<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX. ENCEINTES .DANS LESQUELLES EST SUPPORTE . UN ENSEMBLE. SOUMIS A DES TEMPERATURES VARIABLES.
L'invention est relative à des enceintes dont l'intérieur est sou- mis à des vàriations considérables de température et dans lesquelles on veut supporter de manière telle un dispositif que celui-ci puisse se dilater ou se contracter tout en étant maintenu, à part cela, dans une position qui reste, en substance, géométriquement invariable par rapport à l'enceinte pour éviter toute tendance à la production de sollicitations ou déformations excessives.
L'expression "enceinte" doit être interprétée dans le sens le plus général de sorte qu'elle vise également les dispositifs dans lesquels on peut avoir accès depuis l'extérieur. Par exemple un conduit, faisant partie d'une installation avec turbine à gaz et dans lequel passe un courant fluide nettement confiné, doit être considéré comme étant visé par le terme en ques- tion.
Un exemple d'un problème, auquel l'invention peut être appliquée, est le mode de montage d'un dispositif, formant une paroi interne, par exem- ple un carénage dénommé ci-après "cône fendeur", c'est-à-dire un organe de révolution ayant un profil nettement aérodynamique, ce carénage étant logé dans l'espace délimité par la paroi externe d'un conduit dans lequel passe un gaz chaud, par exemple la paroi d'une chambre de combustion dans laquelle on veut faire brûler un carburant dans un courant gazeux qui circule à une vites- se élevée dans cette chambre. Dans le cas d'une chambre de combustion d'une installation avec turbine à gaz ou analogue l'invention permet donc de suppor- ter, par exemple, le tube de flamme ou une pièce profilée, ou un carénage tel qu'un "cône èndeur".
L'invention a pour objet une enceinte dans laquelle est supporté un élément, ladite enceinte comprenant une paroi externe propre à délimiter cette enceinte,plusieurs supports, établis en travers de celle-ci, disposés suivant des 'directions qui intersectent et un élément traversé radialement par ces supports vers l'axe de cet élément, lesdits supports étant montés avec
<Desc/Clms Page number 2>
jeu tout au moins à l'endroit où ils traversent ledit élément.
Une caractéristique de l'invention consiste en une enceinte dans laquelle passe un courant d'un fluide à haute ou à basse température, ladite enceinte comprenant une paroi externe délimitant un conduit, un élément inter- ne écarté de ladite paroi et dont une paroi délimite complémentairement le- dit conduit et des supports établis en travers de ce conduit pour définir la position et pour supporter ledit-élément, l'agencement de l'ensemble étant tel que l'on obtienne un emplacement relatif entre la paroi et-l'élément dans tous les sens excepté dans le sens radial par rapport au conduit.
L'axe de l'élément peut coïncider avec l'axe longitudinal de l'en- ceinte ou du conduit.
De préférence, on fait comporter aux supports des paires de tiges établies,diamétralement en travers de l'intervalle compris entre la paroi ex- terne et 2'élément et en travers de l'ensemble'formé pàr ledit élément, cha- que tige faisant un angle droit ou un angle important avec la tige associée et avec l'axe longitudinal du conduit et chaque tige traversant avec jeu le- dit élément et, de préférence, également ladite paroi..
Dans l'intervalle compris entre la paroi externe et l'élément les parties des supports, qui sans cela seraient apparentes, peuvent être logées dans des carénages aérodynamiques ou protégées par des écrans profilés, ces carénages ou écrans pouvant être fixes.- Ils peuvent également être rendus os- cillants de manière à pouvoir s'orienter suivant des angles pour lesquels la résistance opposée au passage du courant est minimum. Quand ils sont fixés, ils peuvent agir comme redresseurs de courant et à cet effet leur face active peut avoir une forme asymétrique avec une courbure appropriée.
L'élément peut être soutenu entièrement par les auppports susdits, par exemple par deux paires de tiges espacées où il peut être soutenu en partie par ces supports et en partie par d'autres organes. Par contre, le support peut lui-même porter une ou plusieurs pièces, par exemple un arbre rotatif.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple deux modes de- réali- sation de l'invention.
