EP0764814A1 - Dispositif de liaison de deux parties d'une chaudière - Google Patents

Dispositif de liaison de deux parties d'une chaudière Download PDF

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EP0764814A1
EP0764814A1 EP96401995A EP96401995A EP0764814A1 EP 0764814 A1 EP0764814 A1 EP 0764814A1 EP 96401995 A EP96401995 A EP 96401995A EP 96401995 A EP96401995 A EP 96401995A EP 0764814 A1 EP0764814 A1 EP 0764814A1
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articulated
articulation
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Michel Barbotte
Yvon Riou
Jean-Jacques Marsault
Henri-Gérard Nesson
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Alstom Power Boiler SA
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GEC Alsthom Stein Industrie
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/24—Supporting, suspending, or setting arrangements, e.g. heat shielding

Definitions

  • the present invention relates to a device for connecting two parts of a boiler.
  • It relates more precisely to a device for connecting a main hearth and a flue connected in their upper part by a conduit, disposed between these two parts and connecting a wall of the first part, called the first wall, to a wall of the second part, called second wall.
  • two-part boilers that is to say comprising a main hearth and a rear flue connected by an upper passage duct
  • one of the two parts generally the hearth
  • the other part is therefore fixed to the first overhanging by the conduit connecting them.
  • connection zone between the hearth and the flue that is to say the conduit, is reinforced. This is however difficult in the case of large boilers.
  • the present invention provides a simple and reliable mechanical connection device for transferring static or dynamic forces from one part of the boiler to the other.
  • the invention comprises at least one connecting rod articulated at its two ends, one of its articulations, called the first articulation, being fixedly connected to the first wall at a first point thereof and the other articulation, said second end, being slidably connected vertically to the second wall, the connecting rod being more vertically fixedly connected to the first wall at a second point thereof.
  • the distance between the first point and the second point is determined so that the horizontal displacement resulting from the vertical displacement due to the differential expansion and the inclination of the rod is compatible with the allowable horizontal relative displacement of the second part relative to the first part.
  • the second articulation is slidably connected vertically to the second wall by means of an upright slidably mounted on the wall.
  • the rod is fixedly connected vertically to the first wall at a second point thereof by means of a cross member secured to said upright and fixed to the first wall in a fixed manner vertically. second point.
  • the link is fixedly connected vertically to the first wall at a second point thereof by means of a second link, the first end of which is articulated on the link and the second end of which is articulated at said second fixed point of the first wall.
  • the first end of the second link can be articulated on the second articulation.
  • the first articulation is fixed to an upright secured to the first wall at said first point.
  • the device for connecting two parts of a boiler generally comprises several devices as specified above, distributed between the first and the second wall.
  • Figure 1 is a front view of a two-part boiler.
  • Figure 2 is a front view of a first embodiment of the connecting device according to the invention.
  • FIG. 3 is an enlarged view of part of FIG. 2.
  • Figure 4 is a front view of a second embodiment of the connecting device according to the invention.
  • Figure 5 is a similar view of an alternative embodiment.
