Brevet FR2799276A1 — publié le 20010406

La présente invention concerne une chaudière cy lindrique de chauffage composée d'un foyer central avec des tubes de fumées. La présente invention a pour but de développer une chaudière du type défini ci-dessus pour en favoriser l'écoulement des fumées et ainsi l'épuisement de la chaleur contenue dans fumées tout en rendant l'ensemble parfaite ment accessible pour le nettoyage des tubes fumées et fa ciliter également la circulation de l'eau constituant le fluide caloporteur. A cet effet l'invention concerne une chaudière du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que - les tubes de fumées ont une répartition complète symétrique en rotation autour de l'axe XX du foyer formant un seconde parcours de fumées et - le foyer muni en extrémité d'une chambre déflectrice constituée par une virole extérieure de forme tronconique pour renvoyer les gaz chauds venant du foyer à travers les tubes de fumées du second parcours, cette virole tronconi que laissant extérieurement un coin d'eau dans le collec teur d'eau pour le passage des tubes de fumées du troisième parcours vers le collecteur de fumées de sortie. La répartition symétrique en rotation des couron nes de tubes de fumées constituant le deuxième parcours de fumées directement à la sortie du foyer combinée du collec teur également symétrique en rotation, par rapport à l'axe du foyer, avec une paroi extérieure constituée par une virole tronconique, favorise le renvoi des fumées à travers les tu bes du second parcours et ainsi l'épuisement de 1a chaleur des fumées. Cette forme symétrique particulièrement simple à réaliser est favorable au fonctionnement d'ensemble de la chaudière puisque les problèmes de dilatation peuvent se ré percuter régulièrement de manière symétrique en rotation sur le foyer et l'équipement entourant le foyer c'est-à-dire l'échangeur de chaleur. Cette régularité favorise également l'échange de chaleur entre les fumées traversant les tubes à fumées et le liquide caloporteur (eau), entre le retour d'eau et le départ. De façon avantageuse cette eau arrive en partie basse de la chaudière, à l'arrière, du côté opposé au brûleur dans une boîte d'eau dans laquelle sont immergés les diffé rents tubes de fumées. Cette boîte d'eau arrive jusqu'à l'enveloppe cylindrique et tronconique bordant le foyer. Nu niveau du foyer, cette enveloppe tronconique forme une enve loppe d'eau de dimensions importantes et constitue le point le plus chaud qui se situe précisément au départ de l'eau. La chaudière selon l'invention est particulière ment simple à entretenir. Comme elle a une porte au niveau du foyer, les tubes des couronnes de tubes de fumées sont faci lement accessibles au niveau de la boîte de fumées, située à l'avant de la chaudière. Cet accès n'est nullement gené par la présence de tubes ou de conduites puisque la porte de la chaudière est uniquement équipée du brûleur. Comme la porte est montée sur des charnières solidaires du `@@t de la chau dière, il est facile de l'ouvrir après l'avoir déverrouillée et détacher les différentes liaisons vissées, réparties de manière périphérique. La forme tronconique de la boîte de fumées à l'extrémité du foyer réduit les turbulences et assure un ren voi des veines de fluide à travers les tubes de fumées du deuxième parcours. Cette forme tronconique permet également d'écarter la boîte de fumées, en elle-même très chaude puis qu'elle reçoit les gaz en sortie de foyer, évitant tout transfert de chaleur par contact direct c'est-à-dire conduc tion. contraire, l'intervalle entre la boite de fumées et l'extrémité des tubes du troisième parcours est efficacement balayé par l'eau de retour. Selon une caractéristique avantageuse, 1 entrée du foyer est formée par une enveloppe tronconique délimitant une boite d'eau. Selon d'autres caractéristiques avantageuses, l'enveloppe extérieure cylindrique de la chaudière comporte des anneaux de levage. L'ensemble de l'équipement de la chau dière y compris la manchette de départ du chauffage est placé dans une enceinte isolée, qui peut facilement et efficacement entourer l'ensemble de la chaudière sans être gêné par des obstacles ou des parties en saillie. présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les quels . - la figure est une vue en coupe axiale verticale d'une chaudière selon l'invention, - la figure 2 est une vue de l'entrée de la chaudière de la figure 1, la porte du foyer étant ouverte, - la figure montre un détail à échelle agrandie, de la boîte de fumées en sortie de foyer et à l'entrée des cou ronnes de tubes du second parcours de fumées. Selon les figure 1 à 3, l'invention concerne une chaudière ayant une symétrie de rotation autour de