2 est indiquée schématiquement sur la figure. Les références 3 et 4 désignent respectivement la chambre de combustion et la sortie des gaz brûlés destinés à se propager dans le tube interne portant le chiffre de référence 5. Celui-ci est en céramique thermo- mécanique et se compose d'un certain nombre de tronçons 6 axialement alignés et reliés entre eux par des moyens d'articulation, c'est-à-dire de moyens de liaison souple. On constate que les tronçons de tube 6 sont disposés bout-à-bout. Chacun des moyens de liaison est réalisé sous.forme d'un manchon 8, par exemple en céramique, entourant coaxialement les extrémités en bout-à-bout des deux tronçons de tube 6 reliés. La surface radialement interne du manchon 8 porte, avantageusement au milieu de sa longueur, une collerette annulaire 9 qui fait radialement saillie vers l'intérieur et s'engage entre les deux extrémités des tronçons à assembler. Le diamètre interne de la collerette correspond essentiellement au diamètre interne des tronçons de tube 6, tandis que le diamètre externe de la collerette est un peu plus grand que le diamètre externe des tronçons de façon à laisser subsister un certain jeu radial tenant compte d'un désaxage des tronçons tout en assurant l'étanchéité de la jonction. Les parties de surface interne 10 situées de part et d'autre de la collerette 9 présentent un diamètre qui augmente progressivement en direction de l'extrémité des manchons. L'augmentation du diamètre est déterminée de façon à permettre au tronçon 6 de suivre, par un désaxage axial approprié pouvant atteindre quelques degrés, le mouvement de fluage du tube enveloppe 1. Ce dernier peut être ainsi réalisé en un alliage réfractaire, c'est-à-dire en un matériau ayant un coefficient de dilatation et un comportement à haute température très différent du matériau constituant le tube interne 5. Chaque manchon 8 comporte sur sa surface cylindrique externe des nervures de centrage 12 dans l'enveloppe externe (figure 3). Les premier et dernier- tronçons 6 du tube 5 comprennent au niveau de leur extrémité libre des nervures de centrage 13 et des découpes ou ouies en forme de U 14 pratiquées dans la paroi cylindrique des tronçons entre deux nervures de centrage. Le tube interne 5 est ouvert à ses deux extrémités, ce qui permet la circulation des gaz brûlés sortant de la chambre de combustion 3 dans ce tube et dans l'espace annulaire créé entre le tube interne 5 et le tube enveloppe 1 de la manière indiquée par des lignes fléchées, le tube enveloppe étant fermé à son extrémité éloignée du brûleur-par un élément de fermeture 15. Grâce à la présence des ouies 14, le tube radiant peut être utilisé même en position verticale. En effet, les ouies assurent une circulation suffisante des gaz de combustion même si le dernier tronçon était en appui sur le fond de l'enveloppe, après un déplacement axial de ce tronçon Ou de plusieurs tronçons. A cette fin la demi-longueur axiale d'un manchon est supérieure à la somme des jeux axiaux entre le tube et les éléments adjacents et les différents tronçons. Etant donné que les tronçons de tube 6 présentent un diamètre interne et externe constant sur toute leur longueur, on peut adapter le tube 5 à toute longueur utile par simple découpe de tronçons ou d'un tronçon à la longueur désirée ou construire le tube à partir d'un certain nombre de modules standards de différente longueur. R E V E N D I CAT I 0 N S 1. Tube interne en céramique notamment pour tube radiant à recirculation des gaz brûlés fournis par un brûleur comprenant un tube enveloppe entourant coaxialement ledit tube interne, ce dernier étant constitué d'une pluralité de tronçons de tube axialement alignés et assemblés par des moyens d'assemblage comprenant un organe annulaire entourant coaxialement les tronçons de tube au niveau de la zone de jonction, lO caractérisé en ce que les tronçons de tube (6) sont disposés bout-à-bout et que les moyens d'assemblage sont formés par un manchon (8) qui entourent coaxialement les extrémités des tronçons (6) à relier et dont la surface radialement interne comprend avantageusement au milieu de sa longueur une collerette annulaire (9) radialement saillant vers l'intérieur et s'engageant entre les deux tronçons de tube (6) à relier, les parties de surface interne (10) situées de part et d'autre de la collerette (9) vont en s'élargissant avantageusement progressivement vers les extrémités du manchon. 2. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que la collerette annulaire précitée (9) présente sensiblement le même diamètre interne que les tronçons de tube (6), tandis que son diamètre externe est légèrement plus grand que le diamètre externe de ces tronçons de façon à permettre un désaxage approprié des tronçons. 3. Tube selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le manchon (8) porte sur sa surface cylindrique radialement externe des nervures de centrage (12) dans le tube enveloppe (1). 4. Tube selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend à-ses extrémités des moyens pour son centrage à l'intérieur du tube enveloppe (1), tels que des nervures radiales (13). 5. Tube selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte à ses extrémités des ouies (14) favorisant la circulation des gaz. 6. Tube selon l'une. des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur de la zone de recouvrement axiale d'un tronçon de tube, d'un manchon (8) est supérieure-à la somme des jeux axiaux entre le tube et les éléments adjacents et les différents tronçons (6). 7. Tube selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un tronçon de tube (6) présente un diamètre interne et externe constant sur toute sa longueur axiale.