Réservoir de grande capacité.
Certains produits volatils ou gazeux, ainsi que certains liquides destinés à être distribués sous pression exigent, pour leur stockage ou leur distribution, des réservoirs à axes ver ticaus de grandes capacités, donc de grands diamètres, devant résister à une forte pression intérieure provoquée par la tension de vapeur des liquides, Ja pression des gaz ou la pres- sion de distribution.
Cette pression peut atteintre des milliers de kilogrammes par mètre carré de surface.
La tension de vapeur, croissant avec la température, augmente lorsque les réservoirs sont soumis à l'action directe des rayons solaires.
La pression intérieure rend difficile, pour les grands diamètres, la construction des réservoirs ordinaires à axes verticaux. Elle exige pour ia résistance de la calotte et du fond, ainsi que pour les attaches avec la partie cylindrique, des charpentes ou des ceinturcs dc renforcement importantes.
La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients. Elle concerne à cet effet un réservoir de grande cap au mité, caractérisé par un eorps de révolution à axe vertical dont le méridien présente au moins en partie une forme ondulée. Ces ondulations peuvent être prévues sur la calotte ou le fond dudit réservoir ou sur la calotte et le fond à la fois.
Cette disposition permet d'augmenter la résistance du fond et de la calotte aussi bien à l'extension qu'à la compression. Tille permet de supprimer la charpente intérieure qui sera remplacée, s'il y a lieu, par quelques raidisseurs, et elle permet de dinùnuer le nombre d'entretoises reliant la calotte au fond. I1 en résulte une diminution importante du poids et du prix de revient.
Suivant une forme de réalisation, les ondulations sont de forme dissymétrique, c'està-dire que les parties concaves des ondulations ont un rayon de courbure différent des parties convexes. Le dessin annexé représente, à titre d'esemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention. Les réservoirs représentés sont 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 construetion emplové seul ou combiné; aluminium, cuivre, héton et acier, etc.
La fig. I représente la coupe verticale d'un réservoir de dimensions relativement petites, dont la paroi latérale est cylindrique.
La fig. 2 représente la coupe verticale d'un réservoir de moyennes dimensions, dont la paroi latérale est cylindrique.
La fig. 3 représente la coupe verticale partielle d'un réservoir de grandes dimensions, dont la paroi latérale est cylindrique.
La fig. 4 représente la coupe verticale d'un réservoir dont les surfaces de la calotte et du fond sont conveses au centre, au lieu d-être concaves, comme dans les fig. 1, 2 et 3.
La fig. 5 représente la coape détaillée de l'ondulation de la calotte directement en liaison avec la paroi cylindrique du réservoir.
Les fig. 6 à 12 montrent d'autres formes d'exécution.
Les réservoirs représentés sont constitués par un corps de révolution à axe vertical A-Â dont le méridien, c'est-à-dire la section par un plan passant par l'axe de révolution présente, en partie, une forme ondulée.
La particularité des constructions représentées par les fig. 1 à 4 est l'utilisation pour la calotte et le fond d'une même forme ondulée dont les surfaces sont alternativement convexes, en vues de l'extérieur, puis concaves, etc. Le nombre des ondes peut être quelconque. Il est déterminé pour qu'au centre la sur- face soit concave ou convexe.
L'application de la forme ondulée à la calotte et au fond permet des raccords tangentiels avec les surfaces latérales du réservoir facilitant la construction et procurant une résistance plus élevée.
Les coupes verticales des surfaces convexes a ou concaves b sont des sections ciroculaires qui forment des fractions de tores dans lenr révolution autour de l'axe rt-A 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 spéeialement pour servir de liaison aux surfaces convexes. Leurs sections sont à petit rayon de courbure par rapport à celui des sections des surfaces convexes.
Les rayons de eourbure des sections de ces surfaces convexes et concaves sont déterminés par les calculs et les conditions pratiques de la construction.
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 absolue pour la construction du réservoir. Il en est de même pour les sections des surfaces concaves.
