BE413549A - - Google Patents

Description

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    Il   Perfectionnements aux dispositifs de protection des rampes de soufflage dans les chaudières à vapeur tubulaires   Il   
Dans la demande de brevet déposée le pour: "Procédé et dispositifs pour la protection des rampes de soufflage dans les chaudières à vapeur tubulaires", on a décrit un procédé de ctection des rampes de soufflage dans les ohaudières à vapeur tubulaires, oonsistant à opérer le refroidissement de ces rampes par contact conducteur de oelles-ai avec des éléments de chaudière formant "source froide", et l'on a décrit également divers dispositifs pour la réalisation de oe procédé. 



   On a cherché, conformément à la présente invention, 

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 à perfectionner oes dispositifs en augmentant la   conductibilité   des éléments constituant rampes de soufflage, grâce à un oon- tact étroit, non seulement de ces dernières avec les éléments de chaudières formant "source froide" (et notamment les corps cylindriques, collecteurs, poutres métalliques creuses noyées dans les maçonneries des   chaudières).mais   encore des pièces métalliques de support de ces rampes avec ces mêmes éléments formant "source froide". Ces pièces de support ou de fixation des rampes, indépendantes de ces dernières en raison des mou- vements de dilatation des éléments de chaudière sur lesquels elles sont étroitement fixées transmettent ainsi à ces derniers les calories qu'ils absorbent. 



   Ces pièces métalliques de support peuvent être consti- tuées notamment par deschaînes ou éléments de chaînage, par des colliers ou autres dispositifs d'accrochage, ou par des ailettes fixées de place en place sur les tubes des faisceaux tubulaires. 



   En améliorant la conductibilité des rampes de soufflage, on peut nettoyer les faisceaux tubulaires des chaudières dans de meilleures conditions, car les rampes présentent alors des masses actives transmettant entièrement à la source froide les calories qu'elles absorbent. 



   On a cherché également, conformément à la présente in- vention, à simplifier les dispositifs de support ou de suspen- sion des rampes de soufflage et à prévoir des moyens pour com- , 

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 penser les éoarts de cotes et les mouvements résultant de la dilatation des rampes elles-mêmes ou des faisceaux tubulaires. 



   Aux dessins ci-joints, on a représenté, à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes de réalisation de l'in- vention,
Dans ces dessins : fig.l est une vue en élévation d'un tronçon de rampe de soufflage ; fig.2 en est une vue en coupe par A-A de   fig.l;   fig.3 est une vue en coupe transversale partielle d'un corps cylindrique de chaudière sur lequel est appliquée une rampe de soufflage, encastrée entre deux rangées de tubes dud- geonnés sur ce corps; fig.4 est une vue en coupe partielle par B-B de fig.3; fig.5 est une vue en coupe partielle par C-C de fig.3; fig.6 est une vue en coupe transversale partielle d'un collecteur inférieur sur lequel est appliquée une rampe de soufflage au-dessus de la crête d'autel ;

   fig.7 est une vue en coupe-élévation de la disposition d'une rampe de soufflage sur un oolleoteur de boue de chaudière à tubes horizontaux; fig.8 et 9 sont des vues en coupe par D-D et E-E de   fig.7;   fig.10 est une vue en coupe partielle d'un collecteur d'écran d'eau placé au niveau d'une crête d'autel sur laquelle   @   

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 est appliquée une rampe de soufflage;   fig.ll   est une vue partielle en coupe longitudinale d'une rampe de soufflage appliquée contre un collecteur de chaudière à tubes horizontaux qui est fixée aux tubes aboutissant à ce   collecteur;     fig.12   et 13 sont des vues en coupe par F.F. et   G.G.   de fig.11;

     fig.14   montre une rampe de soufflage en coupe appliquée contre une poutre métallique creuse noyée dans la maçonnerie d'une chaudière;   fig.15   est une vue en coupe transversale partielle d'un corps cylindrique de chaudière oontre lequel est appliquée une rampe de soufflage fixée aux tubes dudgeonnés sur ce corps; fig.16 est une vue en coupe par H-H de   fig.15;   fig.17 est une vue en coupe transversale partielle d'un corps cylindrique de chaudière sur laquelle est appliquée une rampe de soufflage fixée par des clavettes sur des pièces métalliques accrochées aux tubes dudgeonnés sur ce corps; fig.18 est une vue en coupe par I-I de fig.17;

     fig,19   est une vue en élévation d'une rampe de soufflage appliquée sous un collecteur supérieur de chaudière et soutenue par des ailettes portées par les tubes dudgeonnés sur ce collecteur;   fig.20   est une vue en coupe par K-K de fig.19. 



