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P.:rtect1onnement. aux générateurs de vapeur tubulaires,
La Présente invention concerne des générateurs de vapeur tubulaire. dont les parois qui comprennent des panneaux de.tubes forment un angle entre elles.
Lorsqu'on - affaire à des générateurs de grande dimension, il est souhaitable, pour augmenter la rigidité et la résistance aux pressions internes de renforcer les parois au moyen d'une construction qui peut avoir la forme d'une charpente construite, par exemple, en poutrelles de fort Une différence de dilata- tion thermique a ainsi tendance à se développer entre la paroi et la charpente et cette tendance s'accentue si. afin de favori-
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%or l'efficacité thermique, on place le revêtement calorifuge du générateur entre la paroi et la charpente.
Les difficultés de construire une paroi renforcée par une charpente peuvent être aggravées si le diamètre des tubes de la paroi est si petit qu'ils ne peuvent pas supporter la charpente et d'autres complications naissent si des tubes adja- Cent$ de la paroi transportent des fluides à des températures différentes et sont ainsi exposés à se dilater différemment
La présente invention a pour but de procurer un générateur de vapeur tubulaire perfectionné comportant des parois renforcées par une charpente.
Suivant l'invention, il est prévu un générateur de vapeur tubulaire comprenant une enceinte entourée par un système chaud comprenant des parois de tubes comportant chacune des organes résistant * la traction, susceptibles de résister à la traction exercée dans le sent transversal de la paroi et pourvus extérieu- rement d'une isolation thermique, et un système froid susceptible ! de supporter les parois contre la pression atmosphérique dans l'enceinte et comprenant, pour chaque paroi, une charpente de support associée à la paroi,
la liaison entre le système chaud et le système froid étant conçue pour permettre une dilatation thermique différentielle entre les systèmes* chaud et froid et les charpentes associées aux deux parois situées respectivement de part et d'autre d'une troisième paroi étant reliées aux or- ganes résistant à la traction incorpores dans la troisième paroi.
A titre d'exemple, des formes d'exécution de l'invention seront décrites ci¯après, avec référence aux dessins annexes, dans lesquels : la Fig.1 est une vue en perspective, en partie arrachée, d'un angle d'un générateur de vapeur tubulaire de section rectan- gulaire ; la Fig.2 est une vue semblable d'une variante du générateur de vapeur ;
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la Fig.3 est une vue de côté plus ou moins schématique d'un détail d'une variante des réalisations représentées sur les rite, 1 et 2 ;
la Fig .4 est une vue en perspective d'un détail de la réalisation représentée sur la Fig.3 ; la Fil.' est une vue de coté plus ou moins schématique d'un détail d'une variante des réalisations représentées sur les rien, 1 et 2 la Fig.6 est une vue de coté plus ou Moins schématique d'une variante de la Fig.5 } et, la Fig.7 est un détail montrant une variante des Figs.1 et 2.
Sur la Fig.1, une paroi d'un générateur de vapeur tubu- laire est formée par des tubes verticaux 11 fixés à des pou- trelles horizontales 12, 12A, etc, de section en U. Une autre paroi, perpendiculaire à la première, est formée par d'autres tubes verticaux (non représentés) fixés à des poutrelles hori- zontales 13, 13A ,etc, de section en U. Chaque poutrelle 12, 12A, etc, est située au même niveau qu'une des poutrelles 13, 13A, etc, et des contre-fiches 14, 14A, etc, sont soudées entre chaque paire de poutrelles situées dans le mène plan.
Chaque paroi ont suspendue de manière à se dilater vers le bas sous l'effet de la chaleur et un revêtement calorifuge est prévu à l'extérieur de chaque paroi et est fixé aux poutrelles horizontales. Dos formes de suspension et de revêtement calori- fugé sont bien connues et ne sont dons pas représentées.
Une charpente de support pour la paroi contenant les tubes 11 comprend des montants verticaux 16 (dont un seulement est représenté) répartis sur toute la largeur de la paroi et la colonne 22 qui est située à l'extérieur du plan passant par les montants 16. Les montants 16 et la colonne 22 sont de section en U et sont suspendus par le haut d'une façon connue. Les montants 16 et la colonne 22 sont réunis à des poutres hori- zontales 18, dont une seulement est représentée, qui sont
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c a p a c e s tverticalement le long de la paroi, L'extrémité de chaque poutre 18 est façonnée de façon laisser passer la colonne 22 et chacun de ses borde est pourvu d'ailes verticales.
Pour relier les montante 16 et la colonne 22 à une poutre horizontale 18, on les munit respectivement de paires d'attachée 17 et 21 qui sont en prise avec les ailes 20 prévues le long du bord intérieur de la poutre 18. Pour réunir la paroi contenant les tubes 11 à la charpente de support, on soude des attaches
15 aux poutrelles 12, ces attaches étant munies d'encoches qui sont en prise avec les ailes transversales des montants 16.
