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Réservoir de grande capacité à calotte ondulé,
Certains produits volatils ou gazeux ainsi que certaines distributions de liquides sous pression exigent, pour leur stockage ou leur distribution, des réservoirs à axes verticaux de grandes capacités, donc de grands diamètres, devant résis- ter à une forte pression intérieure provoquée par la tension de vapeur des liquides, la pression des gaz ou la pression
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de distributionr.
Cette pression peut atteindre des millers de kilo- grammes par mètre carré de surfaces
La tension de vapeur, croissant avec la température, augmente lorsque les réservoirs sot soumis à l'action directe des rayons solaires!.
La pression intérieure rend difficile, pour les grands
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diamètres, la construction des réservoirs ordinaires à axes verticaux. Elle exige pour la résistance de la calotte et du fond, ainsi que pour les attaches avec la partie cylindrique, des charpentes ou des ceintures de renforcement importantes.
La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients. Elle concerne à cet effet un réservoir de grande capacité caractérisé par un corps de révolution à axe vertical A A dans lequel la calotte ou le fond du dit corps, ou la calotte et le;fond à la fois présentent des ondulations de révolution autour de l'axe dudit corps*
Cette disposition permet d'augmenter la résistance du fond et de la calotte auss& bien à l'extension qu'à la compres- sion. Elle supprime la charpente intérieure qui ne nécessite plus, s'il y a lieu, que quelques reldisseurs, et elle diminue ainsi le nombre d'entretoises reliant la calotte au fond.
Il en résulte une diminution importante du poids et du prix de revient,,
Suivant un mode de réalisation les ondulations de révo- lution sont de forme dissymétriques,, c'est à dire que les par- ties convexes des ondulations ont un rayon de courbure diffé- rent des parties convexes).
Voici décrite, ci-après, des réservoirs en tôle d'acier de construction rivée ou soudée, mais ces réservoirs peuvent être construits, sur les mêmes principes, avec n'importe quel autre matériau de construction employé seul ou combiné, alumi- nium, cuivre, béton et acier, etc....
- La figure 1 représente la coupe verticale d'un réser- voir de petites dimensions dont le corps est cylindrique.
- La figure 2 représente la coupe verticale d'un réser- voir de moyennes dimensions dont le corps est cylindrique'.
- La figure 3 représente la coupe verticale partielle d'un réservoir de grande dimension., dont le corps est cylin- drique.
- La figure 4 représente la coupe verticale d'un réser-
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voir dont les surfaces de'la calotte et du fond sont convexes au centre, au lieu d'être concaves, comme dans les figures 1, 2 et 3.
- La figure 5 représente la coupe détaillée de l'ondula- tion de la calotte directement en liaison avec le corps cylin- drique du réservoir!* Ke réservoir décrit, avec application de l'invention est un réservoir cylindrique de révolution à axe vertical A A (figures 1, 2, 3 etc...). La particularité de sa construction est l'utilisation pour la calotte et le fond d'une, même forme ondulée dont les surfaces sont alternativement convexes, en partant de l'extérieur, puis concaves, etc... Le nombre des ondes peut être quelconque. Il est déterminé pour qu'au centre la surface soit concave ou convexe.
L'application de la forme ondulée à la calotte et au fond permet des raccords tangentiels entre les surfaces du ré- servoir facilitant la résistance et la construction.
Les coupes verticales des surfaces convexes 1 ou concaves b sont des sections circulaires qui forment des fractions de tores dans leur révolution autour de l'axe AA du réservoir.
La surface du centre se réduit à une calotte sphérique.
Les surfaces convexes a travaillant à l'extension, leurs sections sont choisies à grand rayon de courbure.
Les surfaces concaves b sont choisies spécialement pour servir de liaison aux surfaces convexes'. Lourds sections sont à peiit rayon de courbure par rapport à celui des sections des surfaces convexes.
Les rayons de courbure des sections de ces surfaces convezes et concaves sont déterminés par les calculas et les conditions pratiques de la constructions
Il est préférable que toutes les sections des surfaces convexes de la calotte ou du fond d'un même réservoir aient un même rayon de courbure, mais ce n'est pas une obligation abso- lue pour la construction du réservoir. Il en est de même pour
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les sections des surfaces concaves.
La pression intérieure du réservoir tend à l'écartement de la calotte et du fond. Il est donc indispensable, pour les réservoirs d'un certain diamètre, de relier la calotte au fond par un certain nombre de poteaux verticaux c chargés de résis- ter à cette pression. Le nombre et l'importance des poteaux sont donnés par les calculai,,
Ces poteaux soutiennent la calotte lorsque le réservoir n'est pas en pression'..
Pour laisser aux parties convexes l'avantage d'un travail d'extension, les poteaux sont placés dans l'axe des parties concaves et disposés sur leurs pourtours. Ils sont fixés aux parties concaves de la calotte et du fond, ce qui nécessite la correspondance des ondes K
Ces poteaux peuvent, dans certains cas servir à l'écou- lement des eaux de la calotte.
Cette forme ondulée donne une certaine élasticité à la calotte et au fond. Elle contribue au maintien d'une bonne étanchéité lors des dilatations ou des contractions du réser- voir sous l'action des variations de température.
