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Brique de revêtement en matière céramique réfractaire
L'invention concerne une brique de revêtement en matière céramique réfractaire pour une paroi d'une chambre de combustion sur laquelle sont disposés de préférence des tubes de refroidissement, la brique comportant une surface d'appui par laquelle elle prend appui sur un élément support adapté à la paroi, respectivement sur l'un des tubes de refroidissement, dans une direction d'appui parallèle à la surface de la brique du cette de la chambre.
Une telle brique de revêtement est décrite dans le document EP 0 228 918 Al. Dans celle-ci, des éléments supports de la paroi s'étendent obliquement vers le haut. La surface d'appui est conformée de manière correspondante. Par les éléments supports disposés obliquement, les briques doivent être maintenues aussi bien en direction verticale qu'en direction horizontale. Ce maintien est problématique car la double fonction des éléments supports ne peut être atteinte que lorsque la position prévue sur la paroi, respectivement sur le tube, est maintenue exactement en pratique. Si les éléments supports ne s'étendent pas exactement dans l'angle prévu, l'installation, respectivement l'appui, sont influencés défavorablement, ou bien les éléments supports ne s'adaptent pas à la brique.
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Dans le modèle d'utilité allemand 88 09 174 de la demanderesse, on décrit également une brique de revêtement du genre cité précédemment. Dans celle-ci, la surface frontale supérieure et la sur-
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face frontale inférieure de la brique s'étendent obliquement par rapport à la surface supérieure et la surface d'appui s'étend perpendiculairement à la surface supérieure. On obtient ainsi que les briques de revêtement soient interchangeables individuellement, avec un maintien sûr dans la liaison avec la paroi. Les briques ne sont pas maintenues en direction horizontale sur la paroi, respectivement sur les tubes de refroidissement. Elles sont assurées contre un glissement a partir de l'élément support par la brique voisine chaque fois en dessous.
Le problème posé à la base de l'invention est de proposer une brique de revêtement du genre cité dans l'introduction, dans laquelle le support, en particulier le support vertical d'une part, et le maintien sur la paroi, respectivement sur le tu'"' be de refroidissement, d'autre part, ont lieu avec des surfaces différentes de la brique.
Suivant l'invention, le problème indiqué cidessus est résolu avec une brique de revêtement du genre précité par le fait que, dans la brique, est formée au moins une rainure profilée qui s'étend parallèlement à la direction d'appui et qui est déplaçable par l'intermédiaire d'un élément de maintien adapté à la paroi, respectivement au tube de refroidissement, élément qui, sans application dans la direction d'appui, maintient la brique sur la paroi, respectivement sur le tube de refroidissement, en direction perpendiculaire à sa surface du côté de la chambre.
La brique s'appuie, en direction verticale,
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par sa surface d'appui, sur l'élément support. Dans la direction horizontale qui lui est perpendiculaire, la brique est retenue sur la paroi, respectivement sur le tube de refroidissement, par l'élément de maintien qui pénètre dans la rainure profilée. Alors, le maintien-, horizontal ne doit pas reprendre le poids de la brique car le poids est repris par lt élément support. Il n'y a pas alors le risque que la rainure profilée s'arrache. La surface d'appui peut simplement être conformée de telle sorte qu' elle soutienne le poids de la brique sans être détériorée.
Comme, dans l'invention, les fonctions d'appui et de maintien sont assurées par des surfaces différentes, à savoir la surface d'appui et la rainure profilée, il est simplement possible d' adapter la surface d'appui, respectivement la rainure profilée, aux conditions existant chaque fois, indépendamment l'une de l'autre.
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Par la longueur de la rainure profilée, on obtient que l'élément de maintien en direction verticale soit libre dans celle-ci. On ne doit donc pas s'occuper, à la paroi, respectivement au tube de refroidissement, d'une position exacte de l'élément de maintien en direction verticale.
Par l'élément de maintien, la brique est maintenue étroitement sur les tubes de refroidissement. Ceci est favorable pour la transmission de chaleur de la brique aux tubes de refroidissement.
Les surfaces frontales de la brique peuvent s'étendre perpendiculairement à la surface du côté de la chambre ou obliquement par rapport à celle-ci.
Comme l'appui et le maintien sont indépendants de l'allure des surfaces frontales, leut allure peut être choisie de telle sorte que de la poussière ou des constituants agressifs du courant de gaz qui
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s'écoule à travers la chambre de combustion, pénètrent aussi peu que possible entre les briques.
