Brevet FR2790304A1 — publié le 20000901

DISPOSITIF D'ISOLATION D'UN ENSEMBLE DE PRODUCTION DE CHALEUR L'invention se rattache au secteur technique des moyens d'isolation de tout type d'appareils ou d'ensembles de production de chaleur ou, à l'intérieur desquels, doit circuler un fluide à haute température. Dans de nombreux domaines techniques que ce soit par exemple en chimie, en métallurgie, il est nécessaire de maintenir, à l'intérieur d'une enceinte creuse, une température élevée, de l'ordre de 400 C, en fonction des applications spécifiques envisagées. A titre indicatif, nullement limitatif, on peut citer par exemple les concentrateurs de soude. Quelle que soit la structure de l'appareil et des fonctions remplies par ces derniers, le problème posé est de maintenir, à l'intérieur de l'enceinte, la température requise, 400 C par exemple, en confinant à l'intérieur du volume la température restituée par l'appareil tout en limitant le flux thermique, et en abaissant la température sur la paroi extérieure de la chambre, à un gradient acceptable au touché de la main sans protection de celle-ci. A l'origine, les appareils ou ensembles ne sont pas conçus pour résoudre un tel problème. Il est donc nécessaire de faire appel à des interventions extérieures permettant de calorifuger les appareils ou ensembles. La solution technique actuellement employée est relativement empirique et présente des inconvénients certains. Cette solution consiste tout simplement à entourer l'appareil ou l'ensemble d'une ou plusieurs 2 2790304 couches de matériaux isolants, tels que par exemple de la laine de verre, en la maintenant en position par différents moyens sur les parties concernées. Généralement, cette isolation est complétée par un habillage extérieur, sous forme de tôles de faible épaisseur, qui peuvent également participer à la fixation des couches isolantes. Si un incident apparaît à l'intérieur de l'appareil ou de l'ensemble, par exemple une fuite au niveau d'un tuyau, il est nécessaire de démonter l'ensemble de l'isolation pour tenter de déceler d'o vient le problème. Non seulement cette opération est longue et fastidieuse, mais elle nécessite d'arrêter complètement le fonctionnement de l'appareil ou de l'ensemble pendant le temps de démontage et remontage, ce qui peut représenter plusieurs heures, voire plusieurs jours, ce qui pose de réels problèmes dans un processus déterminé de fabrication. En outre, après intervention, il est 1 5 quasiment impossible de réutiliser les mêmes couches de matière isolante dont certaines ont pu être souillées par l'incident intervenu au sein de l'appareil. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir calorifuger tout type d'appareils ou d'ensembles de production de chaleur et plus généralement d'enceintes fermées devant être maintenues à une température interne élevée avec la possibilité d'intervenir si nécessaire, ponctuellement, en cas d'anomalie de fonctionnement sans être obligé de démonter la totalité du système d'isolation, et sans être obligé d'arrêter l'appareil ou l'ensemble concerné. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif d'isolation d'un ensemble de production de chaleur qui comprend: - une ossature résultant d'un assemblage d'éléments isolants; l'ossature est apte à être positionnée autour de l'ensemble de production de chaleur; - l'assemblage des éléments isolants de l'ossature délimite une pluralité d'espaces géométriques vides aptes à être obturés, d'une manière étanche, par des caissons isolants indépendants fixés d'une manière démontable; - l'ossature équipée des différents caissons constitue une enceinte isolante indépendante, entourant l'ensemble de production de chaleur. Pour résoudre le problème posé de réaliser une ossature isolante apte à recevoir, avec capacité de démontage, une pluralité de caissons eux- mêmes isolants, l'ossature résulte d'un assemblage d'éléments rectilignes isolants disposés verticalement et horizontalement en étant assemblés selon des plans orthogonaux en constituant des lisses verticales et horizontales qui délimitent la pluralité d'espaces de forme géométrique générale quadrangulaire. Pour résoudre le problème posé d'assurer une continuité, au niveau de l'isolation de l'enceinte, les caissons isolants sont fixés, d'une manière démontable, entre deux lisses verticales et deux lisses horizontales, de manière à obturer l'espace géométriques correspondant, les intervalles de séparation tant horizontaux que verticaux entre les différents caissons étant garnis d'une matière isolante et obturés par un élément rapporté isolant faisant office de couvre joints. Pour résoudre le problème posé d'assurer l'isolation des différents éléments de l'ossature, chaque lisse verticale et horizontale est composée d'un élément tubulaire de section carrée notamment, recevant sur trois faces consécutives