<Desc/Clms Page number 1>
Revêtement de parois chauffées de tube. réfrigérant , L'invention se rapporte à un revêtement de paroi de tubes réfrigérant , extérieurement chauffées, au moyen de plaques en matière fortement réfractaire fixées sur les tubesc'est-à-dire en particulier à un revêtement en ma- tières réfractaires, exposé directement à un chauffage prou voqué par des flamme. ou par des gaz chaude.
Dans les chambres de combustion de chaudières à tapeur, dans lesquelles du poussier de charbon doit être brûlé à une température si élevée que les constituants cen- dreux de ce poussier fondent et s'écoulent à l'état en fusion à partir de la chambre de combustion, il est nécessaire de disposer une couche endigant la chaleur entre la flamme et
<Desc/Clms Page number 2>
les tubes intérieurement refroidie soit à l'aide de vapeur;
soit à l'aide d'eau, A cet effet, des blocs de fer coulé ont été disposés antérieurement devant les tubes blocs qui présentent des évidements pratiqués du coté du feu et qui contiennent des matières réfractaires introduites dans ces évidements. Ce type de revêtement nécessite toutefois une dépense élevée et n'a donc pas donné par conséquent de bons résultats.
Dans un autre type de revêtement, des pointes ou des boulons en fer ont été soudés sur les tubes et des ma- tières réfractaires ont été comprimées entre ces point...
Une stabilité remarquable n'a pu être obtenue avec ce revête- ment que dans la cas de pointes coudées très étroitement côte à cote. Ceci a dès lors entraîné une grande dépense en ma- tière, en temps de construction et en travail, De plus la faible possibilité de fixation, susceptible d'être malgré tout obtenue, de ce revêtement entrave très fortement la mime en marche et la rentabilité de la chaudière à vapeur*
Fondamentalement, de meilleures conditions sont obtenues, conformément à l'invention, en ce sens que des plaques on matière fortement réfractaire et à bonne conduc- tibilité thermique sont utilisées, lesquelles ont été sou- misée,
préalablement à leur introduction dans la chambre de combustion, à un procédé de recuit ou de solidification, et en ce sens que les plaques sont reliées solidement aux tubes au moyen de boulons ou d'organes de retenue soudés sur les tubes l'aide d'une matière à bonne conductibilité thermique comprimée entre les plaques et les tubes, Le procédé de recuit ou de solidification réalisé dans des conditions dé- ter@inées garantit une plus grande possibilité de fixation
<Desc/Clms Page number 3>
de la matière du revêtement , comparatiement à une matière identique utilisée dans la chambra de combustion, mais non préalablement traité* de la manière précitée.
Un autre avan- tage de l'invention consiste également en un montage simpli- fié du revêtement et en unefatigue largement réduite de la matière de construction des tubes, provoquée par les soudage , En outre,en ce qui concerne le montage, les plaques sont dotées de perforations et d'évidements, à travers lesquels, lors du montage des plaques, des organes de retenue en fer, fixés sur les tubes par un soudage par résistance, sont introduits.
Ce perforations et évidements sont pratiqués de façon que chaque plaque en présente trois qui sont disposas l'un par rapport à l'autre sous la forme d'un triangle,
On a toutefois constaté que cette disposition est désavantageuse en ce qui concerne la considération des tolé- rances de mesure, d'autant plus que la stabilisation pour la fixation de la plaque individuelle ne rend pas nécessaire la formation de trois perforations et évidements.
Conformément à l'invention, il est prévu que les plaques présentent, sur leurs surfaces de limitation opposées l'une à l'autre, des évidements ouverts en soi, étalés et continua selon un axe longitudinal commun, lesquels, lors de l'aboutoment d'autres plaquée, forment un évidement fermé et divisa avec l'évidement correspondant ouvert en soit
Le soudage des tige de retenue est simplifié par cette solution conforme à l'invention et peut être même réalisé, le cas échéant, avant l'application des plaques, c'est-à-dire après leur compression.
Etant donné que la efficacement plaque n'est maint anus/ que Par deux perforations ou au moyen de deux perforations, aucune tolérance n'est exigée pour le déplacement dans le syatème tubulaire, ce qui est toutefois
<Desc/Clms Page number 4>
le cas lorsque trois perforations sont pratiquées à l'inté- rieur d'une plaque, lesquelles peuvent éliminer réciproque- ment les différences de mesure dans le système tubulaire.
En outre, étant donné qu'un jeu suffisant est garanti pour la plaque lors de la dilatation et du déplacement provoques par le chauffage, le danger de rupture de ces plaques est fondamentalement réduit.
