Brevet FR2632711A1 — publié le 19891215

-1- Dispositif d'étanchéité et d'absorption des dilatations différentielles entre une chambre de refroidissement de particules en suspension et un conduit de recyclage. La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité et d'absorption des dilatations différentielles entre une chambre de refroidissement de particules en suspension dans un courant de gaz de combustion et un conduit de recyclage de ces particules vers une chambre de combustion. Il s'applique notamment à la jonction entre une chambre de refroidissement de particules par échange indirect de chaleur avec un gaz de combustion et un conduit de recyclage de-ces particules dans un foyer de chaudière de combustion de particules en lit fluidisé circulant d'un combustible solide, en particulier de charbon, ou éventuellement liquide, par exemple à une installation de mise en oeuvre du procédé selon le document FR-B-2323101. Le dispositif connu est constitué par un soufflet métallique reliant, soit l'orifice de sortie de la chambre de refroidissement et l'extrémité du conduit de recyclage, soit deux portions de ce conduit. Toutefois, la zone intérieure de ce soufflet se remplit assez rapidement de particules, de sorte qu'au bout d'assez peu de temps il n'est plus à même d'absorber les dilatations et qu'il y apparaît des fuites. La présente invention a pour but de procurer un dispositif d'étanchéité et d'absorption des dilatations différentielles qui fonctionne sur de très longues périodes de temps sans détérioration, qui absorbe aussi bien les dilatations différentielles selon les trois directions de l'espace. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte: a) une pièce tubulaire flottante de liaison entre la paroi de la chambre de refroidissement et le conduit de recyclage, reposant par l'extrémité externe de son pourtour sur la-paroi de l'ouverture de la chambre de refroidissement, et par la section droite de son autre extrémité contre la section droite du conduit de liaison, -2- b/ une pluralité de flasques de guidage de la pièce tubulaire, fixés à la paroi externe de la chambre de refroidissement, répartis sur le pourtour de la pièce tubulaire flottante et reposant sur cette dernière' par l'intermédiaire de rouleaux, et enserrant contre la ligne d'appui de la pièce tubulaire flottante sur la paroi de l'ouverture de la chambre de refroidissement un Joint torique, c/ un joint plat interposé entre les sections droite en regard de la pièce tubulaire flottante et du conduit de recyclage, et d/ des brides de serrage contrôlé l'une contre l'autre des sections droites en regard de la pièce tubulaire flottante et du conduit, munies de trous oblongs de passage de boulons de serrage permettant des dilatations différentielles selon deux directions perpendiculaires, l'une de ces brides étant munies de pièces en forme de rotule, présentant d'un côté une surface plane en vis-à-vis de l'autre bride, et de l'autre côté une surface en appui sur un patin de réglage du serrage, commandé par une vis traversant la bride munie de la pièce en forme de rotule. Il répond en outre aux caractéristiques suivantes: - Il-comporte une chambre de pressurisation entourant la pièce tubulaire flottante et l'extrémité du conduit proche de cette pièce. - Les flasques de guidage sont de forme sensiblement trapézol- dale, et comportent des rouleaux proches de la ligne d'appui de la pièce tubulaire flottante sur la paroi de l'ouverture de la chambre de refroidissement, et d'autres rouleaux proches des brides de serrage contrôlé. - La surface plane de la pièce en forme de rotule est munie d'un revêtement dur, résistant au frottement. - La surface de la pièce en forme de rotule en appui sur le patin et la surface correspondante de celui-ci sont sphériques. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence à la figure schématique du dessin annexé, un dispositif d'étanchéité et d'absorption des dilatation différentielles selon l'invention, en coupe par un plan diamétral, une seule des parois du conduit de recyclage et de la pièce tubulaire flottante de liaison étant -3 représentée. Dans la figure, le conduit 3 de recyclage des particules est relié à la paroi 1 de la chambre de refroidissement des particules par une pièce tubulaire flottante 2, dont l'extrémité repose dans l'ouverture de la paroi 1 le long d'une ouverture 4. Un joint torique 5, résistant à haute température, maintenu par une cornière 24 réglable en position afin d'assurer l'étanchéité aux gaz par la vis de serrage 25, en face de la surface de contact entre le pourtour de l'ouverture