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La présente invention concerne des groupes générateurs et chauffeurs de vapeur tubulaires et en particulier des éléments susceptibles de produire de la vapeur à des pressions élevées et de surchauffer la vapeur à des températures élevéeso Afin d'atteindre une température de surchauffe élevée requise, il peut s'avérer souhaitable ou nécessaire d'utiliser une section de surchauffeur à rayon- nemento La section de surchauffeur à rayonnement peut avantageusement être sus- pendue d'en haut mais les températures et les pressions auxquelles sont poussés les tubes du surchauffeur,
les exposent à se déformer si l'on ne prévoit pas de dis- positifs de guidage ou de calageo
La présente invention a pour but de procurer une paroi de foyer com- prenant des tubes pour la production et la surchauffe de vapeur dans laquelle les tubes de surchauffe soient maintenus en place mais d'où ils puissent être aisé- ment enlevés.
Suivant la présente invention, dans un groupe générateur et chauffeur de vapeur comportant une chambre de combustion pourvue d'une paroi qui comprend une frangée de tubes verticaux générateurs de vapeur, des dispositifs de calage propres à maintenir les tubes alignés et des tubes surchauffeurs placés près des tubes générateurs et agencés de façon à être exposés à une chaleur rayonnante pro- venant de la chambre de combustion, des tubes surchauffeurs sont maintenus en place près des tubes générateurs par des dispositifs de liaison qui 'permettent aux tubes surchauffeurs de se déplacer axialement par rapport aux tubes généra- teurs d'une dilatation thermique différentielle,
ces dispositifs de liaison étant tels qu'un tube surchauffeur peut être déconnecté des tubes générateurs par un déplacement axial suivi d'un déplacement vers l'intérieur de la chambre de combustion.
L'invention sera décrite ci-après à titre d'exemple, avec référence aux dessins partiellement schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue fragmentaire en élévation, prise de l'exté- rieur du foyer, d'une paroi de foyer contenant des tubes générateurs et surchauf- feurs de vapeur ainsi que l'isolation thermique habituelle, un tablier associé au collecteur du surchauffer? étant omis de cette figure; la figure 2 est une coupe horizontale suivant la ligne II - II de la figure 1; la figure 3 est une coupe horizontale suivant la ligne III - III de la figure 1; la figure 4 est une coupe en élévation de côté suivant la ligne IV -
IV de la figure 1, et représente, en outre un tablier;
la figure 5 est une partie de la coupe horizontale de la figure 2, à plus grande échelle, et représente des détails des dispositifs servant à caler les tubes surchauffeurs par rapport aux tubes générateurs de vapeur; et, la figure 6 est une coupe en élévation de côté suivant la ligne VI -
VI de la figure 50
Les figures 1 à 4 représentent la partie supérieure d'une paroi de foyer comprenant des tubes générateurs de vapeur 1 espacés les uns des autres et supportés à leur partie supérieure, ces tubes étant reliés ensemble par des bandes 2 (voir figure 2) qui sont chacune soudées le long d'un bord 3 à un des tubes 1 et le long de l'autre bord 4 au tube adjacent 1. Les surfaces extérieures des bandes 2 sont situées dans un plan plus ou moins tangentiel à la partie ar- rière des tubes 1.
D'une façon orthodoxe;, les tubes générateurs de vapeur 1 sont maintenus alignés par des montants, représentés par exemple dans le brevet anglais n 63806560
Devant les tubes 1 se trouvent les tubes 5 d'un surchauffeur à rayon- nement suspendu d'en haut d'une façon habituelle et s'étendant vers le bas le
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long de la partie supérieure de la paroi du foyer. Chaque tube surchauffeur 5 est placé devant l'espace séparant deux tubes générateurs de vapeur 1. Les extrémités inférieures des tubes 5 sont reli-ées à un distributeur 6 et, pour faciliter le passage des tubes 5 à travers la paroi du fpyer, près du niveau où ce passage a lieu, les tubes générateurs de vapeur 1 sont disposés par groupes de trois.