son axe XX. Cette chaudière se compose d'un foyer 1 délimité par une enveloppe cylindrique 2 dont l'entrée au niveau du bruleur est constituée par une enveloppe tronconique 3. Dans les dif férentes figures, le brûleur n'a pas été représenté. Autour de l'enveloppe cylindrique /tronconique 2, 3 du foyer la chaudière comporte deux répartition symétri ques de tubes de fumées 4A, 4B constituant le second parcours c'est-à-dire retour des fumées dans le sens inverse la circulation gauche à droite des fumées et gaz chauds le long de l' XX dans le foyer. Ces tubes de fumées 4A, 4B sont répartis de manière symétrique avec une disposition en quinconce autour de l'axe XX. Le parcours des fumées est com plété par ou deux nappes de tubes de fumées 5 constituant le troisième parcours. Ces tubes de fumées 5 sont parallèles aux tubes 4A, 4B mais situés à l'extérieur de ces deux nappes de tubes. Enfin la chaudière est entourée d'une enveloppe cy lindrique 6. Cette enveloppe porte des pattes de levage 61, 62. ensemble de la chaudière est entouré d' ja quette avec interposition d'un calorifuge. Ces derniers moyens ne sont pas représentés. la sortie du foyer 1 (côté droit) on a pre mière boîte de fumées 7 constituée par une virole tronconique 71 et un fond plat 72. Cette boîte de fumées 7 couvre l'entrée des deux nappes de tubes 4A, 4B du second parcours de fumées. La forme conique de la virole facilite la dé viation des gaz chauds et fumées comme cela est indiqué par les flèches. Le parcours des fumées comprend également une se conde chambre de fumées 8 à l'autre extrémité de la chaudière c'est-à-dire du côté du brûleur. Cette boîte de fumées 8 re lie la sortie des tubes 4A, 4B des deux premières nappes à l'entrée des tubes 5 de la seconde ou plus généralement des autres nappes de tubes de fumées. Enfin en sortie des tubes 5, troisième boîte de fumées 9 débouche dans une buse de sortie de fumées 10. Cette buse est reliée à un conduit de fumées non représenté. Dans la chaudière décrite ci-dessus, 1e circuit d'eau se compose d'un ajutage de retour d'eau 11, situé en partie basse de la chaudière et du côté de son extrémité op posée au brûleur et pour lequel arrive l'eau de retour du circuit de chauffage. Cet ajutage de retour 11 communique avec une chambre d'eau périphérique 12 qui entoure la pre mière boîte de fumées 7 et immerge l'extrémité 51 des second tubes de fumées 5. Cette boîte d'eau 12 se poursuit par une boîte d'eau périphérique 13 dans laquelle sont immergées les tubes de fumées 4A, 4B, 5 ; à l'autre extrémité de la chau dière, du côté du brûleur, la boîte d'eau s'agrandit du fait de la forme conique 3 du foyer et prend une forme complémen taire 14. A cet endroit la boîte d'eau est reliée à l'ajutage de sortie 15 qui constitue le départ d'eau de la chaudière. La chaudière décrite ci-dessus comporte également un couvercle 20 recevant le brûleur. Ce couvercle se compose d'une structure de support 21, par exemple d'une plaque mé tallique avec une garniture intérieure de matière réfractaire 22. Le brûleur non représenté, se fixe sur le panneau 21 et pénètre dans le foyer à travers l'orifice 23. La porte 20 est reliée à l'enveloppe 6 de la chaudière par des charnière 24, 25 (figure 2) permettant le pivotement de la porte 20 autour d'un axe vertical. La figure 3 montre de manière plus détaillée la disposition de la boîte de fumées 7 avec sa virole extérieure tronconique 71, son fond 72 et le renvoi des -fumées F par les tubes à fumées 4A, 4B correspondant au premier ensemble de tubes de fumées définissant le second parcours. Cette figure montre également l'extrémité 51 d'un tube de fumées 5 du se cond ensemble ou ensemble extérieur et formant le Sème par cours débouchant dans le collecteur de fumées 9 lui-même débouchant dans la buse de sortie de fumées 1G. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Chaudière cylindrique de chauffage composée d'un foyer central avec des tubes de fumées, caractérisée en ce que - tubes de fumées (4A, 4B) ont une répartition complète symétrique en rotation autour de l'axe XX foyer (l, 2, 3) formant un seconde parcours de fumées et - le foyer est muni en extrémité d'une chambre déflectrice (7) constituée par une virole extérieure 71) de forme tronconique pour renvoyer les gaz chauds venant du foyer à travers les tubes de fumées (4A, 4B) du second parcours, cette virole tronconique (71) laissant extérieurement un coin d'eau (12) dans le collecteur d'eau pour le passage tubes de fumées (5, 51) du troisième parcours vers le collecteur de fumées de sortie (10). 2 Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'entrée du foyer (l, 2, 3) est formée par une enveloppe tronconique (3) délimitant une boîte d'eau (14).