  • a two-part boiler as shown in Figure 1 has a main hearth 1 and a rear flue 2 connected by a conduit 3 disposed at their upper part.
  • the hearth 1 is guided by sliding connections, not shown and in a known manner on a support building, and the flue 2 is therefore fixed in cantilever on the hearth 1.
  • a connecting device is installed in zone 4 and connects the wall 1A of the hearth 1 and the wall 2A of the flue 2 which are opposite.
  • this connecting device comprises at least one link 10 articulated at its two ends and inclined at an angle ⁇ relative to the horizontal plane.
  • first joint One of its joints 10A, called the first joint, is fixedly connected to the first wall 1A at a first point P thereof.
  • first articulation 10A is fixed on an upright 11 integral with the first wall 1A at this first point P.
  • This upright 11 is, apart from this point P, mounted sliding vertically on slides 12A, 12B. It also rests on sections 13A, 13B for reinforcing the wall 1A.
  • the other joint 10B is slidably connected vertically to the second wall 2A. To do this, it is integral with an upright 14 slidingly mounted on the wall 2A by means of profiles 15A, 15B and bearing on profiles 16 for reinforcing the second wall 2A.
  • the rod 10 is also fixedly connected vertically to the first wall 1A at a second point Q thereof.
  • a cross member 17 secured to the upright 14 is fixed to the first wall 1A in a fixed manner vertically in Q.
  • the uprights 11, 14 are connected by several similar rods 10, 20 in order to ensure better stability of the structure thus produced and to connect the walls 1A, 2A over a major part of their surface.
  • Figure 3 shows in more detail the link 10. Assuming the wall 1A fixed and the amount 14 fixed horizontally to the wall 2A, during a movement ⁇ y of the amount 14, the link 10 rotates on its articulation 10A and its second articulation is displaced by a vertical displacement ⁇ y and by a horizontal displacement ⁇ x less than ⁇ y. The upright 14 slides vertically on the wall 2A of the displacement ⁇ y and it therefore suffices to choose the angle ⁇ and the distance between the first point P and the second point Q such that the wall 1A between these points expands by the value ⁇ y allowing to obtain a displacement ⁇ x compatible with the horizontal expansion of the duct 3.
  • the link 10 therefore rigidly connects the two walls 1A, 2A while allowing the differential expansions of these walls, the resulting horizontal displacements being kinematically compatible with these expansions.
  • FIG. 4 shows another embodiment of the connection device.
  • This connection device comprises at least one link 10 articulated at its two ends and inclined at an angle ⁇ .
  • One of its joints 10A is fixedly connected to the first wall 1A at a first point P thereof.
  • the first articulation 10A is fixed for example on a section 13A for reinforcing the wall 1A.
  • the other joint 10B is slidably connected vertically to the second wall 2A. To do this, it is slidably connected to an upright 14 integral with the wall 2A at a point 15C and sliding on the latter at the level of the sections 15A and 15B.
  • the rod 10 is also fixedly connected vertically to the first wall 1A at a second point Q thereof.
  • a second link 30 has its first end 30A articulated on the second articulation 10B of the link 10 and its second end articulated at this second fixed point Q of the first wall 1A via the section 13B.
  • the joints 10B and 30A are cylindrical connections in vertical openings integral with the upright 14.
  • the walls 1A, 2A are connected by several sets of links 10, 20, 30, 40 similar or symmetrical.
  • the variant shown in Figure 5 differs from the previous embodiment only in that the second link 30 has its first end 30A articulated on the link 10 at a point thereof different from its articulation 10B.
  • a distance between the points P and Q is obtained which is less and therefore a device which is less bulky.