   Le tronçon de rampe de soufflage représenté aux   fig.l   et 

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 2 oomporte à l'une de ses extrémités un évidement 2 et à l'autre un emboîtement 3 qui pénètre dans l'évidement du tronçon suivant. Les divers tronçons successifs sont donc bien assemblés entre eux par emboîtement de manière à former comme une sorte de conduite métallique d'une seule pièce. De fortes soudures sont prévues en 4 au joint de deux tronçons successifs. 



   Le tronçon 1 oomporte une portion méplate a (fig.2) destinée à venir directement porter contre la paroi extérieure du oolleoteur, corps cylindrique ou autre élément de refroidissement. 



   Il est percé de place en place de trous 5, de conicité et de direotion convenables, séparés par des cloisons, et constituant les buses de soufflage. 



   Enfin le tronçon 1 comporte, également de distance en distance, des pattes ou crochets 6, venus de fonderie, et directement au contact avec la source froide sans solution de continuité. 



   La rampe de soufflage 1 ainsi constituée peut être directement appliquée (fig.3,4 et 5) sur un corps cylindrique de chaudière A entre deux rangées de tubes C; elle est appliquée sur ce corps à l'aide de chaînes 7, accrochées d'une part par un anneau 8 sur les pattes 6, et terminées d'autre part par des tiges filetées 9 fixées à des palonniers 10 permettant de tendre ces chaînes. Ces palonniers sont placés de préférence dans des zones relativement froides et accessibles 

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 pendant les arrêts. Les chaînes 7 sont directement au contact du corps cylindrique A. 



   Des garnitures réfraotaires B isolent l'ensemble des appareillages métalliques du contact des gaz. 



   En fig.6, on voit une disposition analogue, mais dans laquelle des chaînes 7 sont prévues de part   et-   d'autre de la. rampe 1, avec dispositifs de tension distincte pour chacune d'elles; la rampe étant appliquée contre le collecteur   A   en dessous et en dehors des tubes C. 



   En   fig.7,8   et 9, on voit une disposition analogue, mais dans laquelle la rampe de soufflage 1 est appliquée contre un oolleoteur D de boues de chaudière à tubes horizontaux. 



  La rampe est assujettie en place à l'aide d'éléments de chaîne 7 ou d'éléments analogues ou de tiges filetées 9 qui s'accrochent d'une part aux pattes 6 de la rampe et d'autre part ; soit à un collier 11, soit à un palonnier 10; ces systèmes d'attache étant toujours appliqués étroitement, cornue la rampe elle-même, contre la surface du collecteur D formant source froide. 



   Sur les fig.8 et 9, on voit que la rampe 1, au lieu de s'appliquer par toute sa partie méplate contre le collecteur D, peut ne s'appliquer contre ce dernier que par des surépaisseurs 1', laissant entre elles un espace   vide b   qui ne peut être léché par les gaz de combustion et qui est refroidi par le rayonnement froid du collecteur. Cette disposition peut s'appliquer dans le cas d'autres sources froides sur lesquelles 

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 sont appliquées les rampes de soufflage. 



   En   fig.10,   on voit la disposition de la rampe de soufflage 1 sur un collecteur d'écran d'eau E d'une chambre de combustion. Une chaîne 7, appliquée étroitement contre le oolleoteur et accrochée à la patte 6 de la rampe, sert, comme précédemment, à assujettir la rampe en plaoe. 



   Les   fig.ll,   12 et 13 montrent comment une rampe 1 de soufflage peut être juxtaposée à un oolleoteur F de   ohaudiére   et assujettie en place, non plus à l'aide de chaînages comme précédemment, mais à l'aide de colliers 12 entourant les tubes C qui partent de ce collecteur; des écrous 13, vissés sur des tiges filetées 14 solidaires de la rampe 1, servent à maintenir le tout en place par l'intermédiaire de chapes 15. 



   La rampe 1 est englobée dans des manchons 16 conducteurs, formés par des pièces métalliques refroidies par le contact des tubes 0. Le rayonnement froid dégagé par ces manchons préserve les joints métallo-plastiques, filetages et éorous dont la conductibilité serait autrement mal assurée. 



   Les tiges filetées sur lesquelles se vissent les écrous de fixation des colliers 12 pourraient être aussi vissées dans les tronçons de rampe, mais la transmission de chaleur serait moins bonne. 



   On pourra prévoir des trous ovalisés dans les pattes des colliers 12, pour compenser les écarts de   côte   de montage, la dilatation des rampes et les déformations des faisceaux. 

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   La   fig.14   montre somment une rampe 1 de soufflage peut être montée directement oontre une poutre métallique G, enoas-   .trée   dans la maçonnerie H de la chaudière au niveau voulu, et évidée ou oreuse intérieurement pour permettre la circulation d'un fluide refroidissant (air ou autre) formant source froide dont on peut régler à volonté l'activité à l'aide de tuyauteries d'aspiration ou de refoulement. Une telle poutre peut remplacer avantageusement un élément de chaudière ou d'écran d'eau pour assurer le refroidissement de la rampe de soufflage. 