Marne dans les petits systèmes de chaudière, il est inévitable que les distances entre les tubes individuels de la chaudière soient différentes, môme sous certaines tôle* rances. En vue d'éliminer les différences et de garantir un jeu suffisant simultanément à la dilatation thermique et au travail du système lors du chauffage, les évidements sont conçus, conformément à une autre caractéristique, comme des trous oblongs, de façon que des mouvements du système tubu* laire soient possibles dans tous les sens sans sollicitation) mécanique des plaquée, c'est-à-dire que l'évidement présente, aux deux surfaces de limitation,
de préférence la forme d'un semi-trou oblong étage et continu dans le sens de la surface de limitation. Une disposition de cette nature permet simul- tanément d'utiliser une forme de plaque similaire et un trou . oblopg identique pour les différentes distances des tubes, de aorte qu'une fabrication individuelle de plaques n'est pas éventuellement nécessaire pour chaque chaudière.
Les boulons ou organes de retenue fixes sur les tubes sont soudas. Les plaques sont maintenues par des baguée, dos douilles ou des disques qui sont soudés aux extrémités libres des boulons. Toutefois, on n'omet, pas en pratique de réaliser un casai de pression du système tubulaire et du système de la chaudière, en vue de vérifier ces systèmes quant à leur non-étanchéité Ces casait de pression peuvent
<Desc/Clms Page number 5>
conduire, dans un système de chaudières, à des mouvements du système, qui entraînent de nouveau, le cas échéant, une forte sollicitation mécanique des plaques* Il apparaît donc opportun de réaliser l'essai de pression sans les plaques de recouvrement,maie après le soudage des boulons,
Pour cette raison, conformément à une autre caractéristique, les boulons sont munis d'un filet sur un côté, de sorte qu'ils peuvent recevoir un écrou. La fixation des plaques s'effectue ensuite par le serrage de ces écroue, Pour cette solution, on procède' de telle façon que les boulons soient soudés sur les tube,.
En vue d'ajuster les plaques, il est nécessaire de les main- tenir par le vissage des écrous. Dès que le système entier est revêtu de la masse réfractaire, les plaques sont de nou- veau enlevées après dévissage des écrous de retenue et l'essai de pression *et réalisé. Lorsque les non-étanchéités de la chaudière sont éliminées, les plaques peuvent de nouveau être rapidement appliquées et vissées. Un dévissage automatique des via peut éventuellement être empêché par un soudage par pointa.
Une distance précise entre le tube réfrigérant et la plaque peut être obtenue par l'intercalation de rondelles de différentes épaisseurs. La rondelle est dès lors intro- duite dans le boulon.
D'autres particularités de l'invention se déga- gent des exemples de réalisation représentés schématiquement sur les dessine annexés et de la description ci-après qui se rapporte 4 ceux-ci, Dans ces dessine :
La figure 1 ont une vue partielle d'une paroi d'une chambre de combustion ;
La figure 2 ont une coupe partielle selon la ligne a-b de la figure 1
<Desc/Clms Page number 6>
La figure 3 est une coupe partielle conforme la figure 2, mail' une échelle agrandie :
La figure 4 cet une autre forme de réalisation du système de fixation des plaques ;
La figure 5 est une autre forme de réalisation du système de fixation des plaques,
La figure 6 montre une vue en plan d'une plaque munie d'évidements sur les surfaces de limitation :
La figure 7 représente un évidement de la figure 1 à une échelle agrandie ;
La figure 8 montre la disposition d'un boulon servant d'organe de retenue pour une plaque.
Selon la figure 1, la paroi se compose de tubas en fer forgé, se développant étroitement cote à côte, lesquels sont parcourus par un agent réfrigérant, par exemple de l'eau ou de la vapeur. Des plaques 2, se composant d'une matière fortement réfractaire et à bonne conductibilité thermique, sont disposées sur le côté de chauffe des tubes,à une cer- taine distance de ceux-ci, Les plaques sont dotées de per- forations, éventuellement) de trous oblongs 3 et d'évidements 4, qui sont plus larges que les perforations. Des boulons en fer ou des organes de retenue similaires sont introduits dans les perforations et soudés électriquement sur les tube..
de préférence au moyen d'un pistolet à souder, Aux extré- mités libres des boulons, on a soudé des bagues, des douilles ou des risques 6 qui s'engagent dans les plaques transver- salement aux boulons et qui maintiennent colles-'ci. L'espace 7 compris entre les plaques et les faces avant des tubes est rempli d'une matière à bonne conductibilité thermique, par exemple à base de ciment et à l'état plastique laquelle con- serve ses propriétés également à la chaleur du foyer au cours de la marche de la chaudière.