La fig. 1 montre, en coupe longitudinale, une chambra.'de combustion dans laquelle est supporte un carénage ou "cône fendeur" de courant.
Les fige, 2 et 3 montrent, respectivement en coupe axiale et en coupe transversale selon 1-1 fig. 2, une boite dans laquelle est supporté le palier terminal d'un arbre.
Pour l'exemple montré sur la fig.. 1, la-chambre de combustion com- prend une paroi tubulaire externe 1. L'air, destiné à entretenir la combus- tion, est fourni par.un compresseur et est admis par l'entrée 2 de la chambre pour traverser le conduit, f ormé par celle-ci, à une vitesse élevée. Le gaz combustible, par exemple du gaz de haut-fourneau, est admis sous la forme d'une nappe tourbillonnante qui se présente en travers du trajet suivi par l'air et, à cet effet, on entoure la chambre de combustion, en un' endroit, d'un diffuseur en volute 3 dans'lequel le gaz combustible est admis et d'où ce gaz pénètre tan- gentiellement dans la chambre de combustion en longeant des ailettes 4 par les- quelles le gaz est animé .d'un mouvement tourbillonnaire.
Pour déplacer le noyau central du courant d'air comburant, qui pro- bablement ne serait pas atteint par le gaz combustible, on monte coaxialement dans le conduit, formé par la chambre de combustion, un cône fendeur conique 5. Celui-ci est supporté à une extrémité par deux tiges 6 établies diamétra- lement en faisant un angle droit entre-elles et avec l'axe du conduit et du cône tendeur...,Chaque tige traverse librement des trous ménagés dans le cô- ne fendeur et supporte celui-ci, les deux tiges étant un peu écartées l'une de l'autre dans la direction axiale . pour qu'elles ne se gênent paa mutuelle- ment. Les tiges sont montrées comme étant,fixées à la paroi de la chambre de combustion mais elles pourraient être'. montées de'manière à traverser libre- ment des trous ménagés dans la paroi.
Dans ce dernier .cas, et pour empêcher les fuites du gaz vers l'extérieur de la chambre, les bouts dépassant des ti-
<Desc/Clms Page number 3>
ges peuvent traverser des douilles auxquelles sont fixés des capuchons pro- tecteurs, par exemple des capuchons filetés, qui sont écartés desdits bouts.
L'autre extrémité du cône fendeur est montrée comme étant suppor- tée par des bras radiaux 7, par exemple au nombre de trois, dont les extrémi- tés internes sont une forme telle qu'elles entourent librement une partie du cône fendeur en le retenant dans le sens radial tout en permettant un léger mouvement axial par l'effet de la dilatation thermique. Suivant une variante on peut supporter le cône fendeur à ses deux extrémités par des paires de ti- ges croisées. P our l'exemple montré, le cône fendeur comprend deux éléments coaxiaux, l'élément 8 étant engagé dans l'élément 5, qui sont supportés tous deux à une extrémité au moins par des tiges croisées qui les traversent li- brement.
L'extrémité amont de l'élément intérieur 8 peut avantageusement être supporté dans l'élément extérieur 5 par des bras (non montrés) analogues aux bras radiaux 7.
Une partie de l'air admis peut pénétrer dans l'extrémité amont du cône fendeur. A cause de la présence de l'élément intérieur de ce cône qui est fermé à ses deux extrémités, contrairement à ce qui se produit pour l'é- lément extérieur, cet air, qui a un effet refroidisseur, est obligé de longer la face interne de la paroi de L'élément extérieur faisant partie du cône fen- deur.
Les carénages ou écrans profilés, entourant les tiges, peuvent dans certains cas avoir une forme aérodynamique asymétrique ou on peut leur donner un angle d'attaque déterminé qui correspond à la direction du courant gazeux qui passe à l'endroit où ils se trouvent ce qui permet de corriger cette direc- tion. Suivant une variante, chaque partie exposée de la tige peut être entou- rée d'une pièce-carénée qui est constituée de manière telle qu'elle puisse se déplacer angulairement autour de la tige pour venir occuper d'elle-même une po- sition avec incidence neutre par rapport- au courant gazeux, afin que sa posit ion angulaire puisse varier avec toute modification de la direction du courant.