Dans la configuration de l'invention, la rainure profilée et la surface d'appui sont prévues chaque fois à une surface cylindrique partielle pour l'application étroite à un tube de refroidissement.
Suivant un développement de l'invention, la brique comporte deux rainures profilées s'étendant parallèlement et la surface d'appui se trouve entre les deux régions profilées. De ce fait, même pour une brique relativement grande, en forme de plaque, un maintien sûr en direction horizontale est assuré.
Même lorsque l'un des éléments de maintien est inefficace, la brique est encore maintenue sûrement.
D'autres configurations avantageuses de l'in- vention apparaissent à la lecture des revendications secondaires et de la description qui va suivre d'un exemple de forme de réalisation. Sur le dessin, on voit en : - Figure 1, une vue en élévation d'une brique de revêtement ; - figure 2, une vue en plan de la brique de revêtement suivant la ligne II-II de la figure 1, à l'endroit des tubes de refroidissement d'une paroi de chambre de combustion ; et en - figure Z. une vue en élévation de la brique en direction de la flèche III de la figure 1, sur des tubes de refroidissement d'une paroi de chambre de combustion.
Sur une paroi de chambre de combustion 1 s' étendent des tubes de refroidissement 2. Ceux-ci sont protégés par rapport à la chambre de combustion 4 par des briques b dont l'une est montrée sur les figures. Les tubes de refroidissement 2 sont ainsi
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protégés de la chaleur de la chambre de combustion 4 et des influences chimiques des gaz de la chambre de combustion 4.
Les briques Z sont faites d'une matière céramique réfractaire, par exemple basée sur le silicate d'alumine, le carbure de silicium ou un carbure de silicium lié au silicium. Les briques U sont refroidies par les tubes de refroidissement 2.
La brique ; présente une surface plane 5 du côté de la chambre. A la surface opposée à cette dernière, la brique Z est pourvue de surfaces en partie cylindriques 6, 7, 8. Leur rayon de courbure correspond au rayon des tubes de refroidissement 2, de telle sorte que la brique Z s'applique étroitement par les surfaces 6, 7, 8 aux tubes de refroidissement 2 considérés (voir figure 2). Dans l'exemple de forme de réalisation, la brique Z s'étend au-dessus de trois tubes de refroidissement. De façon correspondante, on a prévu trois surfaces partiellement cylindriques 6, 7, 8.
La surface frontale supérieure 9 et la surface frontale inférieure 10 s'étendent obliquement par rapport à la surface 5 du côté de la chambre (voir figure Z).
En bas, dans la région de la surface médiane 7, la brique 0 présente un évidement 11. Celui-ci est ouvert à l'arrière, vers la surface 7 et, en bas, vers la surface frontale 10. Il forme une surface d'appui 12 qui s'étend perpendiculairement à la surface 5 du côté de la chambre.
Dans la région des surfaces 6,8, la brique b est pourvue chaque fois d'une rainure profilée 10, 14. La rainure profilée 15, 14 est ouverte à une fente 15 vers la surface 6, respectivement 8. Dans la brique 0, la rainure profilée 10, 14 est plus lar-
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ge qu'à la fente 15. De ce fait sont formées des surfaces de maintien 16. Les rainures profilées 1Ï, 14 s'étendent parallèlement l'une à l'autre et perpendiculairement au plan dans lequel se trouve la surface d'appui 12. Les rainures profilées 1Ï, 14 se terminent ouvertes à la surface frontale supérieure 9. En bas, elles se terminent à un évidement 17, respectivement 18, qui est conformé comme l'évidement 11.
Entre les évidements 17, 11,18, il y a des montants 19 qui limitent latéralement les évidements 17,11, 18.
Au tube de refroidissement médian 2 est fixé un élément support 20 en forme de plaque qui a à peu près la grandeur de la surface d'appui 12. La brique Ï se tient avec la surface d'appui 12 en direction verticale V sur l'élément support 20.
Aux deux tubes de refroidissement extérieurs 2 sont fixés des éléments de maintien 21 en forme de T (voir figure 2). Ces éléments pénètrent par les fentes 15 dans les rainures profilées 13, 14. Ils s'appliquent aux surfaces de maintien 16 et maintiennent étroitement la brique b en direction horizontale H, par ses surfaces partielles 6,7, 8, sur les tubes de refroidissement 2.