Une dilatation thermique longitudinale de la paroi par rapport à la charpente est ainsi permise par les attaches 15 qui coulis- sent le long des montants 16 et une dilatation thermique transver- cale de la paroi par rapport à la charpente est permise par les montants 16 et les attaches 17 qui y sont soudées et qui coulissent le long de la poutre 18. La colonne 22 et les atta- ches 21 qui y sont soudées peuvent également glisser le long de ' la poutre 18 pour permettre une dilatation thermique,
La paroi formée par les tubes reliés aux poutrelles 13,
13A, etc, est également renforcée par une charpente semblable comprenant des montants 16, la colonne 23, semblable à la colonne!
22, et des poutres horizontales 19,
semblables aux poutres 18, '
A leurs bords longitudinaux adjacents; chacune des deux parois est réunie à la colonne de la charpente associée à l'au- tre paroi.
Ainsi, deux attaches 25 sont soudéesà chaque poutrelle
12 , 12A, etc, et prolongent ces poutrelles longitudinalemnet, ' Les extrémités des attaches 25 sont pourvues d'encoches qui sont en prise avec les ailes transversales de la colonne 23 et qui peuvent donc coulisser le long de la colonne 23 pour permettre une dilatation thermique longitudinale de la paroi. Quand la paroi se dilate transversalement, la colonne 23 se déplace vers l'extérieur avec toute la charpente dont elle fait partie.
Par suite de l'engagement des attaches 25 avec la colonne 23, la
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poutre horiocintale 19 est supportée à une extraite, comme le montrent les dessina, et l'autre extrémité de la poutre 19 est supportée d'une façon analogue.
La paroi pourvue des poutrelles horizontales 13, 13A est donc supportée contre Inaction d'une pression supérieure à la pression atmosphérique dans la chambre de pression, la pression exercée sur la paroi étant contenue
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par une traction exercée dans les poutrelles 12, 18A,wt6.
L'autre paroi est également reliée à la colonne 22, la pression exercée sur cette paroi étant contenue par une traction exercée
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dans loo poutrelle 13, 13A , ato.
Dans la réalisation représentée sur la figure 2, chacune i des parois est formée de la mîtat façon que la pi* roi correspon- dante de la forai* d'exécution représenté* sur la Figel mais les ibarpentes et les dispositifs reliant les parois à leurs charpentes respectives sont différents Sur la yig.2, la charpente associée à la paroi contenant les tubes 11 comprend les montants 66, dont un seul est représon té, espacée sur toute la largeur de la parai. Chaque montant 56 est de section en 1 et est suspendu par le haut.
Les montants 56 sont relira entre eux par des poutres 58 dont une seul est représenté*, espacées verticalement sur toute la hauteur de la paroi. Les poutres 58 sont chacune pourvues d'ailes à chaque
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bord et les ailes situées aux borde intérieurs sont soudées.com- me montré en 59# aux montante 56. Les montante 56 et les poutres 58 forment donc une structure rigide et le dispositif utilisa pour relier cette structure à la paroi est conçu de manière à permettre des mouvaient* tli rritqiles dans des direction* perpett- d oculaires l'une à l'autre. Ce dispositif comprend une barre horizontale 61 reliée par des oreilles 61A z un organe d'espace-, ment 60 soudé une des poutrelles 12 12A, etc.
La barre 61 traverse une boutonnière verticale 62 dans le montant 56 et la
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longueur de la barre entre les oreilles 61& est légèrement su- ! pérleure h la dilatation thermique transversale maximum de la paroi tandis que la longueur de la boutonnière 62 est lisbrement
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supérieure a la dilatation thermique longitudinale maximum de la paroi.
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La colonne 64 est située a l'intersection des plans passant par les poutrelles 12, 12À ,etc, et les poutrelle 13, 13A, etc. et jolie le rôle des colonnes séparées 22. et 23 de la tigolt ta colonne 64 *et de section cruciforme et est pourvue d'ailes aveo lesquelles coopèrent de$ attaches 66 prolongeant les extrémités des poutrelles 12 ,12A, etc. et d'autre. ailes avec lesquelles
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coopèrent les attaches 65 prolongeant les poutrelles l', 13A* Les attaches 65 correspondent aux attaches 24 de la r1l,l et les attaches 66 correspondent aux attaches 25' Pour ."l1er chèque pou tri ,,, ,.