une matière isolante de manière à laisser une face libre faisant office de support de fixation aux caissons isolants notamment. Compte tenu de l'application envisagée et des problèmes de dilatation résultant de la chaleur, la matière isolante est maintenue par rapport à l'élément tubulaire au moyen de deux tôles pliées à l'équerre et se chevauchant partiellement et librement pour compenser ce phénomène de dilatation résultant de la chaleur. Suivant une autre caractéristique, la face libre d'appui de l'élément tubulaire est solidaire d'un fer plat orienté angulairement et dont l'extrémité libre est recourbée et agencée pour permettre la fixation des éléments rapportés faisant office de couvre joints tout en assurant le maintien de la matière isolante. Pour résoudre le problème posé d'assurer la fixation des caissons étanches par rapport aux différents espaces délimités par les lisses horizontales et verticales de l'ossature, chaque caisson présente un rebord périphérique d'appui et de fixation coopérant avec une partie des faces libres correspondantes des éléments tubulaires des lisses verticales et horizontales. Pour résoudre le problème posé d'éviter toute déperdition brutale de chaleur, et afin d'éliminer le maximum de ponts thermiques, le rebord périphérique d'appui est revêtu d'un matériau isolant. Pour résoudre le problème posé de réaliser des caissons parfaitement isolés susceptibles de tenir compte des différences de température, chaque caisson est réalisé en tôle convenablement pliée et est garni intérieurement d'une matière isolante, le fond étant constitué par deux tôles disposées en chevauchement partiel et libre et dont les bords opposés sont équerrés pour être fixés au caisson en combinaison avec un matériau isolant. Pour résoudre le problème posé d'assurer l'assemblage des différents éléments constitutifs de l'ossature, selon une parfaite continuité, en évitant les ponts thermiques, les tôles de recouvrement de la matière isolante entourant les éléments tubulaires relatifs aux lisses verticales ou horizontales, présentent des découpes pour l'imbrication des tôles des éléments tubulaires relatifs aux lisses horizontales ou verticales, lesdits éléments tubulaires étant assemblés entre eux pour constituer l'ossature. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective, à caractère purement schématique, montrant le montage de l'ossature d'isolation par rapport à un ensemble quelconque; - la figure 2 est une vue correspondant à la figure 1 après fixation des différents caissons isolants amovibles et les couvre joints - la figure 3 est une vue en plan et en coupe transversale d'une lisse; - la figure 4 est une vue de face correspondant à la figure 3; - la figure 5 est une vue de côté correspondant à la figure 4; - la figure 6 st une vue en plan et en coupe transversale d'un élément d'angle de la structure; - la figure 7 est une vue de face du caisson isolant; - la figure 8 est une vue en coupe considérée selon la ligne 8-8 de la figure 7; - les figures 9, 10 et 11 sont des vues partielles et en coupe montrant les différentes phases successives du montage du dispositif d'isolation par rapport à l'ensemble. Le dispositif d'isolation, selon l'invention, s'applique à tout type d'ensembles ou d'appareils de production de chaleur, et plus généralement à i15 toute enceinte fermée pouvant être soumise à une température élevée d'environ 400 à 500 C dans les conditions indiquées précédemment. Ces ensembles sont susceptibles d'être appliqués dans différents domaines techniques, tels que chimique, métallurgique, en étant susceptibles de remplir différentes fonctions. On désigne par (E) cet ensemble qui est représenté volontairement d'une manière très schématique, étant donné qu'il ne fait pas partie de l'objet spécifique de l'invention et qu'il peut présenter différentes formes d'exécution. Le dispositif selon l'invention est conçu à partir d'une ossature de base (O) résultant d'un assemblage d'éléments isolants. Comme le montre la figure 1, l'ossature est destinée à être positionnée autour de l'ensemble (E) à calorifuger. L'ossature résulte d'un assemblage d'éléments rectilignes isolants disposés verticalement et horizontalement pour être assemblés selon des plans orthogonaux, en constituant des lisses verticales (L1) et horizontales (L2) qui délimitent une pluralité d'espaces (ES) de forme géométriques générales polygonales n notamment quadrangulaires. Comme il sera indiqué, dans la suite de la description, les espaces (ES) sont obturés, d'une manière étanche, par des caissons isolants indépendants (C) fixés d'une manière démontable par rapport à certaines parties appropriées des lisses verticales (Li1) et horizontales (L2). Les lisses verticales (L1) et horizontales (L2) sont composées d'un élément tubulaire (1), de section carrée notamment, sans pour cela exclure