Les éléments de maintien 21 sont, en direction verticale V, notablement plus courts que les rainures profilées 1Ï, 14.
La brique 0 est à fixer de façon simple aux tubes de refroidissement 2. Elle est pour cela appliquée par ses évidements 17, 18 aux éléments de maintien 21 des tubes de refroidissement 2 considérés et, ensuite, elle est déplacée vers le bas.
Les éléments de maintien 21 pénètrent alors dans les rainures profilées 10, 14. La brique 3 est alors déplacée davantage vers le bas, jusqu'à ce que sa
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surface d'appui 12 repose sur l'élément support 20. La brique Q est par là soutenue en direction verticale V par l'élément support 20 et, en direction horizontale, elle est maintenue étroitement sur les tubes de refroidissement 2 par les éléments de maintien 21.
La brique convient également pour l'adaptation à des tubes de refroidissement qui s'étendent horizontalement de manière inclinée vers la direction verticale V. Les surfaces frontales 9, 10 peuvent être conformées de façon que des gaz ou de la poussière pénètrent aussi peu que possible dans les intervalles entre les surfaces frontales de briques voisines. Les briques voisines Q peuvent aussi être disposées sur les tubes de refroidissement 2 en étant décalées l'une par rapport à l'autre.
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Brick made of refractory ceramic material
The invention relates to a coating brick made of refractory ceramic material for a wall of a combustion chamber on which cooling tubes are preferably arranged, the brick comprising a bearing surface by which it bears on a suitable support element. to the wall, respectively on one of the cooling tubes, in a support direction parallel to the surface of the brick of this chamber.
Such a facing brick is described in document EP 0 228 918 A1. In this, support elements of the wall extend obliquely upwards. The bearing surface is shaped correspondingly. By the support elements arranged obliquely, the bricks must be maintained both in the vertical direction and in the horizontal direction. This maintenance is problematic because the double function of the support elements can only be achieved when the position provided on the wall, respectively on the tube, is maintained exactly in practice. If the support elements do not extend exactly in the planned angle, the installation, respectively the support, are adversely affected, or else the support elements do not adapt to the brick.
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In the German utility model 88 09 174 of the applicant, there is also described a facing brick of the kind mentioned above. In it, the upper frontal surface and the
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lower front face of the brick extend obliquely to the upper surface and the bearing surface extends perpendicular to the upper surface. We thus obtain that the facing bricks are individually interchangeable, with a secure hold in the connection with the wall. The bricks are not held horizontally on the wall, respectively on the cooling tubes. They are secured against sliding from the support element by the neighboring brick each time below.
The problem posed at the basis of the invention is to propose a facing brick of the kind mentioned in the introduction, in which the support, in particular the vertical support on the one hand, and the support on the wall, respectively on the you '"' be cooling, on the other hand, take place with different surfaces of the brick.
According to the invention, the problem indicated above is solved with a facing brick of the aforementioned kind by the fact that, in the brick, is formed at least one profiled groove which extends parallel to the direction of support and which is movable by means of a holding element adapted to the wall, respectively to the cooling tube, element which, without application in the direction of support, holds the brick on the wall, respectively on the cooling tube, in the perpendicular direction on its surface from the side of the room.
The brick rests, in a vertical direction,
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by its bearing surface, on the support element. In the horizontal direction which is perpendicular to it, the brick is retained on the wall, respectively on the cooling tube, by the holding element which penetrates into the profiled groove. Then, the horizontal support must not take up the weight of the brick because the weight is taken up by the support element. There is therefore no risk that the profiled groove will tear off. The bearing surface can simply be shaped so that it supports the weight of the brick without being damaged.
As, in the invention, the support and support functions are provided by different surfaces, namely the support surface and the profiled groove, it is simply possible to adapt the support surface, respectively the groove profiled, under the conditions existing each time, independently of each other.
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By the length of the profiled groove, it is obtained that the holding element in the vertical direction is free therein. It is therefore not necessary to take care, at the wall, respectively at the cooling tube, of an exact position of the holding element in the vertical direction.
By the holding element, the brick is held tightly on the cooling tubes. This is favorable for the transmission of heat from the brick to the cooling tubes.
The frontal surfaces of the brick may extend perpendicular to the surface of the side of the chamber or obliquely with respect thereto.
As the support and the maintenance are independent of the shape of the front surfaces, the shape can be chosen so that dust or aggressive constituents of the gas stream which
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flows through the combustion chamber, penetrating as little as possible between the bricks.