La pression intérieure du réservoir tells à écarter la calotte du fond. Il est donc indispensable, pour les réservoirs d lm certain cliaF mètre, de relier la calotte au fond par un cer- tain nombre de poteaux verticaux c chargés de résister à cette pression. Le nombre et l'importanee des poteaux sont dominés par les eal- culs.
Ces poteaux soutiennent la calotte lorsque le réservoir n'est pas en pression.
Pour laisser aux parties convexes l'avantage d'îui 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.
Ces poteaux peuvent, dans certains cas, servir à l'éeoulement 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 réservoir 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 îui remplissage en béton (fig. 5).
La concavité de certaines surfaces permet la création d'une zone d'isolement d'air, entre les plans B-B et C-C de la partie supérieure du réservoir (fig. 3). Cet isolement combat l'élévation de la température à l'intérieur du réservoir, quand celui-ci est soumis 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'exécution, l'obtention graduelle des capacités, soit en rehaussant seulement la partie cylindrique e, soit en augmentant d'une onde supplémentaire le rayon du réservoir, les fig. 1, 2 et 3 expliquent cette facilité.
La partie cylindrique du réservoir est plus nu moins importante suivant les capacités demandées. Dans certains cas, elle peut être supprimée sans inconvénient.
La vidange du réservoir et l'équilflîre de la pression intérieure sont assurés par des tuyauteries d'interconlnlunication ; et g entre les parties de même niveau. La fig. 2 indique usi disposltif possible.
Les accessoires du réservoir, comme les trous d'homme, les trous de jauge, les dispositifs de remplissage, etc., sont disposés aux emplacelilents 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 la construction du fond, soit en conservant la construction courante adoptée pour les réservoirs ordinaires (fig. 6), soit en limitant le renforcement du pourtour du fond à des goussets intérieurs h, complétés ou non par des raidisseurs i ou à toute autre disposition de charpente donnant le même résultat (fig. 7 et 8), soit en utilisant un fond dont la forme ondulée se limite à une onde sur le pourtour extérieur du réservoir commue l'indique la fig. 9. Pour ces réservoirs, les poteaux verticaux reliant la calotte et le fond restent placés 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, le réservoir doit résister à une plus ou moins grande pression extérieure. Les tôles du corps cylindrique e ou des surfaces convexes a travaillent alors à la compression au lieu de travailler à l'extension. Si les épaisseurs de ces tôles sont jugées insuffisantes pour résister à l'effort de la pression extérieure, on les renforce par les ceintures j ou des raidisseurs transversaux k fixés à l'intérieur de ces surfaces, comme l'indique la fig. 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 fig. 5 représente la section d'tuile onde dissymétrique dont la droite joignant deux een- tres D-D est inclinée d'un angle a par rapport au plan horizontal E-E. Cet angle a est déterminé par les avantages pratiques de la construction. Pour certaines applications, il peut être nul, alors la ligne D-D se trouve dans le plan horizontal E-E.
Pour certains réservoirs, tels que eeux soumis à une très faible pression ou dépression, il peut être intéressant, pour le prix de revient de la construetion, de supprimer les surfaces concaves de la calotte et du fond, en assurait t la liaison des surfaces convexe3 entre elles par des surfaces planes eonstituées soit par une tôle horizontale repliée sur les bords et renforcée ou non par des raidis- seurs quelconques, soit par un profilé en U ou en 1, soit par toute autre disposition donnant le même résultat.
La fig. 10 représente la coupe d'une telle construction.
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 reportant 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 fig. Il représente une construction avec des poteaux de soutien.
L'application de la forme ondulée à la calotte et au fond des réservoirs à axes verti caux ne s'adapte pas seulement aux réservoirs dont la paroi latérale est cylindrique, mais également à tous les réservoirs dont la partie reliant le fond à la calotte est d'une forme quelconque de révolution. Pour ces réservoirs, les surfaces latérales se raccordent tangentiellement avec les surfaces convexes ou concaves de la calotte et du fond suivant les facilités de la construction.
La fig. 12 représente la coupe d'un réservoir dont la paroi latérale est de section circulaire se raccordant avec l'une des surfaces concaves de la calotte et du fond.