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"Boh*uff jw pour fluide$ gazeux# comportant des tubes de chambre de combustion Parallèle$ et maintenue par des anneaux tubulaires*
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Cette invention concerne un échauffeur pour fluides ga- eux comprenant une pluralité de tubes de chambre de oombus- tion parallèles traversée par un fluide de travail gazeux et raccordée, par une extrémité, à une conduite de distribution annulaire disposée dans un plan sensiblement perpendiculaire, et, par l'extrémité opposée, & une conduite oolleotrioe aanu- laire disposée dans un plan parallèle à celui de la conduite distributrice,
les tubes de la chambre de combustion étant par ailleurs fixée à au moins un anneau tubulaire disposé dans un plan sensiblement parallèle à ceux des conduites de distribu- tion et collectrice,
Dans les échauffeurs pour fluide* gazeux connus jusqu'ici il est nécessaire de prévoir des canalisations distinctes abou- tissant aux anneaux tubulaires pour leur apporter un fluide de refroidissement. De plus, selon la charge imposée à l'échauf- feur et selon les conditions régnant dans la chambre de com- bustion, il est nécessaire de faire varier le débit du fluide de refroidissement pour protéger les anneaux tubulaires contra les contraintes thermiques excessive**
Le but de l'invention est de remédier à ce* inconvénient .
Dans un éohauffeur pour fluides gazeux du type précité amie par%. fectionné selon l'invention, on divine à cet effet l'anneau tu-' biliaire en plusieurs segments respectivement raccordé* par une extrémité à un tube d'entrée sensiblement parallèle aux tubes de la chambre de combustion et raccordé à son tour 1 la con-
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duite de distribution et, par I*extréXïté oppoeée, à m tube de
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sortit sensiblement parallèle aux tubes de la chambre de oombui.
tion et raccorda à non tour à la conduite oolleotrioe les dittè- rente segmente étant par ailleurs rigidement reliée eatre eux*
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On décrira ol..pr8. à titre d'exemple., quelque modes de réalisation de l'objet de l'invention, en se referait au des- sin schématique annexe, dans lequel*
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- la figure 1 .et une vue en élévation d'un éohiiuffeur
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pour fluiden galeux, L ... la figure 2 .et une coupe faite suivant la li.pie II-II de la figure l; la figure 3 reproduit à plue grande échelle une partie
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de la figure If - la figure 4 ont une coupe faite suivant la llj|ne IV-IV de la figure 3;
- la figure 5 est une vue partielle similaire treille de la figure 3, mais représentant un nouveau mode de réalisation) - la figure 6 est une vue en élévation d'un mode de réa-
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lioation encore différent de l'échauffeur pour fluidet gaeeux la figure 7 est une coupe faite suivant la 111ev.tI-VII de la figure 6; la figure 8 reproduit, à plus grande échelle,;me partie de la figure 6;
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- la figure 9 est une coupe faite suivant la lie e IX-IX de la figure 8;
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m la figure la est une vue en coupe similaire' celle 4.
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la figure 9, mais montrant encore un autre aode de réalisation); - la figure 11 est une coupe faite suivant la ligne XI-XI dé la figure 10.
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L'échauffeur de fluides gazeux représenté par 1... t18\U'" ..
1 à 4 comporte une pluralité de tube. 1 de chambre de oombu.t1o, disposée parallèlement les uns aux autres. Vue en coupe transver- sale, ces tubes forment une cage polygonale l'intérieur de la* quelleue trouve une chambre de combustion 2o les tubes 1 de la chambre de combustion sont raccordée par une extr'm1t4 & une een* duite de distribution annulaire 3, et, par l'extrémité opposée à une conduite collectrice annulaire 4. Un fluide de travail ga-
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soux, de préférence l'air, eet échauffé à l'intérieur des tubes de la chambre de combustion .Ce fluide entre dane la conduite de distribution 3 par une tubulure d'admission 5,traverse les
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tubes 1 ainsi que la conduite collectrice 4 et sort de l'éohauf- feur par une tubulure de départ 6.
