Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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SOCIETE NATIONALE ELF AQUITAINE ET MARECK B.V.
DPI 4972
ENSEMBLE EMBOUTI POUR LA COMBUSTION PULSATOIRE
La présente invention concerne une nouvelle chambre pour la
compulsation pulsatoire, ladite chambre devant permettre la
combustion pulsatoire d'un mélange de combustible et de
ca-r~urant.
Le principe de la combustion pulsatoire et son utilisation
pour la r~alisation d'installations de chau~fage est connu
de liHomme de l'Art. I1 est en particuIier décrit dans le
brevet français 2 178 997 du 2 Avril 1973. Dans de telles
installations, la chambre principale est munie d'un
ensemble de chambres latérales, d'une plaque transversale
divisant la chambre principale en deux compartiments tel
que le mélange de combustible et de comburant qui pén~tre
dans le premier de ces compartiments, en direction de la
plaque transversale, soit divise par cette plaque et soit
oblige, pour passer derrière celle~ci, de traverser les
chambres laterales.
Selon la réalisation particulière decrite dans le brevet
precite, la chambre principale comporte quatre chambres
laterales, reparties autour de l'axe reliant l'orifice
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d'entrée à l'orifice de sortie et la plaque transversale
est fixée aux parois de la chambre. Cet ensemble est
realise d'un seul tenant lors des operations de fonderie.
Il est aussi prevu que le plaque et la chambre soient
solidarisees entre elles en plusieurs endroits, ce qui doit
permettre un meilleur transport de chaleur à la paroi de la
chambre principale~ Ces zones de fixation sont réparties
aux endroits de la paroi de la chambre principale qui se
situent entre les chambres latérales.
Un probleme qui est fréquemment rencontré dans ce genre de
chambres de combustion est celui de la dilatation
différentielle qui peut exister entre la plaque de
separation et les parois de la chambre puisque ces éléments
peuvent être portés ~ des températures très différentes. De
fason à remédier à ces problemes, on a proposé dans la
demande de brevet PCT WO 81/00610 de munir la plaque
transversale de zones d'affaiblissement situées le long de
deux axes perpendiculaires se croisant au centre de la
plaque. En fonctionnement, et en particulier lors de la
mise en combustion de la chambre, la plaque est rompue
selon ces lignes et accepte donc des variations
dimensionnelles dues aux écarts de température tout en
continuant de jouer son rôle de plaque de séparation.
Pour utiliser ces chambres de combustion dans des
chaudières completes, on ré~lnit tous les éléments entre eux
par des opérations de soudure et de~brasage, ce qui peut
occasionner certains problemes lors du fonctionnement, en
particulier au niveau de la liaison entre I'échangeur
tubulaire et la corne qui assure le passage des gaz brûlés
et chauds entre la chambre et l'echangeur.
Un premier but de l'invention est de prevoir une chambre de
combustion qui permette une realisation simple et qui, une
fois montee, ne presente pas de problemes d'etancheite.
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Un deuxième but de l'invention est de prévoir une chambre de
combustion qui résolve aussi le problème de la dilatation
différen-tielle entre la plaque et la chambre.
Selon la présente invention, il est prévu un ensemble pour
la combustion pulsatoire comprenant au moins une chambre de
combustion pulsatoire se présentant sous la forme d'une
chambre principale et d'au moins deux chambres laterales,
ensemble dans lequel lesdites au moins deux chambres
latérales comprennent au moins deux coquilles conformées par
emboutissage et reliées ente elles par soudage, et dans
lequel chacune de ces chambres latérales comprend au moins
une partie d'un échangeur tubulaire plat et une corne de
liaison entre ladite chambre de combustion et ledit
échangeur, ledit ensemble étant réalisé en deux demi-
coquilles qui sont assemblées selon un plan de l'échangeur
tubulaire.
De préEérence, l'ensemble comporte la totalité de
l'échangeur plat, cet échangeur comportant une chambre de
découplage dans laquelle débouchent tous les tubes de
l'échangeur tubulaire.
On comprend donc que selon l'invention on peut réaliser
facilement un ensemble complet, monobloc, par réunion de
deux plaques embouties.
De préférence, chaque coquille comporte au niveau de la
chambre principale un moyen de fixation pour fixer une
plaque de séparation tout en autorisant son déplacement
transversalement.
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Selon un mode préféré de réalisation, ces moyens de
~ixation sont constitués par des cavites réalisées lors de
l'emboutissage où peut être montée la plaque intermediaire.
En outre, selon un mode particulier de realisation de
l'invention, la chambre de combustion comporte quatre
chambres laterales reparties autour de la chambre
principale, chaque chambre laterale etant situee ~
proximite immédiate de deux autres chambres, de sorte que
chaque paroi d'une chambre est sensiblement en contact avec
une paroi d'une chambre voisine, la zone de contact de ces
deux parois definissant chacune une partie de la paroi de
la chambre centrale, et les cavites sont situees dans
lesdites parties de la paroi de la chambre principale.
D'autres caracteristiques et avantages de l'invention
apparaitront plus clairement à la lecture de la description
suivante faite d'une manière illustrative et nullement
limitative en référence aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective d'une partie de
liensemble realise selon l'invention,
- la figure 2 est une vue de dessus de l'ensemble
représente figure 1 avant son assemblage,
- la figure 3 est une demi~coupe de la figure 2 selon
l'axe III,
- la figure 4 est une vue de côte de l'ensemble represente
figure 1,
~ la figure 5 est une vue de face de l'ensemble,
- la figure 6 est une coupe de la figure 5 selon l'axe 5.
