Brevet FR2667133A1 — publié le 19920327

Dispositif de refroidissement de la paroi d'un foyer de chaudière à lit fluidisé dans une zone médiane La présente invention concerne un dispositif de refroidissement de la paroi d'un foyer de chaudière à lit fluidisé dans une zone médiane de section droite verticale en forme générale de V renversé de jonction entre des parties inférieures en tronc de pyramide renversé au-dessus de deux soles parallèles et une partie supérieure de section droite rectangulaire, à faces avant et arrière parallèles à l'arête du V renversé, et faces latérales perpendiculaires à cette arête, ladite paroi étant munie de tubes d'échange de chaleur parcourus par de l'eau ou une émulsion d'eau et de vapeur. On n'avait jusqu'ici pas trouvé de solution satisfaisante pour assurer le refroidissement de cette zone en circulation naturelle de l'eau ou de l'émulsion d'eau et de vapeur à réchauffer et vaporiser. Il fallait donc y disposer des tubes alimentés à l'aide de pompes en circulation forcée à partir des tubes tapissant les parois verticales du foyer par des tronçons comportant une partie descendante. La présente invention a pour but de procurer un dispositif de refroidissement d'une telle zone en circulation naturelle, à l'aide d'un système tubulaire continu ne comportant aucun élément descendant. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que les tubes d'échange de chaleur sont essentiellement horizontaux et disposés dans les flancs des parties inférieures en tronc de pyramide renversée dans le prolongement du V inversé, et débouchent dans des tubes tapissant les faces latérales perpendiculaires à son arête. Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéristiques suivantes - Les tubes d'échange de chaleur de la zone médiane sont reliés aux tubes disposés dans les flancs des parties inférieures en tronc de pyramide renversé par l'intermédiaire d'un collecteur disposé sous la paroi de la zone médiane, à la verticale de l'arête du V inversé. - Au moins la majeure partie des tubes sont en forme d'épingle à cheveux. - Les tubes en épingle à cheveux sont deux à deux symétriques par rapport au plan de symétrie parallèle aux faces latérales du foyer. - Certains des tubes, disposés au voisinage de l'arête du V inversé, sont rectilignes et alimentés par leur milieu. - Les tubes en épingle à cheveux sont alimentés par leurs extrémités au voisinage des faces latérales du foyer. - Les flancs de la partie de la zone médiane les plus proches de l'arête font un angle plus élevé avec un plan vertical que ceux de la partie de la zone médiane plus éloignée de l'arête. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures schématiques du dessin annexé, un dispositif de refroidissement selon l'invention. La figure 1 représente la disposition générale de la zone médiane séparant les deux jambages inférieurs d'un foyer de chaudière à deux soles séparées comportant le dispositif de l'invention. La figure 2 représente à plus grande échelle la disposition d'un collecteur et des tubes dans cette zone. Dans la figure 1, le foyer comporte les deux faces avant 1 et arrière 2, et les faces latérales 3 et 4. Ses deux soles sont séparées par un intervalle 7, de sorte que les deux parties inférieures du foyer en forme de jambages comportent des flancs inclinés 8 et 9 se raccordant dans la zone supérieure 10 le long d'une arête 11, parallèle aux faces avant et arrière du foyer. Dans la figure 2, le collecteur 12 d'alimentation en eau ou émulsion d'eau et de vapeur de refroidissement est disposé dans le plan de symétrie du foyer parallèle à ses faces avant et arrière 1 et 2, à l'abri des fumées du foyer. Il est relié de part et d'autre à des tubes d'arrivée 13, 14 disposés sur les flancs 8, 9, appelés "rampants de voûte", inclinés à 240 sur la verticale, et il alimente lui-même des tubes tels que 15 de liaison avec des tubes en épingle à cheveux tels que 16, 18 disposés sur la paroi de la zone supérieure. Les tubes 16, 18 sont reliés de façon connue par des ailettes soudées, non représentées, et se raccordent à des tubes verticaux tels que 17, 19 qui s'élèvent le long des faces latérales 3, 4 du foyer. Le collecteur 12 est également relié au voisinage du plan de symétrie parallèle aux faces latérales 3, 4 du foyer par des tubes verticaux tels que 20 à des tubes droits horizontaux tels que 21, 22 divergeant de part et d'autre de ce plan de symétrie, et disposés dans la zone 10 près de l'arête supérieure 11, qui débouchent dans les tubes verticaux 23, 24 des faces latérales. Les tubes tels que 21, 22 sont disposés de préférence sur des portions de face faisant un angle plus élevé, par exemple de 550, avec la verticale, de sorte que l'arête 11 de la figure 1 est alors une arête virtuelle. Ces tubes sont également reliés par des ailettes, non représentées. Cette disposition des tubes d'échange de chaleur dans la partie supérieure de la zone en forme de V renversé séparant les deux parties inférieures du foyer permet d'assurer une circulation naturelle de l'eau ou de l'émulsion d'eau et de vapeur dans les tubes, tout en protégeant complètement les parois correspondantes et le collecteur d'alimentation du rayonnement du foyer. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de refroidissement de la paroi d'un foyer de chaudière à lit fluidisé dans une zone médiane de section droite verticale en forme générale de V inversé de jonction entre des parties inférieures en tronc de pyramide renversé au-dessus de deux soles parallèles (5, 6) et une partie supérieure de section droite rectangulaire, à faces avant (1), et arrière (2) parallèles à l'arête (11) du V inversé, et faces latérales (3, 4) perpendiculaires à cette arête, ladite paroi étant munie de tubes d'échange de chaleur parcourus par de l'eau ou une émulsion d'eau et de vapeur, caractérisé en ce que les tubes d'échange de chaleur (16, 18, 21, 22) sont essentiellement horizontaux et disposés dans les flancs des parties inférieures en tronc de pyramide renversée dans le prolongement du V inversé, et débouchent dans des tubes (17, 19, 23, 24) tapissant les faces latérales perpendiculaires à son arête. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes d'échange de chaleur de la zone médiane sont reliés aux tubes disposés dans les flancs des parties inférieures en tronc de pyramide renversé par l'intermédiaire d'un collecteur (12) disposé sous la paroi de la zone médiane, à la verticale de l'arête du V inversé. 3/ Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins la majeure partie des tubes (16, 18) sont en forme d'épingle à cheveux. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les tubes en épingle à cheveux sont deux à deux symétriques par rapport au plan de symétrie parallèle aux faces latérales (3, 4) du foyer. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que certains des tubes (21, 22), disposés au voisinage de l'arête du V inversé, sont rectilignes et alimentés par leur milieu. 6/ Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les tubes en épingle à cheveux (16, 18) sont alimentés par leurs extrémités au voisinage des faces latérales du foyer. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les flancs de la partie (10) de la zone médiane les plus proches de l'arête font un angle plus élevé avec un plan vertical que ceux de la partie de la zone médiane plus éloignée de 1' arête.