Dispositif de raccord d'un tube à une paroi. La présente invention a pour objet un dispositif de raccord d'un tube à une paroi, notamment d'un tube d'un échangeur de cha leur à une paroi d'un collecteur de cet échan geur de chaleur.
Dans les échangeurs de chaleur compre nant des tubes, par exemple dans des réchauf feurs d'eau ou dans des économiseurs, le fluide parcourant intérieurement les tubes de l'échangeur est de l'eau, et comme le coef ficient de transmission de chaleur entre l'eau et le métal est très grand, les diffé rentes parties du raccord entre le tube et le collecteur ne se refroidissent, ou ne se ré chauffent pas avec la même rapidité. Il en résulte que les surfaces en contact du rac cord peuvent se trouver, de temps à autre, éloignées l'une de l'autre, surtout dans le cas où l'eau qui est à l'intérieur du tube est sou mise à une pression élevée, ce qui provoque des fuites, des érosions et une destruction rapide des organes d'étanchéité.
L'invention a pour but de fournir un dis positif de raccord d'un tube à une paroi ne présentant pas cet inconvénient. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'une des extrémités dudit tube comporte une portée conique pré sentant des aspérités circulaires, en ce que ladite paroi comporte un orifice façonné de manière à former une portée conique coopé rant avec la portée conique de ladite extré mité du tube et présentant également des aspérités circulaires, et en ce qu'il comprend, en outre, un joint métallique déforniable, de forme tronconique et qui est serré entre la portée conique du tube et la portée conique de la paroi.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution du dis positif de raccord, faisant l'objet de l'in vention.
La fig. 1 est une vue en coupe de la pre mière forme d'exécution.
La fig. 2 en est une vue analogue, à plus petite échelle.
Les fig. 3 à 5 sont des vues en coupe de la deuxième forme d'exécution, montrant di verses positions relatives de montage et de fonctionnement du tube et de la paroi.
Les fig. G à 8 sont des vues correspon dant respectivement à celles des fig. 3 à 5, mais relatives à la troisième forme d'exé cution.
La fig. 1 représente un tube a d'un éeha.ii- geur de chaleur qu'on désire raccorder à une paroi<I>b</I> d'un collecteur. Ce tube<I>a</I> est muni d'un renforcement c dont l'extrémité est taillée en tronc de cône mâle d. Une portée conique femelle correspondante e est mé nagée dans la paroi b du collecteur. Entre ces deux portées est disposé un joint métal lique déforinable f, par exemple un joint en cuivre recuit, de forme générale tronconique, et dont l'angle au sommet est légèrement dif férent, par exemple supérieur à l'angle au sommet des troncs de cône d et e.
Une portée plane circulaire g est prévue en bout du cône<I>d</I> et, de même, une portée plane h est. prévue au fond de la partie femelle e. Le joint f présente une collerette circulaire ter minale i qui vient s'appliquer sur la portée g de la partie mâle d. La surface tronco nique e et une partie de la surface tronco nique d sont munies d'aspérités circulaires, de sorte que les portées coniques<I>e et d</I> pré sentent chacune une section axiale dentelée.
Pour serrer le joint, une bague k. prend appui sur une portée sphérique 1, prévue à la base de la partie mâle<I>d.</I> Les bagues Iv coopérant avec deux tubes adjacents sont appliquées contre les portées sphériques 1 de ces tubes au moyen d'une bride m, comme représenté à la fig. 2. Cette bride 7n est serrée contre la bague k au moyen d'une bague 7z, traversée par un goujon o vissé dans la paroi b du col lecteur.
Un écrou p vissé sur le goujon o prend appui sur la rondelle n qui applique la bride commune<I>m</I> contre les rondelles k, assurant l'engagement des cônes mâles d dans les portées femelles e et serrant le joint f entre ces surfaces coniques.