L'éohautteur est entoura d'une 6C.onnsiis tubulaire non représentée.
Etant donné que les tubes enveloppant la chambre de com-
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bust10n subissent une tortue contrainte thermique sur toute leur longueur, il est nécessaire de les maintenir de place en place de façon que leur flambage dans une direction quelonnque soit em- p(#ô6 autant que possible.
A cet effet, on prévoit par exemple deux anneaux de clerc- lage tubulaires 7 et 8, auxquels les tubes 1 sont fixée. La non.
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dulte de distribution 3, la conduite collectrice 4 et les an-
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neaux de cerclage tubulaires 7t 8 sont disposés dans quatre plana parallèles entre eux et perpendiculaires aux pi' M pas- nant par les tubes 1.
Les anneaux tubulaires de corcli ge 7 et 8 sont formée par des segments 7 1 à 7 et 8 à 88 Chaque ! ses-" ment de l'anneau tubulaire 7 @et raccordé par une extrémité à l'un des tubes d'entrée 9 à 9 sensiblement parallèles aux
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tubes 1 de la chambre de combustion, raccordée à leurltour à la conduite de distribution 3, et par l'extrémité opp sée, à l'un des tubes de sortie lo 1 à 108 sensiblement parai .des aux tubes 1 de la chambre de combustion, raccordée à leur [tour à la conduire collectrice 4.
De la même façon, chaque segment de
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l'anneau tubulaire 8 est raccordé, par une extrémité , 1 à l'un des tubes d'entrée il 1 à il 8 ainsi qu'à la conduite de distri-
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bution 3, et par l'extrémité opposée, à l'un des tube de sor- ' tire 1,.21à 12 raccordée à leur tour à la conduite collectrice 4.
Ainsi que le montre notamment la figure 50 un rccord de ommunication 33 est intercalé entre les segmenta 7 1 ! et 7 2 d'une
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part,le tube d'entrée bzz et le tube de sortie lo d'autre part, et ce raccord de communication est divisé intérieurement en deux canaux coudés 13" et 13"' par une cloison de séparation 13'.
Le
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canal 13" établit la communication entre le tube d'sacrée 9 et le segment 7 avec le tube de sortit 10 Tous les attitrés ses- tente communiquent de la même manière entre eux et avec les tubes d'entrée et de sortie correspondante,
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On voit eur les figures 5 et 4 que les tubes 1 envelop- pant la chambre de combustion sont fixes aux segments des an-
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neaux tubulaires 7, 8 par des agrafes 14.
Ces agrafes cheval- chent chacune un tube 1 de la chambre de combustion et un an * eau tubulaire perpendiculaire à oe tube, e-4 elles mont ancemb- lées par soudure avec des barrettes 15 qui sont disposées sur le côté des tubes 1 opposé à la chambre de combustion 2.
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Les anneaux tubulaires 7, 8 et les raccorda de oommunica- tion 13 sont disposés à l'extérieur de la cage octogonale for- mée par les tubes de la chambre de combustion. Pour plue de clarté les agrafes 14 et les barrettes 15 ne sont pas repré- montées sur les figures 1 et 2.
Ainsi que le montre surtout la figure 4, le tube d'entrée 91 présente un ooude à proximité du point d'assemblage par sou-
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dure avec le raccord de communication 13 disposé à l'extérieur de la cage, et ce tube est ensuite incorpore à la cage pour remplir la fonction d'un tube de chambre de combustion* Le tube
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de sortie 102 que montre cette figura, ainsi qua tout les sutrtt tubes d'entrée et de sortie, sont connus et agences de la et**
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!8&nière.