   Comme on le voit, la rampe 1 est maintenue sur la poutre G à l'aide de pattes 17 traversant des trous réservés dans l'âme des poutres et retenues par des clavettes 18 ; l'étan-   ohéité   étant assurée par des plaques métalliques 19,
Les fig.15 et 16 montrent   oomment   une rampe de soufflage 1 peut être placée directement sous la première rangée de tubes C dudgeonnés sur un corps cylindrique A, et supportée alors par des pièces métalliques 20 d'accrochage permettant les mouvements de dilatation. 



   On fait venir de fonderie aveo les tronçons de rampe 1 des queues d'aronde ou têtes à marteau 21 qui s'emboîtent dans les évidements des pièces de support 20 embrassant les tubes C, de manière à permettre un certain jeu de dilatation. Des pièces 22 servent à assembler entre elles les pièces de support 20. 



  On peut encore, dans le cas ci-dessus, faire venir de fonderie 

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 aveo la rampe 1   (fig.17   et 18) des toiles 23, découpées de place en place pour reoevoir des olavettes 24 réunissant ces toiles aux pièces de support 20 accrochées sur les tubes C. 



   Dans les fig.19 et 20 on voit oomment, pour maintenir une rampe de soufflage 1 oontre un corps   cylindrique   supérieur A, on peut utiliser par exemple les ailettes 25 soudées de place en place sur les tubes C du faisceau partant de ce corps ou y aboutissant. 



   On munit dans ce cas les rampes de soufflage de toiles 26 et des cales 27 sont interposées entre ces dernières et les ailettes 25 pour supprimer le glissement des rampes dans le sens vertical tout en le faoilitant dans le sens horizontal. 



   Dans les différents montages de rampes de soufflage contre une source froide, il y a lieu de prévoir les déformations dues aux mouvements de dilatation des rampes proprement dites et celles dues aux mouvements de dilatation des éléments de chaudières. 



   Les mouvements de dilatation des rampes proprement dites peuvent atteindre 10 à 15 m/m pour une rampe de 3 à 4 mètres de longueur. Pratiquement, seul l'éoart entre les températures des éléments des chaudières et des rampes intervient dans le calcul de l'allongement qui est ainsi réduit de moitié ainsi que les jeux réservés au montage. 



   Des joints de dilatation, supprimant la conductibilité entre surfaces métalliques, deviennent nécessaires pour oom- 

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 penser les déformations des rampes et des faisceaux sous l'aotion de la chaleur et fournissent le moyen de donner une certaine élasticité aux appareillages pour compenser les mouvements de la dilatation des rampes et des tubes. 



   On peut, par exemple diviser les rampes en deux parties dans l'axe de la chaudière. 



   On peut aussi, comme en   fig.4.,   oompenser la dilatation des rampes en leur donnant un peu de jeu ou une certaine conioité. C'est ainsi que dans le cas de la fig.3 où la rampe 1 est   encastrée   entre deux rangées de tubes dudgeonnés sur un corps   ,   on peut prévoir, au montage, une cale 28 (voir aussi fig.2) entre la rampe et les tubes d'une des rangées, cale qui devra rentrer librement sans bloquer la rampe de manière à en permettre la libre dilatation,
Dans le cas de rampes de soufflage maintenues contre les corps cylindriques ou collecteurs par suspension aux fais-   ceaux   tubulaires,   cornue   en   fig.ll   à 13 et 15 à 18 par exemple, on pourra :

   soit, comme déjà indiqué précédemment ovaliser les trous prévus dans les pattes des colliers de suspension, soit dresser convenablement les surfaces d'appui des têtes à marteau 21 de fig.15, soit ovaliser les mortaises recevant les clavettes 24 de   fig.17.   



   Il y a lieu de compenser dtautre part les mouvements donnés par les collecteurs et les faisceaux tubulaires qui se déplacent par suite de leur 'dilatation; les rampes fixées 

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 aux tubes doivent donc présenter une certaine souplesse pour ne pas contrecarrer ces mouvements. 



   On peut, à cet effet, composer les rampes de tronçons réunis entre eux par des rotules telles que 29 (fig.11) qui se prêtent à des déviations horizontales ou verticales de quelques millimètres d'amplitude. L'étanchéité de ces rotules 29 est assurée par des joints métallo-plastiques résistant à haute température. 