Il résulte de ce qui précède que les tiges croisées traversent li- brement le cône fendeur qui peut ainsi se dilater radialement tout en étant maintenu à une position pour laquelle il est coaxial à la paroi de la chambre de combustion. De plus, les supports, constitués par les tiges, ont été pré- vus essentiellement pour soutenir le cône fendeur dans la partie du conduit où le gaz est à des températures les plus élevées au cours du fonctionnement.
La combustion a lieu dans la zone occupée axialement par le revêtement externe et calorifugé 10 du conduit.
Un deuxième mode de réalisation de l'invention est montré sur les figs. 2 et 3. Dans ce cas le support soutient un palier terminal d'un arbre établi dans une. enceinte qui est soumis intérieurement à des variations de tem- pérature.
On désigne l'enceinte par 11, le palier par 12 et l'arbre touril- lonné dans ce palier par 13. La boite du palier comporte une enveloppe axiale 14 traversée librement par trois tiges'15 servent de supports. Ces tiges, qui supportent tout le poids du palier, traversent librement la paroi de l'encein- te 11. A l'endroit'ou se trouve un trou de la paroi et de l'enveloppe, chaque tige porte une douille 16. Les extrémités des tiges sont maintenues par des colliers ou écrous extérieurs 17 qui sont bloqués individuellement par des gou- pilles fendues ou analogues. Un faible jeu est prévu pour chaque tige pour permettre sa dilatation thermique. Bien que les tiges soient engagées libre- ment dans les trous respectifs, il est à noter que le jeu n'est pas important.
Après montage on peut faire tourner chaque tige à la main mais la tige ne peut pas jouer dans ses logements. Les trois tiges forment un support complet pour le palier et elles permettent une dilatation*radiale tout en maintenant le palier en place.
Pour une autre application de l'invention, le tube de flamme d'une chambre de combustion d'une turbine à gaz peut être supporté par des tiges croisées d'une manière similaire à celle adoptée, pour le'cône fendeur et décrite plus haut.
<Desc/Clms Page number 4>
'Les modes de réalisation de l'invention, décrits plus haut; concernant des conduits ou des enceintes dans lesquels passent des gaz chauds mais, comme indiqué au début de la description,, l'invention peut également être appliquée à des enceintes soumises à des variations considérables de température par exemple à des réfrigérateurs ou à des appareils dans lesquels se font des traitements chimiques.
REVENDICATIONS.
EMI4.1
=========================== 1. '- Une enceinte dans laquelle est supporté un'élément, ladite enceinte comprenant une paroi externe propre à délimiter cette enceinte,,plu- sieurs supports, établis en travers de celle-ci, disposés suivant des direc- tions qui intersectent et un élément traversé radialement par ces supports vers l'axe de cet élément, lesdits supports étant montés avec jeu tout au moins à l'endroit où ils traversent ledit élément.
2. - Une enceinte dans laquelle passe un courant d'un fluide à haute ou à basse température, ladite enceinte comprenant une paroi externe délimitant un conduit, un élément interne écarté de ladite paroi et dont une paroi délimite complémentairement ledit conduit et des supports établis en travers de ce conduit pour définir la position et pour supporter ledit élé- ment, l'agencement de l'ensemble étant tel que l'on obtienne un emplacement relatif entre la paroi et l'élément dans tous les sens excepté dans le sens radial par rapport au conduit,
3.
- Une 'enceinte traversée par un courant gazeux à haute ou bas- se température,..cette enceinte comprenant une paroi externe délimitant un con- duit, un élément interne dont une paroi délimite complèmentairement ledit con- duit et au moins-, deux supports, en forme de tiges, qui passent transversalenent dans ladite paroi et dans ledit élément en étant en contact coulissant avec l'élément,dans des plans.qui font un angle entre eux et avec l'axe du conduit, l'agencement étant tel que l'on obtienne un maintien relatif entre la paroi et l'élément'excepté'dans lesens radial par rapport au conduit.