[0001] La présente invention concerne un dispositif de protection d'écrans de chaudières
de récupération de chaleur, notamment pour four d'incinération d'ordures, ces écrans
étant formés de tubes verticaux réunis par des ailettes de solidarisation soudées,
disposés derrière des briques réfractaires et munies de moyens d'accrochage de ces
briques, ces tubes étant pourvus d'ailettes auxiliaires d'accrochage verticales faisant
un angle compris entre 30° et 60° avec le plan des ailettes de solidarisation, et
interrompues périodiquement sur des tronçons verticaux des tubes, une première série
des briques étant munies dans leur partie inférieure d'encoches verticales de largeur
et d'épaisseur correspondant à celles des ailettes auxiliaires, ne s'étendant que
sur une fraction de leur hauteur à partir du bas, et étant accrochées sur la partie
supérieure des ailettes auxiliaires, et un ciment réfractaire étant disposée entre
les briques d'une part, les tubes et les ailettes d'autre part.
[0002] La demanderesse a déjà proposé dans les documents FR-A-2 611 864 du 27 février 1987
ou US-A-4809 645 un dispositif de protection de ce genre, comportant des ailettes
auxiliaires interrompues périodiquement dans certains intervalles verticaux, une
première partie des briques réfractaires, munies d'encoches verticales ne s'étendant
que sur une fraction de leur hauteur à partir du bas, étant accrochée sur les ailettes
auxiliaires, et une autre partie des briques, en général en plus grand nombre, étant
munies d'encoches verticales s'étendant sur toute leur hauteur, ces dernières briques
étant enfilées sur les ailettes auxiliaires au-dessus des briques de la première partie.
[0003] Quoique ce dispositif soit efficace, il présente des difficultés de mise en place
et un risque de corrosion à long terme. En effet, l'intervalle subsistant entre les
briques d'une part, les tubes, les ailettes de solidarisation et les ailettes auxiliaires,
d'autre part, doit être rempli d'un ciment assurant un bon accrochage des briques
et l'étanchéité de l'écran ainsi formé. Or, lorsque l'on fait glisser verticalement
les briques munies d'encoches verticales sur toute leur hauteur sur les ailettes auxiliaires,
ces briques enlèvent une partie du ciment mis en place contre les tubes et les ailettes,
de sorte que la liaison entre ces briques et les tubes et ailettes est mal assurée
et ne présente pas une bonne étanchéité. Les tubes et les ailettes sont dès lors soumis
à un risque de corrosion et de dégradation par les fumées du four venues s'infiltrer
jusqu'à leur contact.
[0004] La présente invention a pour but de procurer un dispositif de protection d'écrans
de chaudières aussi efficace que celui faisant l'objet de la demande de brevet ci-dessus,
mais de mise en place plus facile, plus étanche et évitant les risques de corrosion
des tubes et des ailettes par les fumées du four.
[0005] Le dipositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'une seconde série de briques,
alternant avec celles de la première partie, comporte à ses extrémités supérieure
et inférieure des embrèvements leur donnant une forme générale en queue d'aronde,
et en ce que les briques de la première série comportent des embrèvements correspondants
assurant le blocage entre elles en position des briques de la seconde partie.
[0006] De préférence, les ailettes auxiliaires des tubes sont de hauteur voisine de la moitié
de celle des briques de la première série.
[0007] De préférence également, les ailettes auxiliaires sont reliées aux tubes par des
soudures à pleine pénétration et présentent une largeur et une épaisseur telles que
leur température soit très voisine de celle des tubes eux-mêmes.
[0008] Les hauteurs des briques de la première et de la seconde série sont avantageusement
égales.