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Abstract

La présente invention se rapporte à un dispositif de liaison de deux parties d'une chaudière, en particulier d'un foyer principal (1) et d'un carneau (2), reliés en leur partie supérieure par un conduit (3) disposé entre ces deux parties et reliant une paroi (1A) de la première partie, dite première paroi, à une paroi (2A) de la seconde partie, dite seconde paroi. Il comporte au moins une biellette (10) articulée à ces deux extrémités, l'une de ses articulations (10A), dite première articulation, étant reliée de façon fixe à la première paroi (1A) en un premier point (P) de celle-ci et l'autre articulation (10B), dite seconde extrémité, étant reliée de façon coulissante verticalement à la seconde paroi (2A), la biellette (10) étant reliée de plus de façon fixe verticalement à la première paroi (1A) en un second point (Q) de celle-ci. <IMAGE>

Description

  • La présente invention se rapporte à un dispositif de liaison de deux parties d'une chaudière.
  • Elle concerne plus précisément un dispositif de liaison d'un foyer principal et d'un carneau reliés en leur partie supérieure par un conduit, disposé entre ces deux parties et reliant une paroi de la première partie, dite première paroi, à une paroi de la seconde partie, dite seconde paroi.
  • Dans les chaudières en deux parties c'est-à-dire comportant un foyer principal et un carneau arrière reliés par un conduit de passage supérieur, l'une des deux parties, en général le foyer, est guidé sur le bâtiment et l'autre partie est donc fixé sur la première en porte-à-faux par le conduit les reliant.
  • Lorsque la chaudière est susceptible d'être soumise à des sollicitations horizontales telles que des secousses sismiques, des efforts de vent, des effets de fond, il est nécessaire de renforcer cette liaison en porte-à-faux pour assurer la stabilité du carneau, tout en tenant compte des déplacements relatifs induits par les dilatations thermiques des parties de chaudière.
  • De façon connue, l'on renforce la zone de liaison entre le foyer et le carneau, c'est-à-dire le conduit. Ceci est cependant difficile dans le cas de chaudières de grande taille.
  • Il est également connu de mettre en place des dispositifs auto-bloquants (de type vérins) entre les deux parties. Ce système n'est cependant applicable que dans le cas de sollicitations dynamiques non permanentes. Il est en outre coûteux et susceptible de blocage.
  • La présente invention propose un dispositif de liaison mécanique simple et fiable permettant de transférer les efforts statiques ou dynamiques d'une partie de la chaudière à l'autre.
  • Conformément à l'invention, il comporte au moins une biellette articulée à ses deux extrémités, l'une de ses articulations, dite première articulation, étant reliée de façon fixe à la première paroi en un premier point de celle-ci et l'autre articulation, dite seconde extrémité, étant reliée de façon coulissante verticalement à la seconde paroi, la biellette étant reliée de plus de façon fixe verticalement à la première paroi en un second point de celle-ci.
  • Ainsi, les efforts extérieurs sont transférés de la première paroi à la seconde paroi par la biellette dont les déplacements sont pilotés par la première paroi dont les dilatations thermiques sont maîtrisées et homogènes. Ce transfert d'efforts extérieurs ne s'oppose donc pas aux déplacements relatifs fonctionnels de dilatation thermique.
  • La distance entre le premier point et le second point est déterminée pour que le déplacement horizontal résultant du déplacement vertical dû à la dilatation différentielle et de l'inclinaison de la biellette soit compatible avec le déplacement relatif horizontal admissible de la seconde partie par rapport à la première partie.
  • De préférence, la seconde articulation est reliée de façon coulissante verticalement à la seconde paroi par l'intermédiaire d'un montant monté coulissant sur la paroi.
  • Selon un premier mode de réalisation, la biellette est reliée de façon fixe verticalement à la première paroi en un second point de celle-ci par l'intermédiaire d'une traverse solidaire dudit montant et fixée à la première paroi de façon fixe verticalement en ce second point.
  • Selon un second mode de réalisation, la biellette est reliée de façon fixe verticalement à la première paroi en un second point de celle-ci par l'intermédiaire d'une seconde biellette dont une première extrémité est articulée sur la biellette et dont la seconde extrémité est articulée en ledit second point fixe de la première paroi.
  • Dans ce cas, la première extrémité de la seconde biellette peut être articulée sur la seconde articulation.
  • Avantageusement, la première articulation est fixée sur un montant solidaire de la première paroi en ledit premier point.
  • Le dispositif de liaison de deux parties d'une chaudière comprend globalement plusieurs dispositifs tels que précisés ci-dessus répartis entre la première et la seconde paroi.
  • L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant chacune qu'un mode de réalisation préféré de l'invention.
  • La figure 1 est une vue de face d'une chaudière en deux parties.
  • La figure 2 est une vue de face d'un premier mode de réalisation du dispositif de liaison conforme à l'invention.