Les anneaux tubulaires' 7, 8, les tubes d'entrée 9. 11 et les tubes de sortie lo, 12 rigidement reliée entre eux par les pae88pds de communication 139 forment ensemble un bâti mécanique- MORT stable, dont la déformation est insignifiante xte)M en prém sono$ de fortes contraint*! thermique$ et assure ainsi unt bonne tenue aux tubes de la chambre de combwrè.au.
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Chaque segment des anneaux tubulairss 7, 8 font* aye les tubes d'entrée et de sortis raoeordés à ses extri 1 aitéit un conduit continu pour le passage du fluide de trtthil gasem, partant de la conduite de distribution et aboutissait- ; à la con- duite collectrice de la manière indiquée par des fie' ceo tur la figure 1, Le même fluide de travail circule donc austil bien dans les tubes 1 de la chambre de combustion que dani les M- neaux tubulairee, et les tubes d'entrée et de sortie [remplissent en même temps la fonction de tubes de la chambre de ambustianr Il n'est donc plus nécessaire de faire passer* a trottera l'en- veloppe en maçonnerie de 1 . éahau'eur, des canalicatlons des- tlnées à apporter un fluide de refroidissement aux agneaux tu"
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bulaires.
Le fluide gazeux circulant dans les anneau.t tubulaires
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est à la même température que le fluide gazeux traversant les
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tubes de la chambre de combustion. Les anneaux tubulairessu- '
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bissent ainsi les mêmes contraintes thermiques que les tubea de
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la chambre de combustion, de sorte qu'il n'est plus "nécessaire
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de faire varier le refroidissement des anneaux tubulures se-
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lon la charge imposée à 1 dahau'eur, Etant donné que le chemin que doit parcourir le fluide de , travail gazeux circulant dans les segments des annea ix tubulaires
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7 et 8 est plus long que le chemin parcouru dans les tubes 1 de
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la chambre de combustion, les anneaux tubulaires :
8 sont un peu moine fortement refroidis, mais ceci est com,,eno par le fait que les anneauxtubulairea 7 et 8 sont disposée 16 l'extérieur
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de la cage formée par les tubes 1 de la chambre de combustion, et sont ainsi moins fortement chauffé* que ces tubes.
La vue partielle selon la figure 5, qui correspond à celle de la figure 3, montre un détail d'un autre mode de réalisation de 1' chauffeur pour fluides gazeux, Celui-ci comporte plusieurs tulles 16 parallèles entre eux etformant la chambre de combustion, Sans un plan perpendiculaire à ces tubes est disposé Un anneau tabulaire 17, divisé en segments 171, 172 par des cloisons de séparation 181, 182 ...
Aux extrémitée de chaque segment sont. respectivement raccordés par soudure un tube d'entrée 19 partant d'une conduite de distribution et un tube de sortie 2o aboutis- sent à une conduite collectrice.Pour empêcher la formation de zones de stagnation du fluide, les cloisons de séparation 18 , 182 ... sont orientées obliquement par rapport aux exes des seg- mente. Les tubes 16 de la chambre de combustion sont fixés à l'anneau tubulaire 17 par des moyens non représentés,
L'anneau tubulaire 17, divisé en segments 171. 172 ... pré- sente un diamètre et une épaisseur de parois supérieurs à ceux des tubes 16 de la chambre de combustion, des tubes d'entrée 19 et des tubes de sortie 20.
Il en résulte une plue grande réels- tance mécanique des tubes destinée à assurer la bonne tenue des tubes de la chambre de combustion*
On pourrait également donner aux tubes d'entrée et (ou) aux tubes de sortie des dimensions plue grandes que celles des tubes formant la cage de la chambre de combustion.
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On peut même supprimer les cloisons de séparation 181, 182 ... destinées à la subdivision de l'anneau tubulaire 17 en segmente, à condition que les tubes d'entrée et de sortie soient raccordés perpendiculairement à l'anneau tubulaire l' et que les pointe de raccordement soient équidistante et alternant les uns avec jeu autres II est alors possible d'obtenir une distribution uniforme du fluide gazeux, donc également un refroidissement uni- forme de l'anneau tubulaire, même sans cloisons de séparation.