Les parties des tubes extérieurs 1 de chaque groupe de trois (les parties 1A et 1B) au niveau où les tubes surchauffeurs 5 traversent la paroi du foyer, sont décalées latéralement vers le tube médian du groupe. Il existe ainsi un intervalle entre chaque groupe de trois tubes et le groupe suivant, et trois tubes surchauffeurs 5 sont pliés de la façon représentée sur les figures 1, 3 et 4 de façon à passer de la face avant de la paroi du:foyer à la face arrière et à rejoindre @ à c è t endroit le distributeur 6 d'une façon orthodoxe par l'intermédiaire de buses soudées au distributeur.
Les extrémités inférieures des bandes 2 qui s'éten- dent au-dessus des parties décalées 1A et 1B des tubes générateurs .de vapeur 1 se trouvent juste au-dessus des points où les décalages latéraux des tubes 1 commen- cent et les extrémités supérieures des bandes qui s'étendent en dessous des par- ties décalées 1A et 1B se trouvent juste en dessous des points où les décalages latéraux des tubes.1 se terminent,de sorte que:les gaz du foyer peuvent s'échap- per entre les tubes 1 dans la région des parties décalées. Pour rendre la paroi étanche dans cette région, on prévoit un tablier en deux parties,7 et 8. Chaque partie a la forme d'un L en coupe transversale.
La partie supérieure 7 est fixée d'une façon étanche aux gaz à une cornière 9 soudée à la face arrière de la paroi du foyer ainsi qu'à une ailette 10 qui part du distributeur 6. Comme les faces extérieures des bandes 2 se trouvent dans un plan en substance tangentiel aux tubes 1, le profil de la paroi à laquelle la cornière 9 est soudée est compara- tivement droit de,sorte que l'établissement d'un joint soudé étanche aux gaz en- tre des bandes 2 et la cornière 9 est simple. Le tablier inférieur 8 est égale- ment fixé d'une façon étanche aux gaz à une cornière 11 soudée à la face arrière de la paroi de foyer ainsi qu'à une ailette 12 qui part du distributeur 6.
Les extrémités de l'espace séparant les tabliers de la paroi du foyer sont fermées de n'importe quelle façon appropriéeo Les coudes à angle droit des tabliers 7 et 8 leur permettent de se déformer plastiquement de façon à se prêter aux effets d'une dilatation différentielle des tubes 1 et 5 ét d'un déplacement conséquent du distributeur 6 par rapport à la paroi de foyer.
On voit que les ouvertures formées par le déplacement local des tubes générateurs de vapeur 1 facilitent l'enlèvement de tous tubes surchauffeurs sus- ceptibles d'avoir été détériorés, et leur remplacement par des tubés neufso Pour enlever un tube surchauffeur 5, on enlève les deux tabliers 7 et 8, on déconnecte le tube de la buse soudée au distributeur 6 et on retire ensuite tous les autres supports dans la chambre de combustion à partir de l'ouverture ménagée entre les tubes 1. On peut alors insérer un autre tube surchauffeur à travers la même ou- verture et le fixer en place d'une façon classique en le soudant à la buse.
Dans les dessins annexés, le diamètre extérieur des tubes générateurs de vapeur 1 est'de doux pouces(5 cm ) et l'espace qui les sépare mesure un demi pouce (1,27 cm) tandis que le diamètre extérieur des tubes surchauffeurs est d'un pouce et demi (3,8 cm) et l'espace qui les sépare mesure un pouce (2,54 cm)o La distance séparant le plan qui contient les axes des tubes générateurs de vapeur du plan contenant les @@ tubes surchauffeurs 5 est de deux pouces (5 cm)Il est relativement important de choisir des dimensions en fonction de la forme du surchauffeur et de la paroi.
Dans l'agencement particulier décrit, les tubes sur- chauffeurs 5 ont une dimension.telle et sont calés de façon que les bandes 2 soi- ent complètement à l'abri d'un rayonnement direct en provenance de la chambre de combustiono En augmentant le diamètre extérieur des tubes surchauffeurs, on peut augmenter leur surface extérieure mais l'augmentation du diamètre nécessite une augmentation de 1'.épaisseur de paroi des tubes et entraîne ainsi une dépense sup- plémentaire résultant d'une augmentation du poids du métal des tubes surchauf- feurs. De plus, lorsque le diamètre des tubes surchauffées augmente,l'effet de
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protection mutuel entre des tubes surchauffeurs adjacents en ce qui concerne la chaleur rayonnante augmente également.