On a represente sur la figure 1, un ensemble (1) realise
selon l'invention. Il comporte une chambre de combustion
(2), un echangeur tubulaire (3) plat, dont on n'a
represente que la partie superieure. La chambre de
combustion (~) et l'echangeur tubulaire sont relies entre
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eux par une corne (4) établissant un passage pour les gaz
de combustion.
La chambre de combustion (2) comporte quatre chambres
latérales, telles que (5) et une chambre centrale (6)
située entre la tubulure d'entrée (7) et la corne (4).
La figure 2 est une demi-vue de dessus de la chambre (2).
Entre les chambres latérales telles que (5), (5a~ et (5b),
on a représenté les parois supérieures (10) et (11) des
zones pincées. Ainsi qu'il appara~t mieùx sur la coupé de
la figure 3, chaque paroi supérieure telles que (10) et
(11) est associée à une paroi inférieure telle que (12) et
définit avec elle le logement (14) dans lequel est logée la
plaque de séparation (13). Le logement (14) a la forme
d'une cavité réalisée par emboutissage.
Chaque chambre latérale telle que (5) et (Sa) comporte des
parois latérales (51,52,53 et 54), ou encire (54a)~ Les
parois consécutives (53) et (54a) se rejoignent dans la
zone (55) qui définit partiellement la paroi de la chambre
centrale (6)~
Les logements tels que (14) sont situés dans la zone (55)
et s'étendent chacun entre deux parois consécutives (53 et
54a).
La plaque (13) est ajustée de façon à avoir un jeu minimum
entre ses extrémités et les fonds des logements (14). Selon
la realisation présentée le contact entre la plague et le
logement (14) est quasi linéaire mais on pourrait donner
toute forme aux parois (10) et (12) qui permettrait une
surface de contact plus ou moins étendue.
On obtient ainsi une fixation ferme de la plaque mais qui
autorise les mouyements transversaux. Par exemple, la
plaque peut se dilater puisque sous l'effet d'une telle
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dilatation les parois (10) et (11) des logements (14) vont
s'écarter.
Pour réaliser l'ensemble représenté en perspective sur la
figure 1 et en vue de face et de c8te sur les figures 4 et
5, on part de deux plaques d'acier inoxydable que l'on
emboutit selon les techniques usuelles pour realiser deux
demi-ensembles (18) et (l9).
Après mise en place de la plaque de séparation (13) à
l'interieur d'une demi-chambre par insertion dans les
cavites (14) et (14a), on immobilise la plaque (13) dans
une des cavites en réalisant un point de soudure. Les deux
demi-ensembles emboutis sont ensuite réunis et soudés à la
molette sur toute leur longueur selon une bande (25)
représentée igure (1).
Selon une variante, dans la partie superieure cylindrique
(26) correspondant à la tubulure d'entree (7), on supprime
la languette (25) et effectue la liaison par une soudure
TIG (Tungsten Inert Gag) qui permet de reconstituer un
cylindre parfait et simplifie la liaison de l'ensemble
ainsi obtenu avec les autres organes de la chaudière.
L'ensemble r~alise est ainsi parfaitement étanche.
Lors de cette operation, on realise avantageusement
l'echangeur (3) dont uné coupe selon l'axe VI.VI de la
figure 5 est representee figure 6. Les bords (20) et (21)
sont soudes par le même cordon de soudure T.I.G. (30). Les
deux demi-plaques ont eté embouties de façon à définir
chacune une serie de demi-tubes tels que (31,33) et
(32,34), chaque demi-tube tel que (31,32) ~tant s~pare du
demi-tube voisin tels que (33,34) par une bande plate
(35,36). Pour réaliser l'étancheité de l'echangeur et
eviter que les tubes ne communiquent entre eux~ on effectue
sur chaque bande plate une soudure ~ la mollette.
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Mais selon l'invention, on peut avantageusement encore
realiser un ensemble comportant un echangeur complet
constitue par la partie supérieure (3), la partie centrale
(30), la partie inferieure (31) et une chambre de
decouplage (32).
La chambre de decouplage (32) est constituee par une paroi
cylindrique (35), une paroi circulaire (36) constituant un
fond et une paroi (37) de liaison entre les tubes et
l'interieur de la chambre. Elle est perpendiculaire au plan
général de l'echangeur .
La chambre est realisée comme le reste de l'ensemble lors
de l'emboutissage des demi-plaques et la plaque de fond est
rapportée et soudee. Elle comporte une tubulure (50) pour
la sortie des gaz.
L'intér8t d'une telle realisation est d'avoir une liaison
continue entre les tubes et la chambre.
La partie centrale (30) de l'échangeur peut avoir toute
forme et par exemple on pourra prevoir une forme telle que
la chambre de découplage soit situ~e en dessous de la
chambre (5) et ne soit pas decalee comme cela est
représente figure 4.
Il est bien entendu que l'on peut utiliser tout autre mode
de fixation des demi-plaques sans sortir du cadre ae
l'invention. On peut aussi réaliser l'ensemble à l'aide de
plus de deux plaques.
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