  • La figure 3 est une vue à échelle agrandie d'une partie de la figure 2.
  • La figure 4 est une vue de face d'un second mode de réalisation du dispositif de liaison conforme à l'invention.
  • La figure 5 est une vue analogue d'une variante de réalisation.
  • Une chaudière en deux parties telle que représentée dans la figure 1 comporte un foyer principal 1 et un carneau arrière 2 reliés par un conduit 3 disposé à leur partie supérieure. Le foyer 1 est guidé par des liaisons coulissantes non représentées et de façon connue sur un bâtiment support et le carneau 2 est donc fixé en porte-à-faux sur le foyer 1.
  • Pour tenir compte d'efforts extérieurs horizontaux, il est connu de renforcer la structure au niveau du conduit 3, mais ce procédé de renforcement devient insuffisant dans le cas de chaudières de grande puissance et donc de grande taille.
  • Selon l'invention, un dispositif de liaison est installé dans la zone 4 et relie la paroi 1A du foyer 1 et la paroi 2A du carneau 2 qui sont en vis-à-vis.
  • Selon un premier mode de réalisation représenté dans la figure 2, ce dispositif de liaison comporte au moins une biellette 10 articulée à ses deux extrémités et inclinée d'un angle α par rapport au plan horizontal.
  • L'une de ses articulations 10A, dite première articulation, est reliée de façon fixe à la première paroi lA en un premier point P de celle-ci. Pour ce faire, la première articulation 10A est fixée sur un montant 11 solidaire de la première paroi 1A en ce premier point P. Ce montant 11 est, à part ce point P, monté glissant verticalement sur des glissières 12A, 12B. Il repose par ailleurs sur des profilés 13A, 13B de renforcement de la paroi 1A.
  • L'autre articulation 10B, dite seconde extrémité, est reliée de façon coulissante verticalement à la seconde paroi 2A. Pour ce faire, elle est solidaire d'un montant 14 monté coulissant sur la paroi 2A par l'intermédiaire de profilés 15A, 15B et en appui sur des profilés 16 de renforcement de la seconde paroi 2A.
  • La biellette 10 est reliée de plus de façon fixe verticalement à la première paroi 1A en un second point Q de celle-ci. Pour ce faire, une traverse 17 solidaire du montant 14 est fixée à la première paroi 1A de façon fixe verticalement en Q.
  • Avantageusement, les montants 11, 14 sont reliés par plusieurs biellettes 10, 20 semblables afin d'assurer une meilleure stabilité de la structure ainsi réalisée et de relier les parois 1A, 2A sur une majeure partie de leur surface.
  • La figure 3 représente plus en détail la biellette 10. En supposant la paroi 1A fixe et le montant 14 fixé horizontalement à la paroi 2A, lors d'un déplacement Δy du montant 14, la biellette 10 tourne sur son articulation 10A et sa seconde articulation est déplacée d'un déplacement vertical Δy et d'un déplacement horizontal Δx inférieur à Δy. Le montant 14 coulisse verticalement sur la paroi 2A du déplacement Δy et il suffit donc de choisir l'angle α et la distance entre le premier point P et le second point Q telle que la paroi 1A entre ces points se dilate de la valeur Δy permettant d'obtenir un déplacement Δx compatible avec la dilatation horizontale du conduit 3.
  • La biellette 10 relie donc rigidement les deux parois 1A, 2A tout en permettant les dilatations différentielles de ces parois, les déplacements horizontaux résultant étant cinématiquement compatibles avec ces dilatations.
  • La figure 4 représente un autre mode de réalisation du dispositif de liaison.
  • Ce dispositif de liaison comporte au moins une biellette 10 articulée à ses deux extrémités et inclinée d'un angle α.
  • L'une de ses articulations 10A, dite première articulation, est reliée de façon fixe à la première paroi 1A en un premier point P de celle-ci. Pour ce faire, la première articulation 10A est fixée par exemple sur un profilé 13A de renforcement de la paroi 1A.
  • L'autre articulation 10B, dite seconde extrémité, est reliée de façon coulissante verticalement à la seconde paroi 2A. Pour ce faire, elle est reliée de manière coulissante à un montant 14 solidaire de la paroi 2A en un point 15C et coulissant sur cette dernière au niveau des profilés 15A et 15B.
  • La biellette 10 est reliée de plus de façon fixe verticalement à la première paroi 1A en un second point Q de celle-ci. Pour ce faire, une seconde biellette 30 a sa première extrémité 30A articulée sur la seconde articulation 10B de la biellette 10 et sa seconde extrémité articulée en ce second point Q fixe de la première paroi 1A par l'intermédiaire du profilé 13B.
  • Avantageusement, afin de faciliter le guidage, les articulations 10B et 30A sont des liaisons cylindriques dans des lumières verticales solidaires du montant 14.
  • Avantageusement, les parois 1A, 2A sont reliées par plusieurs ensembles de biellettes 10, 20, 30, 40 semblables ou symétriques.
  • La variante représentée dans la figure 5 ne diffère du mode de réalisation précédent que par le fait que la seconde biellette 30 a sa première extrémité 30A articulée sur la biellette 10 en un point de celle-ci différent de son articulation 10B. Ainsi, par un effet de démultiplication, on obtient une distance entre les points P et Q inférieure et donc un dispositif moins encombrant.