d'autres sections quadrangulaires telles que rectangulaires par exemple. Les différents éléments tubulaires (1) sont assemblés entre eux dans des plans orthogonaux pour constituer la structure de base de l'ossature destinée à envelopper l'ensemble (E). D'une manière préférée, les différents éléments tubulaires (1) sont assemblés de manière à épouser très sensiblement la forme générale extérieure de l'ensemble (E). Chaque élément (1) reçoit, sur trois faces consécutives, une matière isolante (2), de manière à laisser une face libre (la) destinée à faire office de support de fixation aux caissons isolants (C), comme il sera indiqué ultérieurement. La matière isolante (2), de tout type connu et approprié, peut par exemple être constituée d'une ou plusieurs couches de matériau isolant du type laine de verre, sous forme de plaques calibrées, de manière à délimiter une section transversale présentant des faces parallèles ou sensiblement parallèles à celles du profilé (1). La matière isolante (2) est maintenue en position par rapport à l'élément tubulaire (1) au moyen de deux tôles (3 et 4) pliées à l'équerre et dont les ailes (3a et 4a) se chevauchent partiellement et librement afin de compenser les phénomènes de dilatation résultant de la chaleur. On observe également, et particulièrement dans le cas des lisses horizontales, que l'aile (4a) de la tôle (4) vient en superposition de l'aile (3a), pour éviter toute pénétration d'agents extérieurs, notamment de liquide, au niveau de la matière isolante (2), dans le cas d'un problème de fuite à l'intérieur de l'enceinte (E). Certaines parties des tôles de recouvrement (3 et 4) relatives aux lisses verticales et/ou horizontales, peuvent présenter des découpes pour l'imbrication des tôles de recouvrement des lisses horizontales et/ou verticales. Chaque caisson étanche (C) est réalisé au moyen d'une tôle convenablement découpée et pliée (5), de manière à délimiter un volume interne destiné à être garni d'une matière isolante (6). La tôle (5) constituant le corps du caisson présente, du côté de son fond ouvert, un rebord périphérique d'appui et de fixation (5a) destiné à coopérer avec une partie des faces libres (la) des éléments tubulaires (1) des lisses verticales et horizontales délimitant l'espace (ES). Le rebord périphérique d'appui (5a) est revêtu, du côté de sa face d'appui, d'un matériau isolant (7). Ce rebord périphérique (Sa) présente des trous pour l'engagement de vis destinées à être engagées dans des agencements (lb) de l'élément profilé (1). Le fond du caisson (5) est rapporté et est constitué par deux tôles (9 et 10) disposées en chevauchement partiel et libre. L'un des bords (9a et 10 Oa) des tôles (9 et ), considéré du côté opposé aux parties de chevauchement desdites tôles, constitue un rebord équerré pour être fixé à l'intérieur des faces du corps du caisson, en combinaison avec un matériau isolant (11). De la même façon que pour les tôles de recouvrement (3 et 4) relatives aux différents profilés (1), la tôle supérieure (9) est disposée en chevauchement et par-dessus la tôle inférieure (10), pour éviter toute pénétration d'agents extérieurs au niveau de la matière isolante (6) du caisson. Les différents caissons (C) sont donc fixés d'une manière démontable par rapport aux éléments tubulaires (1) des lisses horizontales et verticales, en obturant chacun des espaces vides délimités par lesdites lisses. i 5 Comme le montre notamment la figure 10, après fixation, dans les conditions indiquées, des différents caissons (C) par rapport aux éléments tubulaires (1) des lisses horizontales et verticales, les différents caissons ne sont pas jointifs mais séparés périphériquement par un intervalle (12). Pour assurer une parfaite continuité au niveau de l'isolation et éviter tout pont thermique, cet intervalle périphérique (12) est garni d'une matière isolante (13) et obturé par un élément rapporté isolant (14) faisant office de couvre joints. L'élément (14) est constitué par une tôle convenablement pliée pour délimiter une section transversale sensiblement rectangulaire présentant au moins deux éléments d'appui (14a et 14b) coopérant avec les rebords du corps (6) du caisson. La section interne de l'élément (14) est garnie d'une matière isolante (15). La fixation de cet élément (14) s'effectue par exemple au moyen de vis vissées dans l'extrémité recourbée (16a) d'un fer plat (16) orienté angulairement et solidaire de la face libre d'appui (la) des profilés tubulaires (1). Les différents fers plats (16) sont disposés à intervalles réguliers ou non, et répartis sur la longueur des profilés correspondants (1). On renvoie à la figure 11 qui montre une coupe partielle du dispositif après montage. Comme il ressort de ces différentes caractéristiques, après conformation de l'ossature isolante (figure 9), et fixation des différents