   REVENDICATIONS
1. Dispositif de protection des rampes de soufflage dans les chaudières à vapeur tubulaires tel que décrit dans la demande de brevet déposée le pour "Procédé et dispositifs pour la protection des rampes de soufflage dans les chaudières à vapeur tubulaires", caractérisé en ce qu'un contact étroit est réalisé non seulement entre les rampes et les éléments de chaudières formant "souroe froide" mais encore des pièces métalliques de support de ces rampes aveo lesdits éléments formant "source froide".

Claims (1)

1. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la rampe de soufflage est formée de tronçons successifs assemblés entre eux par emboîtement.

   3. Dispositif suivant les revendications 1 et 2, oarao- térisé en ce que des soudures sont prévues au joint de deux tronçons successifs de rampe.

   4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé <Desc/Clms Page number 12> en ce que la rampe de soufflage est percée de place en place de trous, de conicité et de direction convenables, formant buses de soufflage.

   5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la rampe de soufflage comporte, de distance en dis- tance, des pattes, crochets, tiges ou autres organes servant à sa fixation et qui sont eux aussi en contact étroit avec la "souree froide".

   3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérise en ce que la rampe de soufflage, étroitement appliquée au contact le la "source froide" (collecteur,corps cylindrique ou autre) par la portion méplate de sa surface externe est maintenue en place à l'aide de chaînes ou d'éléments de chaînes, tendus sur des palonniers, colliers ou éléments de colliers, et en contact étroit eux aussi, avec la "source froide".

   7. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la rame de soufflage ne s'applique contre la "source froide" que par des surépaisseurs ou empattements laissant entre eux un ou des espaces vides refroidis par le rayonnement direct de la "source froide".

   Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la rampe de soufflage, en contact étroit avec "la "source froide'' (collecteur ou corps cylindrique) par la portion méplate de sa surface externe, est maintenue en place par accrochage au}.. tubes d'eau partant de cette "source froide" à <Desc/Clms Page number 13> l'aide de colliers entourant les dits tubes et retenus par des écrous vissés sur des tiges filetées solidaires de la rampe et traversant des pattes dont sont munis les dits colliers.

   9. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des manchons conducteurs métalliques, entourant tubes et colliers préservent par leur rayonnement froid les joints, filetages et écrous.

   10. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les trous d.e passage des tiges filetées dans les pattes des colliers sont ovalisés.

   11. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la rampe de soufflage est étroitement appliquée par sa portion méplate contre une poutre métallique creuse encastrée dans la maçonnerie de la chaudière et creuse intérieurement pour permettre son refroidissement par une circulation de fluide.

   12. Dispositif suivant les revendications 1 et 11, caractérisé en ce que la rampe de soufflage est naintenue sur la poutre métallique à l'aide de pattes traversant des trous réservés dans l'âme de la poutre et retenues pr des clavettes, l'étanchéité étant assurée à l'aide le plaques métalliques.

   13. Dispositif suivant les revendications 1,11 et 12, caractérisé en ce que les mortaises destinées à recevoir les clavettes sont ovalisées pour tenir compte des dilatations.

   14. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé <Desc/Clms Page number 14> en ce que la rampe de soufflage, étroitement appliquée par sa portion méplate contre un collecteur ou corps cylindrique formant source froide, est munie de queues d'aronde ou têtes à marteau s'emboîtant dans des évidements de pièces de support embrassant les tubes dudgeonnés sur ce collecteur ou corps cylindrique.

   15. Dispositif suivant les revendications 1 et 14, caractérisé en ce que les surfaces d'appui des têtes à marteau ou queues d'aronde sont dressées pour.tenir oompte des dilatations.

   16. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la rampe de soufflage, étroitement appliquée par sa portion méplate contre un collecteur ou corps cylindrique formant source froide, est munie de toiles découpées de place en place pour recevoir des clavettes réunissant ces toiles aux pièces de support embrassant les tubes, 17. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que'la rampe de soufflage, étroitement appliquée par sa portion méplate contre un collecteur ou corps cylindrique formant source froide, est munie de place en place de toiles qui viennent reposer par l'intermédiaire de cales sur des ailettes dont les tubes d'eau sont munis de place en place.

   18. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on donne aux rampes de soufflage un certain jeu pour permettre les dilatations, ce jeu étant obtenu au montage à l'aide de cales s'interposant librement entre la rampe et les <Desc/Clms Page number 15> tubes voisins par exemple.

   19. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on donne aux rampes de soufflage une certaine oonioité pour faciliter la compensation des dilatations.

   20. Dispositif suivant les revendioations 1 et 2, oarao- térisé en ce que les tronçons de rampes de soufflage sont reliés entre eux par des rotules avec joints d'étanohéité.

   RESUME Dispositif de protection des rampes de soufflage dans les chaudières à vapeur tubulaires, remarquable notamment en ce qu'un contact étroit est réalisé entre les pièces métalliques de support des rampes et les éléments de chaudières for- mant "source froide".