In the configuration of the invention, the profiled groove and the bearing surface are each provided on a partial cylindrical surface for narrow application to a cooling tube.
According to a development of the invention, the brick has two profiled grooves extending in parallel and the bearing surface is located between the two profiled regions. Therefore, even for a relatively large, plate-shaped brick, a secure hold in the horizontal direction is ensured.
Even when one of the holding elements is ineffective, the brick is still held securely.
Other advantageous configurations of the invention appear on reading the secondary claims and the description which follows of an exemplary embodiment. In the drawing, we see in: - Figure 1, an elevation view of a facing brick; - Figure 2, a plan view of the facing brick along the line II-II of Figure 1, at the location of the cooling tubes of a combustion chamber wall; and in - figure Z. an elevation view of the brick in the direction of arrow III of figure 1, on cooling tubes of a combustion chamber wall.
Cooling tubes 2 extend over a wall of combustion chamber 1. These are protected with respect to the combustion chamber 4 by bricks b, one of which is shown in the figures. The cooling tubes 2 are thus
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protected from the heat of the combustion chamber 4 and from the chemical influences of the gases of the combustion chamber 4.
The Z bricks are made of a refractory ceramic material, for example based on alumina silicate, silicon carbide or a silicon carbide bonded to silicon. The bricks U are cooled by the cooling tubes 2.
The brick ; has a flat surface 5 on the side of the chamber. On the surface opposite this latter, the brick Z is provided with partially cylindrical surfaces 6, 7, 8. Their radius of curvature corresponds to the radius of the cooling tubes 2, so that the brick Z is applied tightly by the surfaces 6, 7, 8 to the cooling tubes 2 considered (see FIG. 2). In the exemplary embodiment, the brick Z extends over three cooling tubes. Correspondingly, three partially cylindrical surfaces 6, 7, 8 are provided.
The upper front surface 9 and the lower front surface 10 extend obliquely to the surface 5 on the side of the chamber (see FIG. Z).
Below, in the region of the median surface 7, the brick 0 has a recess 11. This is open at the rear, towards the surface 7 and, below, towards the front surface 10. It forms a surface d 'support 12 which extends perpendicular to the surface 5 on the side of the chamber.
In the region of the surfaces 6,8, the brick b is each provided with a profiled groove 10, 14. The profiled groove 15, 14 is open to a slot 15 towards the surface 6, respectively 8. In the brick 0, the profiled groove 10, 14 is wider
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ge only at the slot 15. As a result, holding surfaces 16 are formed. The profiled grooves 11, 14 extend parallel to each other and perpendicular to the plane in which the bearing surface 12 is located. The profiled grooves 11, 14 end open at the upper front surface 9. At the bottom, they end at a recess 17, respectively 18, which is shaped like the recess 11.
Between the recesses 17, 11, 18, there are uprights 19 which laterally limit the recesses 17, 11, 18.
To the median cooling tube 2 is fixed a support element 20 in the form of a plate which is approximately the size of the support surface 12. The brick Ï stands with the support surface 12 in the vertical direction V on the support element 20.
Two T-shaped holding elements 21 are attached to the two external cooling tubes 2 (see FIG. 2). These elements penetrate through the slots 15 in the profiled grooves 13, 14. They apply to the holding surfaces 16 and tightly hold the brick b in the horizontal direction H, through its partial surfaces 6,7, 8, on the cooling tubes 2.
The holding elements 21 are, in the vertical direction V, considerably shorter than the profiled grooves 11, 14.
The brick 0 is to be fixed in a simple way to the cooling tubes 2. It is therefore applied by its recesses 17, 18 to the holding elements 21 of the cooling tubes 2 considered and, then, it is moved downwards.
The holding elements 21 then penetrate into the profiled grooves 10, 14. The brick 3 is then moved further downwards, until its
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bearing surface 12 rests on the support element 20. The brick Q is thereby supported in the vertical direction V by the support element 20 and, in the horizontal direction, it is held tightly on the cooling tubes 2 by the elements of maintenance 21.
The brick is also suitable for adapting to cooling tubes which extend horizontally in an inclination towards the vertical direction V. The front surfaces 9, 10 can be shaped so that gases or dust penetrate as little as possible in the intervals between the frontal surfaces of neighboring bricks. The neighboring bricks Q can also be placed on the cooling tubes 2, being offset relative to each other.