[0009] Le procédé de fabrication d'un tel dispositif conformément à l'invention est caractérisé
en ce que l'on dispose des tubes parallèlement dans un plan, on les réunit entre eux
au moyen d'ailettes de solidarisation soudées entre les tubes adjacents, on soude
sur les tubes des éléments d'ailettes auxiliaires d'accrochage faisant un angle compris
entre 30° et 60° avec le plan général des axes des tubes, de hauteur correspondant
à une fraction de la hauteur d'une première série de briques réfractaires munies d'encoches
verticales correspondant aux ailettes auxiliaires et comportant des embrèvements s'élargissant
vers le côté du foyer, et à des intervalles correspondant à au moins la hauteur des
briques d'une seconde série, dépourvues d'encoches verticales, et comportant des embrèvements
s'ajustant avec ceux des briques de la première série, en ce que l'on munit la surface
des tubes, des ailettes de solidarisation et des ailettes auxiliaires, sur la hauteur
d'une première rangée inférieure de briques de la première série, d'un enduit de ciment
réfractaire, en ce que l'on accroche sur les ailettes auxiliaires de cette première
rangée une rangée horizontale de briques de la première série, en ce que l'on munit
la surface des tubes, des ailettes de solidarisation et de l'embrèvement supérieur
des briques de la première série ainsi posées d'un enduit de ciment réfractaire, en
ce que l'on place au-dessus des briques de cette première rangée une rangée horizontale
de briques de la seconde série, en ce que l'on munit la surface des tubes, des ailettes
de solidarisation, des ailettes auxiliaires de la rangée horizontale supérieure, et
des embrèvements des briques de la seconde série ainsi posées d'un enduit de ciment
réfractaire, en ce que l'on accroche sur les ailettes auxiliaires de cette rangée
horizontale supérieure une autre rangée horizontale de briques de la première série,
et ainsi de suite jusqu'en haut de l'écran de protection.
[0010] Il est décrit ci-après à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé
un dispositif de protection d'écrans de chaudières selon l'invention et son procédé
de fabrication.
La figure 1 représente l'emboîtement des briques des deux séries en coupe par un plan
vertical (axe I-I des figures 2 à 4).
La figure 2 représente une vue en élévation d'une partie du dispositif.
La figure 3 représente une coupe par un plan horizontal au niveau d'une brique réfractaire
de la première série (axe III-III des figures 1 et 2).
La figure 4 représente une coupe par un plan horizontal au niveau d'une brique réfractaire
de la seconde série (axe IV-IV des figures 1 et 2).
[0011] Dans la figure 1, on voit deux briques 4 et 5 de la première série et une brique
6 de la seconde série.
[0012] Les briques 4 et 5 sont accrochées par des encoches de leur moitié inférieure 2A,
3A sur des ailettes auxiliaires 2 et 3 soudées sur le tube 1 (ou 11 et 13 sur le tube
14). La brique 4 comporte un embrèvement supérieur 8 et la brique 5 un embrèvement
inférieur 7 permettant de maintenir en place la brique 6, munie d'embrèvements correspondants
10 et 9, ces trois briques formant un assemblage en queue d'aronde, et l'espace subsistant
entre les embrèvements 7 et 9 d'une part, 8 et 10 d'autre part étant rempli par un
ciment réfractaire, comme celui subsistant entre les briques réfractaires et les tubes
et ailettes. Des gorges horizontales telles que 15 et verticales telles que 16 permettent
la mise en place de joints d'étanchéité entre les briques, de manière connue.
[0013] La figure 2 représente les briques en élévation. Les briques de la première série
telles que 4 et 5 et de la seconde série telles que 6 et 18 sont placées selon une
disposition alternée, une brique de la seconde série étant au-dessus et au-dessous
de deux briques de la première série, et réciproquement.
[0014] Les figures 3 et 4 représentent les briques en coupe par des plans horizontaux (axes
III-III et IV-IV respectivement des figures 1 et 2). Les tubes 1 et 14 sont réunis
par une ailette de solidarisation 17, et sont munis d'ailettes auxiliaires d'accrochage
3 et 13 soudées sur eux à pleine pénétration (soudures 19, 20) et faisant un angle
de 45° avec le plan des axes des tubes. La largeur 1 et l'épaisseur e de ces ailettes
sont telles que leur température soit sensiblement égale à celle des tubes 1, 14.
[0015] Pour mettre en place un écran, on dispose les tubes tels que 1 et 14 dans un plan
et soude entre eux des ailettes de solidarisation telles que 17, par exemple à l'aide
d'une machine de soudage automatique à fil de soudure consommable. On soude alors
sur ces tubes à des niveaux espacés de la hauteur d'une brique de la seconde série
telle que 6 et d'environ la moitié d'une brique de la première série telle que 4,
des ailettes auxiliaires 2, 3. On dispose sur les tubes, les ailettes de solidarisation
et les ailettes auxiliaires telles que 2, sur la hauteur des briques réfractaires
4, un enduit de ciment réfractaire. On accroche sur ces ailettes auxiliaires 2 des
briques 4. On munit ensuite la surface des tubes, des ailettes de solidarisation et
des embrèvements supérieurs 8 des briques 4 de l'enduit de ciment réfractaire. On
met en place des briques de la seconde série telles que 6, 18, qui sont maintenues
provisoirement par l'appui de leurs embrèvements inférieurs 9 sur les embrèvements
supérieurs 7 des briques 4. On munit à nouveau la surface des tubes, des ailettes
de solidarisation et les embrèvements supérieurs des briques 6, 18 d'un enduit de
ciment réfractaire. On accroche sur les ailettes auxiliaires 3 une rangée de briques
de la première série 5. On recommence à nouveau de proche en proche vers le haut l'opération
à partir de cette rangée de briques jusqu'à obtenir l'ensemble du dispositif de protection
de l'écran.