En outre, avec les dimensions spécifiées, il n'y a pas de risque, quelle que soit la longueur des tubes surchauffeurs par rapport à celle des tubes générateurs de vapeur, qu'une mauvaise circulation s'établisse dans les tubes générateurs de vapeur par suite d'une protection indé- sirable de ces tubes contre le rayonnement du foyer par les tubes surchauffeurs;
La description donnée jusqu'ici concerne la disposition générale des tubes générateurs de vapeur et des tubes surchauffeurs.
Les figures 5 et 6 repré- sentent de façon détaillée les dispositifs de liaison utilisés pour retenir les tubes surohauffeurs de façon à les empêcher de se déformer latéralement sous 1' effet des températures et des pressions auxquelles ils sont soumis, tout en permettant une dilatation thermique différentielle entre les tubes surchauffeurs et les tubes générateurs de vapeur. Plusieurs dispositifs de liaison de ce genre sont prévus à des endroits espacés le long de chaque tube surchauffeur ; la forme d'exécution particulière représentée la distance séparant les dispositifs de liaison consécutifs est d'environ huit pieds (2,40 m)o Chaque dispositif de liaison est cependant indépendant de tous les autres.
Comme le montrent les figures 5 et 6, le dispositif de liaison à chaque endroit de chaque tronçon de tube surchauffeur comprend deux barres de guidage 24 de section carrée soudées chacune à chaque tube générateur de vapeur adjacent, les diagonales de leurs sections étant respectivement perpendiculaires et parallèles au plan contenant les axes des tubes générateurs de vapeur 1. Un patin ou barre 25 de section carrée, supérieure à la section des barres 24, est soudé le long d'un de ses coins au tube surchauffeur 5. Le calage est effectué par le patin 25 qui s'étend dans l'espace séparant les deux tubes générateurs de vapeur 1 adjacents, avec ses côtés parallèles et perpendiculaires aux côtés des barres de guidage 24. Les barres 24 sont maintenues en place par des soudures réalisées aux coins éloignés de la barre 25.
Ce dispositif de liaison a l'avantage que les différents éléments peuvent être soudés à leurs tubes respectifs pendant que les tubes surchauffeurs sont éloignés des tubes générateurs de vapeur. La soudure est ainsi facilitééo Pour accoupler le dispositif de liaison, on fait monter ou descendre les tubes surchauffeurs 5 par rapport aux tubes générateurs de vapeur 1, de façon que le patin 25 sé trouve derrière les barres de guidage 240
Lorsqu'on enlève un tube surchauffeur comme décrit plus haut, après l'avoir déconnecté des collecteurs, tel que le distributeur 6, on le déplace d' abord axialement pour desaccoupler le dispositif de liaison et ensuite vers 1' avant pour le faire pénétra* dans la chambre de combustion.
Le nouveau tube est introduit par la chambre de combustion et, on le fait ensuite glisser axialement pour accoupler le dispositif de liaison.
REVENDICATIONS.
1.- Groupe générateur et chauffeur de vapeur comportant une chambre de combustion pourvue d'une paroi qui comprend une rangée de tubes générateurs de vapeur verticaux, des dispositifs de calage susceptibles de maintenir les tubes alignés les uns par rapport aux autres,et des tubes surchauffeurs de vapeur dispo- sés près des tubes pour générateurs de vapeur et agencés de façon à être exposés à la chaleur rayonnante provenant de la chambre de combustion,caractérisé en ce que des tubes surchauffeurs sont maintenus en place près des tubes générateurs par des dispositifs de liaison qui permettent aux tubes surchauffeurs de se déplacer axialement par rapport aux tubes générateurs lors d'une dilatation thermique dif- férentielle,
ces dispositifs de liaison étant tels qu'un tube surohauffeur peut être déconnecté des tubes générateurs par un déplacement axial suivi par un dé- placement vers l'intérieur de la chambre de combustion.
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