caissons isolants amovibles (figure 10), en relation avec les différents couvre joints (figure 11), on obtient une enceinte isolante indépendante entourant l'ensemble (E). Cette enceinte isolante évite toute déperdition de chaleur de l'ensemble (E) en permettant, par exemple, de maintenir la température à 400 C. En outre, cette enceinte évite aux personnes de se brûler accidentellement, étant donné qu'elles ne sont plus en contact direct avec l'ensemble (E) porté à 400 C mais uniquement avec l'extérieur du dispositif d'isolation, à savoir essentiellement les caissons et les couvre joints, dont la température est d'environ 50 C. En cas d'incidents et de vérifications nécessaires, à l'intérieur de l'appareil (E), il est possible d'enlever seulement un ou des caissons pour procéder à l'intervention requise. A cet égard, pour faciliter la manipulation des caissons étanches, ces derniers peuvent être équipés de poignées de préhension (17). A noter également que les caissons notamment, peuvent être découpés et/ou présenter des ouvertures, pour le passage d'éléments de tuyauterie que peut présenter l'ensemble (E). Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS -1- Dispositif d'isolation d'un ensemble de production de chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend: - une ossature (O) résultant d'un assemblage d'éléments isolants (L I et L2); - l'ossature (O) est apte à être positionnée autour de l'ensemble de production de chaleur; l'assemblage des éléments isolants (LI et L2) de l'ossature, délimite une pluralité d'espaces géométriques vides (ES) aptes à être obturés, d'une manière étanche, par des caissons isolants indépendants (C) fixés d'une manière démontable; - l'ossature (O) équipée des différents caissons (C)constitue une enceinte isolante indépendante entourant l'ensemble de production de chaleur. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ossature (O) résulte d'un assemblage d'éléments rectilignes isolants disposés verticalement et horizontalement en étant assemblés selon des plans orthogonaux en constituant des lisses verticales (L1) et horizontales (L2) qui délimitent la pluralité d'espaces (ES) de forme géométrique générale polygonale. -3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les caissons isolants (C)sont fixés, d'une manière démontable, entre deux lisses verticales (Li) et deux lisses horizontales (L2), de manière à obturer l'espace géométrique correspondant (ES), les intervalles de séparation tant horizontaux que verticaux entre les différents caissons (C) étant garnis d'une matière isolante (13) et obturés par un élément rapporté isolant (14) faisant office de couvre joints. -4- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque lisse verticale (L 1) et horizontale (L2) est composée d'un élément tubulaire (1) de section carrée notamment recevant sur trois faces consécutives une matière isolante (2) de manière à laisser une face libre (la) faisant office de support de fixation aux caissons isolants (C) notamment. -5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la matière isolante (2) est maintenue par rapport à l'élément tubulaire (1) au moyen de deux tôles pliées à l'équerre (3 et 4) et se chevauchant partiellement et librement pour compenser le phénomène de dilatation résultant de la chaleur. -6- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la face libre d'appui (la) de l'élément tubulaire (1) est solidaire d'un fer plat (16) orienté angulairement et dont l'extrémité libre (16a) est recourbée et agencée pour permettre la fixation des éléments rapportés (14) faisant office de couvre joints tout en assurant le maintien de la matière isolante (13). -7- Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque caisson présente un rebord périphérique d'appui et de fixation (Sa) coopérant avec une partie des faces libres correspondantes des éléments tubulaires (1) des lisses verticales (L1) et horizontales (L2). -8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le rebord périphérique d'appui (5a) est revêtu d'un matériau isolant (7). -9- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque caisson est réalisé en tôle (5) convenablement pliée et est garni intérieurement d'une matière isolante (6), le fond étant constitué par deux tôles (9 et 10) disposées en chevauchement partiel et libre et dont les bords opposés sont équerrés pour être fixés au caisson en combinaison avec un matériau isolant (11). -10- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les tôles de recouvrement (3 et 4) de la matière isolante entourant les éléments tubulaires (1) relatifs aux lisses verticales et/ou horizontales, présentent des découpes pour l'imbrication des tôles des éléments tubulaires relatifs aux lisses horizontales et/ou verticales, lesdits éléments tubulaires (1) étant assemblés entre eux pour constituer l'ossature.