L'échavffeur pour fluides gazeux représenté pax les figures 6 à 9 comporte une pluralité de tubes parallèles 21 formant la cage do la chambre de combustion. Vue en coupe transversale, ce* tubes ttont disposés en forme de cage circulaire et enveloppent une chambre de combustion 22.
Les tubes 21 de la cage sont rac- cordée par une extrémité & une conduite de distribution annulaire 23, et par l'extrémité opposée, à une conduite collectrice annu- laire 24. Les tubes 21 sont destinés au chauffage d'on fluide ga- eux de travail qui entre dans la conduite de distribution 23 par une tubulure d'admission 25, traverse les tubes 21 de; la cage, et quitte l'éehauffeur par la conduite collectrice 24 etune tubu- lure de départ 26.
La fixation des tubes de la chambre de combustion est as- *urée par deux anneaux tubulaires 27, 28, divisés en pegments 271 à 276 et 281 à 286 respectivement* La conduite de distribution 23, la conduite collectrice 24 et les anneaux tubulaires 27, 28 sont disposés dans quatre plans parallèles entre exu, mais per-
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pendiculaires aux tubes 21 de la chambre de combustion.
'Le segment 271 de l'anneau tubulaire 27 et le segment 281 de l'anneau tubulaire 28 forment un conduit continu pour le pas. sage du fluide de travail gazeux avec le tube d'entrée 291 in- tercalé entre le segment 271 et la conduite de distribution 23, avec un tube intermédiaire 301 intercalé entre les deux segments, et avec un tube de sortie 31 intercale entre le segment 281 et la conduite collectrice 24. Le trajet suivi par le fluide de travail est indiqué par des flèches sur la figure 6.
Les autres segments des anneaux tubulaires 27, 28, les tubes Inter- médiaires 3o, les tubes d'entrée 29 et les tubes de sortie 31 font de manière similaire partie de conduits continus allant de la conduite de distribution 23 à la conduite collectrice 24 et dans lesquels le fluide de travail circule d'un bout à l' autre.
Le$ divers segments des anneaux tubulaire$ 27, 28 sont sa- sembilés entre eux par un joint soude 32 tel que le Neutre notam- ment la figure 8.
La fixation des tubes 21 de la chambre de combustion aux segments de? anneaux tubulaires 27, 28 est assurée par des ag- ratée 33 chevauchant à la fois un tube 21 et un sapent et sou- déce par des barrettes 34. Ces agrafes 32 et leurs barrettes 34 sont, pour plus de clart4, supprimées sur les figures 6 et 7*
Les conduits continus formés par les segments des anneaux tubulaires 27, 28, les tubes d'entrée 29.les tubes Intense-
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diaires 30 et les tubes de sortit 31: sont disposés' sur le peur- tour extérieur de la cage formée par les tubes 21 du la chambre de combustion.
Ils sont sinsi moins fortement chaufiés; et leur refroidissement relativement moins intense par rappert à celui des tubes de la chambre de combustion et qui résulté du parcoure. plan long du fluide de travail, est ainsi pratiquemetn compensé.
Pour la fixation des tubes de la chambre de combustion aux segments des anneaux tubulaires, on peut également remplacer les agrafes 33 et leurs barrettes 34 par d'autres moyens , tels que les crocheta que montrent par exemple les figures 10 et 11. chacundes crochets 37 comprend par exemple un coude 37' che- vauohant le tube 35 de la chambre de combustion et un bec 37" entourant partiellement un segment 361. Pour sépares les una des autres les tubes 35 de la chambre de combustion, les cro- chets 37 sont prologés par des bracnches latérales 37"' orien- tées dans la direction de l'axe des segments et venant buter les unes contre les autre$*