Les surfaces concaves peuvent être raidies à l'extérieur du réservoir, si on le juge nécessaire, par des cornières ou des profilés quelconques d et même par un remplissage en béton (figure 5).
La concavité de certaines surfaces permet la création d'une zone d'isolement d'air, d'eau ou de tout autre corps quelconque entre les plans BBé et CC de la partie supérieure du réservoir (figure 3). Cet isolement combat l'élévation de la température à l'intérieur du réservoir, quand celui-ci est agamis à l'action extérieure des rayons solaires.
La forme ondulée choisie pour la calotte et le fond ainsi que la forme cylindrique, du réservoir facilitent dans des conditions avantageuses d'éxécution, l'obtention graduelle des capacités,soit en rehaussant seulement la partie cylin- drique e. soit en augmentant d'une onde supplémentaire le
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rayon du réservoir, les figures 1, 2 et 3 expliquent cette facilita.
La partie .cylindrique du réservoir est plus ou moins Importante suivant les capacités demandées,, Dans certains cas, elle peut être supprimée sans inconvénient'.
La vidange du réservoir et l'équilibre de la pression intérieure:: sont assurés par des tuyauteries d'intercommunica- tion f et g entre lés parties de même niveau. La figure 2 indique un dispositif possible'.
Les accessoires du réservoir, comme les trous d'homme, les trous de jauge, les dispositifs de remplissage,, etc... sont disposés aux emplacements jugés les plus propices pour l'exploitation.
On a décrit ce réservoir en supposant que les formes ondulées du fond et de la calotte étaient identiques'.
Dans certains cas, il peut être avantageux de simplifier laucenstruction du fond,soit en conservant la construction courante adoptée pour.les réservoirs ordinaires (figure 6); soit en limitant le renforcement du pourtour du fond à des goussets intérieurs h,complétés ou non par des raidisseurs L ou à toute autre disposition de chappente donnant le même résultat (figure 7 et figure 8); soit en utilisant un fond dont la forme ondulée se limite à une onde sur le pourtour extérieur du réservoir comme l'indique la figure 9.
Pour ces réservoirs, les poteaux verticaux reliant la calotte et le fond restent placées dans l'axe des parties concaves de la calotte et sont répartis sur les pourtours de ces surfaces
La condensation partielle des vapeurs contenues dans le réservoir, ou une toute autre cause, peut créer une dépression interne par rapport à la pression atmosphérique extérieure*Dans ce cas, la réservoir doit résister à une plus ou moins grande pression extérieure. Les t8les du corps cylindrique ou des surfaces convexes a travaillent alors à la compression au lieu de travailler à l'extension.
Si les épaisseurs de ces tôles
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sont jugées Insuffisantes /,Pour résister à 11 effort de la pression extérieure, on les renforce par des ceintures 1 ou des raidisseurs transversaux k fixés à l'intérieur de ces sur- faces, comme l'indique la figure 5. Ces ceintures du raidisseur peuvent être des profilés quelconques, tels que : cornières, fers en U, etc... ou tout dispositif de charpente donnant le même résultat.
La figure 5 représente la section d'une onde dissymé- trique dont la ligne des centres DD est inclinée d'un angle [alpha] par rapport au plan horizontal!!. Cet angle [alpha] est déterminé par les avantages pratiques de la construction. Pour certaines applications, il peut être nul, alors la ligne DD se trouve dans le plan horizontal EE.
Pour certains réservoirs, tels que ceux soumis à une très faible pression ou dépression, il peut être intéressant, pour le prix de revient de la construction, de supprimer les surfaces concaves de la calotte et du fond, en assurant la liaison des surfaces convexes entre elles, par des surfaces planes constituées :soit par une tôle horizontale repliée sur des bords et renforcée ou non par des raidisseurs quelconques; soit par un profilé en U ou en I; soit par toute autre dispo- sition donnant le même résultat.
La figure 10 représente la coupe d'une construction possible,
Lorsque la partie cylindrique du réservoir représente un poids important, il est possible de diminuer l'effet de ce poids sur le pourtour de l'onde extérieure du fond en le repor- tant sur les fondations à l'aide de poteaux disposés sur son pourtour ou de toute autre disposition appropriée, telle que poutre ou semelle de répartition.
La figure 11 représente une construction avec des po- teaux de soutien'.
L'application de la forme ondulée à la calotte et au fond des réservoirs a axez verticaux ne s'adapte pas seulement
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aux réservoirs dont le corps est cylindrique, mais également à tous les réservoirs dont le corps reliant le fond à la ca- lotte est d'une forme quelconque de révolution.
Pour ces réser- voirs, les surfaces du corps extérieur se raccordent tangentiel- lement avec les surfaces convexes ou concaves de la calotte et' au fond suivant les facilités de là construction(*
La figure 12 représente la coupe 'd'un réservoir dont le corps extérieur est de section circulaire se raccordant avec l'une des surfaces concaves de la calotte et du fond*
REVENDICATIONS
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1 ) Réservoir de grande capacité caractérisé par un corps de révolution à axe vertical AA dans lequel la calotte ou le fond dudit corps ou la calotte et le fond à la fois présentent des ondulations de révolution autour de l'axe dudit corps'.