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
Les niches restant libres dans .'y'"'': W sont remplies d'une matière plastique '1#:t.l''l,t" des plaques ou encore au moyen de bouahan al,l, ., , , recuits semblables A la matière des p.tqub f y ri â x ,Aa. ¯^ ,1< En dehors des plaques q,uadrangulrt't'.utr... tomes de plaques peuvent également être prisai' en considé. ration, par exemple des formas triangulaires, qui peuvent présenter des surfaces planes ou des surfaces non planas,
EMI7.2
................r par exemple ondulées. v #-#'.#, .
EMI7.3
sur leur face arrière, les tubes sont r<t0ouv<tj){ d'une masse comprimée réfractaire 8 qui doit présenter' autant
EMI7.4
que possible également des propriété. isolante*.,'.
Derrière ces tubes, on a disposé une couche 9 en matières isolantes connues, qui est maintenue, à partir de l'extérieur, par,une
EMI7.5
enveloppe en tôle 10. Toutefois, l'invention est ayaiitageu- * . -'' . sement utilisable également pour des parois tabulaires, dans lesquelles la paroi en tôle s'applique directement .contre la paroi arrière des tubes, une couche de mat1ê!q!I couvrant ensuite la paroi en tôle, ou encore l'invention. peut
EMI7.6
- " à '*>>' # \ - ...." être utilisée pour des parois tubulaires qui .C?n,1i,.f:.tÓé.s à partir de tubes in ailettes soudés le cae ydôhsßloriGûdi nalement les uns aux autres et se développant étroitement
EMI7.7
côte à côte.. . #' , ' '# 1....""!,.. cC"'r ,- Dans la forme de réalisation 8elo",;
,f .1&Út. 4, on utilise, a la place des boulons cylindriques des organes de retenue 11 en forme de coins et des perforations 12en
EMI7.8
forme de coins sont pratiquées dans les plaq4oa*,îa de * *.' ' 4.. perforations cylindriques et d'évidements supplément a iras.
Dans la forme de réalisation selon la figure 5, des organes de retenue 13 en forme de T sont.utilisée ou sont soudés sur les tubes, les extrémités libres ..de ces orga-
EMI7.9
non maintenant deux plaques disposées côte à o8t.^= ,.' ,
<Desc/Clms Page number 8>
Conformément aux figures 6, ? et 8, une plaque 2 est maintenue à une certaine distance sur la côté de chauffe du tube 1 parcouru par l'agent réfrigérant, présente des évi- dements 31 sur ses surfaces de limitation 21 opposées l'une à l'autre.
Ces évidements sont pratiqués sur un axe longitu- dinal commun 22, parallèle aux deux autres surfaces de litai- - tation 23 de la plaque 2, et présentent de préférence la forme d'un semi-trou oblong, l'axe longitudinal se développant dans le sono des surfaces de limitation 21. Par l'aboutement de deux plaques 2, 1'avidement ouvert en soi 21 est transformé en un évidement formé et les deux plaques 2 sont montées sur un boulon 5 électriquement soudé sur le tube 1 et sont fixées au moyen d'un écrou 6 qui est visai sur l'extrémité libre du boulon 5 muni d'un filet. En vue de pouvoir com- penser la distance des plaques 2 au tube 1, des rondelles 14 de différentes épaisseurs peuvent être introduites dans les boulons.
D'autre part, en ce qui concerne la préparation des plaques, les exemples ci-après entrent en considération : 1. Pour la fabrication des plaques recuites, on utilise la masse 1 suivante
SIC - granulation 0 à 4 mm : 80% en poids
SiC - granulation 0 à 0,2 mm 1 10% en poids
Argile à 36 à 38% d'oxyde d'aluminium - granulation
0 à 0,2 mm : 10% en poids.
Cette masse est mélangée dans un mélangeur Eirich nous addition d'eau jusqu'à l'obtention d'une teneur d'environ
5,5% d'eau et est comprimée, après le processus de mélan- ge, dans une presse hydraulique, à une pression de 800 à
1000 kg/cm2. Après la compression, les plaques sont sé- chées à une température d'environ 80 à 100 C et sont
<Desc/Clms Page number 9>
ensuit., recuites à un température d'environ 1480 C dans un four de combustion en céramique.
Après le recuit les plaques présentent les propriétés approximatives suivantes
Résistance à la pression & froid : environ 600 kg/cm2
Porosité : environ 14% Résistance au feu : environ SK 38
Indice de conductibilité thermique : environ 8 à 9 @cal/ mh C.