Lorsque le serrage a été effectué, les aspé rités ménagées sur les troncs de cône d et e serrent de faon énergique le joint, f entre elles, et celui-ci pénètre entre ces aspérités et. assure l'étanchéité. Au serrage maximum un certain jeu subsiste entre la collerette i. du joint f et le fond h de la partie femelle, comme on le voit à la fig. 2, de sorte que la pression du fluide intérieur agit sur le joint <I>f</I> pour l'appliquer contre la. partie mâle<I>d.</I>
Lorsque, par suite d'une brusque varia tion de température, les deux portées co niques se séparent Pluie de l'autre, le joint se déforme sous l'action de la pression du fluide intérieur et reste cependant adhérent aux parties mâle et femelle grâce aux aspé rités circulaires prévues sur lesdites parties. De ce fait, l'étanchéité est conservée jus qu'à ce que, l'équilibre thermique étant à. nouveau assuré, les deux portées coniques reviennent, dans leur position relative nor male, et que le joint reprenne sa forme et sa position habituelles.
La deuxième forme d'exécution repré sentée aux fig. 3 à 5 comprend des joints tronconiques<B>11,</B> dépourvus de collerettes, des aspérités circulaires q étant prévues seule ment sur la partie supérieure du cône d, sur une hauteur correspondant environ à la moitié de la hauteur du tronc de cône fi. Sur la partie femelle e, des aspérités eircu- laires r sont prévues à.
la base du tronc de cône, sur une hauteur qui est de même égale à la moitié de la hauteur du tronc de cône 1". L'assemblage du joint. s'effectue comme dans la forme d'exécution précédente, et les organes viennent dans la. position représentée à la fig. -1, le joint f 1 étant comprimé entre les portées d et e.
Lorsque, sous l'effet de variations de tem pérature, un jeu se produit entre les deux portées mâle et femelle, jeu qui, pour la clarté, a été exagéré à la fig. 5, la partie inférieure du joint f 1 reste adhérente à la portée femelle e grâce à la présence des aspé rités r, tandis que la. partie supérieure du même joint f 1 reste adhérente à la portée mâle d, grâce à la présence des aspérités q. Le joint f 1 prend la forme indiquée à la fig. 5, de sorte que l'étanchéité est conservée en dépit de l'intervalle qui sépare les portées d et e.
Pour faciliter l'action du joint, f 1, l'angle au sommet de son tronc de cône est légère ment supérieur à l'angle au sommet des troncs de cône d et e. Il est bien évident que l'on pourrait utiliser un tronc de cône f 1 d'angle au sommet inférieur à celui de l'angle au sommet des troncs de cône d et e, mais, dans ce cas, la disposition des aspérités cir eulaires q et r sur les portées d. et e serait inversée, c'est-à-dire que le tronc de cône f 1 adhérerait par sa base à la portée mâle d, et par sa partie supérieure à. la portée fe melle e.
Les fig. 6 à â représentent une troisième forme d'exécution comprenant des joints tronconiques f<B>2</B> qui sont constitués chacun par une feuille de métal dont une partie est retournée vers l'intérieur, de manière que ce joint présente une section axiale en forme de<B>U.</B> Des aspérités circulaires q1 et r1 sont. ménagées sur chacune des portées d et e, sur une hauteur correspondant à toute la hau teur du tronc de cône f 2.
L'extrémité de la partie du joint f 2 qui est retournée vers l'in térieur est taillée en biseau en f3 (fig. 6 et 8), de faon à. faciliter la pénétration du fluide intérieur entre les branches du<B>U,</B> entre les deux couches de métal constituant le joint f'=, lorsque les portées d et e s'éloignent l'une de l'autre sous l'effet de dilatations. La fig. ? représente le tube raccordé à la paroi et la fig. 8 montre, à plus grande échelle, la posi tion relative des organes lorsque le cône mâle d s'éloigne du cône femelle e.
Dans ce cas, le joint f2 reste adhérent aux portées conique riraee à la présence des aspérités q1 et r1 et il s'ouvre légèrement, comme représenté, cette action étant facilitée par la pression du fluide qui pénètre entre les branches du<B>U,</B> grâce à la taille en biseau du bord supérieur f 3 de ce joint. L'anale au sommet de chacun des joints tronconiques<I>f2</I> est. sensiblement égal à l'angle au sommet de chacune des parties d et e.