Claims (7)

  1. Dispositif de liaison de deux parties d'une chaudière, en particulier d'un foyer principal (1) et d'un carneau (2) reliés en leur partie supérieure par un conduit (3) disposé entre ces deux parties et reliant une paroi (lA) de la première partie, dite première paroi, à une paroi (2A) de la seconde partie, dite seconde paroi, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une biellette (10) articulée à ses deux extrémités, l'une de ses articulations (10A), dite première articulation, étant reliée de façon fixe à la première paroi (1A) en un premier point (P) de celle-ci et l'autre articulation (10B), dite seconde extrémité, étant reliée de façon coulissante verticalement à la seconde paroi (2A), la biellette (10) étant reliée de plus de façon fixe verticalement à la première paroi (1A) en un second point (Q) de celle-ci.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde articulation (10B) est reliée de façon coulissante verticalement à la seconde paroi (2A) par l'intermédiaire d'un montant (14) monté coulissant sur la paroi (2A).
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la biellette (10) est reliée de façon fixe verticalement à la première paroi (1A) en un second point (Q) de celle-ci par l'intermédiaire d'une traverse (17) solidaire dudit montant (14) et fixée à la première paroi (1A) de façon fixe verticalement en ce second point.
  4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la biellette (10) est reliée de façon fixe verticalement à la première paroi (1A) en un second point (Q) de celle-ci par l'intermédiaire d'une seconde biellette (30) dont une première extrémité (30A) est articulée sur la biellette (10) et dont la seconde extrémité (30B) est articulée en ledit second point (Q) fixe de la première paroi (1A).
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première extrémité (30A) de la seconde biellette est articulée sur la seconde articulation (10B).
  6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première articulation (10A) est fixée sur un montant (11) solidaire de la première paroi (lA) en ledit premier point (P).
  7. Dispositif de liaison de deux parties d'une chaudière caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs dispositifs selon l'une des revendications précédentes, répartis entre la première et la seconde paroi (1A, 2A).
EP19960401995 1995-09-21 1996-09-19 Dispositif de liaison de deux parties d'une chaudière Expired - Lifetime EP0764814B1 (fr)

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CN (1) CN1150628A (fr)
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ES (1) ES2134572T3 (fr)
FR (1) FR2739179B1 (fr)
RU (1) RU2155299C2 (fr)

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FR2739179A1 (fr) 1997-03-28
EP0764814B1 (fr) 1999-07-14
FR2739179B1 (fr) 1997-11-14
DK0764814T3 (da) 1999-11-29
RU2155299C2 (ru) 2000-08-27
ES2134572T3 (es) 1999-10-01

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