2, Pour la fabrication des plaques solidifiât sans procédé de recuit, on utilise la masse 2 suivante :
SiC - granulation 0 à 4 mm : 75% en poids
SiC - granulation 0 à 0,2 mm : 10% en poids
Argile à 36 à 39% d'oxyde d'aluminium - granulation 0 à
0,2 mm @ 5% en poids,
Solution de monophosphate d'aluminium t une concentration de 50% : 10% en poids.
Cette masse est mélangée dans un mélangeur Eirich et de l'eau est ajoutée jusqu'à ce que la masse finale présente une teneur en humidité de 5,5%. Après le mélange, la masse est solidifiée à 800-1000 kg/cm2 dans une presse hydraulique. La plaque ainsi produite est séchée pendant
24 heures à 150 - 200 C et peut ensuite être utilisée.
Les plaques ainsi obtenues présentent approximativement les propriétés suivantes :
Résistance à la pression à froid : environ 250 à 300 kg/cm2 Porosité : 14 à 16%
Résistance au feu : environ SK 37
Indice de conductibilité thermique t environ 7 & 8 kcal/ mh C 3.
Comme masse comprimés pour l'espace 7 conforme à la figure
2, laquelle doit présenter une bonne conductibilité ther-
<Desc/Clms Page number 10>
mique, une masse présentant la composition suivante eut être utilisée ( masse 3) :
SiC - granulation 0 à 1 mm : 75% en poids
Ciment fondu' base d'oxyde d'aluminium t 25% en poids
Une quantité suffisante d'eau (environ 30%) est ajoutée à cette masse, de telle sorte qu'elle soit susceptible de couler, 4. Pour la masse 8, conformément & la figure 2, qui est uti- lisée comme une masse isolante , les produite suivante sont utilisés (masse 4) Pérîtes gonflée - granulation 0 à 2 mm : 15% en poids.
Chamotte légère (poids spécifique de 0,5) - granulation
0 à 2 mm : 15% en poids.
Ciment fondu à base d'oxyde d'aluminium : 25% en poids,
Argile à 36 à 38% d'oxyde d'aluminium granulation 0 à
0,2 mm : 5% en poids,
Chamotte légère (poids spécifique de 0,5) - granulation
4 à 10 mm t 40% en poids.
Après mélange dans le mélangeur Eirich, une quantité suffi- sante d'eau (20%) est ajoutée à cette casse en vue du trai- tentant ultérieur, de telle sorte qu'elle soit susceptible de couler.
Le mode de travail est le suivant :
Les espaces creux situes entre la paroi tubulaire et la paroi 9 sont remplis à l'aide de la masse 4. Apres leur séparation, les plaques sont appliquées en fonction de la masse 1 ou de la masse 2. L'espace 7 situé entre ces pla- ques et la paroi des tubes est rempli à l'aide de la masse 3.
Bien qu'un foyer à poussier de charbon ait servi d'exemple pour la description de la présente inventions celle- ci n'est pas limitée à ce seul exemple. Par conséquent, l'in- vention peut également être utilisée avantageusement dans des
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
tour# ou autres, Race si les MBt MMM MM M agent autre que de l eau ou dt lit YI"U, A. ' -' * t-".î&v% #D..ta., 11 a...t p.. 4' n,,,f,},t gH| np ## la piésedts invention qu les ,rm'f , f Ifliptt flMBI pénètrent à travers o.ll".0. |t| fX|lf|f MÉI se l|| tubes et pa oon.fqu8ft' les '9:! pel UN f|Fw|| J0||? ment de telle manière que 1 ces plaquai #ofn 4|f|(|| f ||| organe$ ou pu1S1!n, Itrl aco,. t c |f||||p| || ' outre c4o plaque* protègent les or,4!4le |||||;} \. l')h 1 Q à T 1.
Rov4tmont de parois de ti4bqp efff4mo# "ot, 1eur.m.n' chauffée, au moyen de '+tq,. ,...t'*" |N|||0f taire fixées sur les tubes, en p#Mtçmltfi# Mw #rM* la
EMI11.2
matièr*4 réfractairas exposé directement t un ohauffaga prc- vaque par do$ flammes ou par des gai chaude, orrtat#3!# an et que les plaques sont reliées solidement aux tubot'au yon d'organta de r<t RM en ter soudde sur 1 b tubaa à l'aida dfune matière à bonne conductibilité thermique omprimât tre les plaque$ et les tubes$ 2, Rov4tement suivant 14>relendioation 1, diftobérisé M ce que Itt plaques sont dotdoo-de perforations !t di l,diw . ment,si à travers lesquels, lors du montai do* plaquiai lit organe# de retenu# on fer sont fixés sur lai tubas eu moy
EMI11.3
d'un soudage par résistance.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.