1/ Dispositif de protection d'écrans de chaudières de récupération de chaleur, notamment
pour four d'incinération d'ordures, ces écrans étant formés de tubes verticaux (1,
14) réunis par des ailettes de solidarisation soudées (17) disposés derrière des briques
réfractaires et munis de moyens d'accrochage de ces briques, ces tubes étant pourvus
d'ailettes auxiliaires d'accrochage verticales (2, 11 ; 3, 13) faisant un angle compris
entre 30° et 60° avec le plan des ailettes de solidarisation, interrompues périodiquement
sur des tronçons verticaux des tubes, une première série des briques réfractaires
(4, 5) étant munies dans leur partie inférieure d'encoches verticales (2A, 3A) de
largeur et d'épaisseur correspondant à celles des ailettes auxiliaires, ne s'étendant
que sur une fraction de leur hauteur à partir du bas, et étant accrochées sur la partie
supérieure des ailettes auxiliaires, et un ciment réfractaire étant disposée entre
les briques réfractaires d'une part, les tubes et les ailettes d'autre part, caractérisé
en ce qu'une seconde série de briques (6, 18) alternant avec celles de la première
partie, comporte à ses extrémités supérieure et inférieure des embrèvements (9, 10)
leur donnant une forme générale en queue d'aronde, et en ce que les briques de la
première série comportent des embrèvements correspondants (7, 8) assurant le blocage
entre elles en position des briques de la seconde partie.
2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ailettes auxiliaires
(2, 11 ; 3, 13) des tubes sont de hauteur voisine de la moitié de celle des briques
de la première série (4, 5).
3/ Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les ailettes
auxiliaires sont reliées aux tubes par des soudures à pleine pénétration et présentent
une largeur et une épaisseur telles que leur température soit très voisine de celle
des tubes eux-mêmes.
4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les hauteurs
des briques de la première et de la seconde série (4, 5 ; 6, 18) sont égales.
5/ Procédé de fabrication d'un dispositif de protection d'écrans de chaudière selon
l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on dispose des tubes (1, 14)
parallèlement dans un plan, on les réunit entre eux au moyen d'ailettes de solidarisation
(17) soudées entre les tubes adjacents, on soude sur les tubes des éléments d'ailettes
auxiliaires d'accrochage (2, 11 ; 3, 13) faisant un angle compris entre 30° et 60°
avec le plan général des axes des tubes, de hauteur correspondant à une fraction de
la hauteur d'une première série de briques réfractaires (4, 5) munies d'encoches verticales
correspondant aux ailettes auxiliaires et comportant des embrèvements (7, 8) s'élargissant
vers le côté du foyer, et à des intervalles correspondant à au moins la hauteur des
briques (6, 10) d'une seconde série, dépourvues d'encoches verticales, et comportant
des embrèvements (9, 10) s'ajustant avec ceux des briques de la première série, en
ce que l'on munit la surface des tubes, des ailettes de solidarisation et des ailettes
auxiliaires, sur la hauteur d'une première rangée inférieure de briques de la première
série, d'un enduit de ciment réfractaire, en ce que l'on accroche sur les ailettes
auxiliaires de cette première rangée une rangée horizontale de briques de la première
série (4) en ce que l'on munit la surface des tubes, des ailettes de solidarisation
et de l'embrèvement supérieur (8) des briques de la première série ainsi posées d'un
enduit de ciment réfractaire, en ce que l'on place au-dessus des briques de cette
première rangée, une rangée horizontale de briques de la seconde série (6, 18), en
ce que l'on munit la surface des tubes, des ailettes de solidarisation, des ailettes
auxiliaires de la rangée horizontale supérieure, et des embrèvements (9) des briques
de la seconde série ainsi posées d'un enduit de ciment réfractaire, en ce que l'on
accroche sur les ailettes auxiliaires de cette rangée horizontale supérieure une autre
rangée horizontale de briques de la première série (5), et ainsi de suite jusqu'en
haut de l'écran de protection.