de la chambre de refroidissement et la pièce tubulaire flottante, permet les dilatations différentielles longitudinales parallèles à l'axe du conduit de recyclage. La pièce tubulaire flottante 2 est guidée par des flasques de forme générale trapézoïdale tels que 7, solidaires de la paroi 1 de la chambre de refroidissement et qui s'appuient sur la pièce flottante par l'intermédiaire de rouleaux 8, proche de la chambre de refroidissement, et 9, proche du conduit de recyclage. Un joint plat 6, résistant à haute température, est disposé entre les surface d'extrémité de la pièce tubulaire flottante 2 et du conduit de recyclage 3, Ce joint est serré entre les deux surfaces grâce à des brides 10, 11 solidaires, l'une de la pièce flottante, l'autre du conduit. Il permet les dilatations différen- tielles selon les deux directions perpendiculaires à l'axe du conduit de recyclage. Le réglage précis de l'écartement des deux brides est assuré par des pièces en forme de rotule 20, présentant d'un côté une face plane 21 en appui sur la bride 11, et de l'autre une surface sphérique venant en appui sur la surface creuse sphérique d'un patin 22, dont la position peut être réglée par une vis 23. Le maintien des deux brides en position sensiblement fixe l'une par rapport à l'autre est assuré par un boulon 18 traversant des trous en regard 16, 17 des deux brides, et un écrou de serrage 19. Ces trous sont oblongs, de façon a permettre les dilatations différen- tielles selon deux directions perpendiculaires.- Pour éviter les fuites éventuelles de particules hors du conduit de recyclage, les joints sont entourés d'une enceinte en surpression, à parois 12A, 12 soudées d'une part sur la paroi de - 4 - la chambre de refroidissement des particules, d'autre part sur le pourtour du conduit de recyclage, reliées entre elles par un Joint souple 15, et qui peut être alimentée en air par le conduit 13 et la vanne 14. 26327 11 REVENDICATIONS: 1/ Dispositif d'étanchéité et d'absorption des dilatations différen- tlelles entre une chambre de refroidissement de particules en suspen- sion dans un courant de gaz de combustion et un conduit (3) de recyclage de ces particules vers une chambre de combustion, caractérisé en ce qu'il comporte: a/ une pièce tubulaire flottante (2) de liaison entre la paroi (1) de la chambre de refroidissement et le conduit de recyclage, reposant par l'extrémité externe de son pourtour sur la paroi de l'ouverture de la chambre de refroidissement, et par la section droite de son autre extrémité contre la section droite du conduit de liaison, - b/ une pluralité de flasques (?) de guidage della pièce tubulaire, fixés à la paroi externe (1) de la chambre de refroidissement, répartis sur le pourtour de la pièce tubulaire flottante et reposant sur cette dernière par l'intermédiaire de rouleaux (8, 9), et enserrant contre la ligne d'appui (4) de la pièce tubulaire flottante sur la paroi de l'ouverture de la chambre de refroidissement un joint torique (5), c/ un joint plat (6) interposé entre les sections droite en regard de la pièce tubulaire flottante (2) et du conduit de recyclage (3), et d/ des brides (10, 11) de serrage contrôlé l'une contre l'autre des sections droites en regard de la pièce tubulaire flottante et du conduit, munies de trous oblongs (16, 17) de passage de boulons de serrage (18) permettant des dilatations différentielles selon deux directions perpendiculaires, l'une de ces brides étant munies de pièces en forme de rotule (20), présentant d'un côté une surface plane (21) en vis-à-vis de l'autre bride, et de l'autre côté une surface en appui sur un patin (22) de réglage du serrage, commandé par une vis (23) traversant la bride munie de la pièce en forme de rotule. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une chambre de pressurisation (12) entourant la pièce tubulaire flottante (2) et l'extrémité du conduit (3) -6- proche de cette pièce. 3/ Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les flasques de guidage sont de forme sensiblement trapézoïdale, et comportent des rouleaux (8) proches de la ligne d'appui de la pièce tubulaire flottante sur la paroi de l'ouverture de la chambre de refroidissement, et d'autres rouleaux (9) proches des brides de serrage contr8lé. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface plane (21) de la pièce en forme de rotule est munie d'un revêtement dur, résistant au frottement. / Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en que les surface de la pièce en forme de rotule (20) en appui sur le patin et la surface correspondante de celui-ci sont sphériques.