la colonne, deux biellettes 67 sont articuldes, à une extrémité à une oreille 67 oondo' à la colonne et, à l'autre extrémité*, à une patte 67b. soudée à la poutre 58,
Il est supposé sur les Figa.l et 2 que des tubes adjacents dans %%ne paroi quelconque transportent du fluide dans des états semblables de sorte que chaque tube présente la Même dilatation thermique et tous les tubes de chaque paroi sont reliée à toutes les poutrelles transversales. Il peut se faire, cependant,
que des tubes adjacente transportent des fluides différents, de i l'eau et de la vapeur surchauffée par exemple, et se dilatent ainsi thermiquement dans des mesures différentes. Dans ce cas, il faut faire en sorte que seule les tubes transportant le même fluide soient rigidement relira aux mêmes poutrelles ;
1 des liaison. aux autres poutrelles doivent être conçues pour permet
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tro un d6pll\o.i1tn t relatif sous l'effet d'une dilatation ttiomi. que Sur la f'ig.3 , par exemple, les tubes 81 transportent du fluide dans un méme état et à une 211&1'.11 température et sont rigidement relira par soudure,, par exemple en 83, à une poutrelle
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sur deux $4, 86, etc. Les tubes 82 transportent du fluide à une température différente et sont donc rigidement reliés par soudure uniquement aux poutrelles restantes 85, etc.
Un dispositif pour relier les tubes 81 1 la poutrelle
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85 et les tubes 82 aux poutrelles 84 et 86 de façon à permettre un déplacement relatif entre eux, est représenté sur la Fig.4.
Chaque tube 82, par exemple , est pourvu d'une oreille 88 qui y est soudée. L'oreille 88 traverse, avec suffisamment d'aisance pour permettre une dilatation thermique, une ouverture 89 ménagée dans la poutrelle 84 et une goupille 90 est engagée dans un trou ménagé dans l'oreille 88 du coté de la poutrelle éloi- gné du tube 82. Avec cette disposition, la pression qui règne dans le générateur est transmise aux tubes 82 à la poutrelle 84 tandis que toute tendance des oreilles 88 à sortir des ou- vertures 89,si les tubes 82 s'affaissaient , est empêchée par les goupilles 90. Pour empêcher le gaz de s'échapper entre les tubes 82 par les ouvertures 89, un blindage de section senti- circulaire est soudé à la poutrelle 84 lorsque les goupilles 90 ont été introduites en place.
Pans les formes d'exécution représentées sur les Figs.l et 2, les charpentes sont supportées en suspendant les montants qu'elles contiennent. Dans des variantes de l'invention, on envisage de monter les poutres qui s'étendent transversalement par rapport aux montants sur la construction sur laquelle le générateur est construit . Un dispositif, indiqué schématique ment en 44 et 45 sur la fig.5, est fixé h la construction et les poutres 41, 42 et 43 reposent sur ce dispositif. En y incor- porant des galets, le dispositif permet auxpoutres de se dépla- cer selon les dilatations thermiques de la paroi associée.
Alors que dans les forces d'exécution décrites avec référence aux Figs.l et 2, les montrants s'étendent sur toute la hauteur de la paroi, dans la variante représentée sur la Fig.S, chaque montant 34, 35 et 36,et 37, 38, 39 s'étend sur deux poutrelles 31 et 32, respectivement et 32, 33, La liaison entre chaque poutrelle 31, 32 et 33 et chaque montant 34 à 39 est conçue de manière à permettre au montant de se déplacer verticalement par rapport à la poutrelle, tandis que chaque liaison entre un montant 34
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à 39 et une poutre 41, 42 et 43 est conçue de manière à permet- tre au montant de se déplacer le long de la poutre.
Dans la variante de la Fig.5 qui est représentée sur la Fig.6, chaque montant 51, $2 et 53 est plus long que l'un quel- conque des montants Indiqués sur la Fig.5, et s'étend sur quatre poutrelles 30, 31 , 32 et 33 et est relié à chacune d'elles.
Les montants 51, 52 et 53 sont à leur tour reliés chacun à deux poutres 41, 42 seulement, tandis que trois poutres sont nécessaires pour une paroi de même hauteur dans la forme d'exé- cution représentée sur la Fig.5. Comme les poutres sont relati- veinent massives, la charpente représentée sur la Fig.6 peut être plus légère que la charpente représentée sur la Fig.5.
Dans la description qui procède, il a été supposé que les tubes sont verticaux. L'invention s'applique cependant aussi à des générateurs dans lesquels les tubes sont Horizontaux, tels que ceux représentés sur la Fig.7. Dans ce cas, les pou- trelles 72 et 73 auxquelles les tubes 70 sont soudés s'étendent verticalement et sont espacées les unes des autres transversale* ment par rapport à la paroi, tandis que sur les Figs.l et 2, les poutrelles correspondantes 12 sont horizontales et sont espacées verticalement. Les poutrelles 72 et 73 sont respecti- vement soudées à des tirants 75 7$A et 76, 76A, eto. Les tirants 75, 75A, etc, sont chacun reliés par des attaches 77 à la colonne 74 et les tirants 76, 76A sont chacun reliés par deux attaches 78 à la colonne 74.
La colonne 74 est de section cruciforme comme la colonne 64 de la Fig.2 et la façon dont les charpentes (qui ne sont pas représentées sur la Fig. 7) sont reliées à leurs parois respectives peut être identique à l'une ou l'autre des réalisation± représentées sur les Figs.1 et 2.