Agencement de maintien d'un faisceau de tubes en particulier destiné à former un échangeur de chaleur

Description

[0001] La présente invention concerne un faisceau de tubes, les tubes étant disposés en n rangées de p colonnes, chaque tube étant pourvu d'une ailette externe hélicoïdale, ledit faisceau comportant sur sa longueur, au moins un agencement de maintien dudit faisceau de tubes, un tel agencement comportant :

• des barres séparant les colonnes consécutives de tubes, lesdites barres étant solidaires à leurs extrémités de profilés supports encadrant extérieurement, et parallèlement aux n rangées, le faisceau de tubes,
• des profilés de maintien transversal, perpendiculaires aux dites barres et séparant les rangées consécutives de tubes,
• des pattes de maintien longitudinal, encastrées dans un pas du filet de l'ailette des tubes,

   lesdites barres et lesdits profilés de maintien transversal dudit agencement formant, dans un plan perpendiculaire à l'axe des tubes, un maillage de maintien des tubes du faisceau.

[0002] Un tel faisceau est connu par le brevet des Etats-Unis 4 325 171. Dans ce document, le maillage est constitué de moyens supports comportant des barres horizontales et chaque barre comporte des profilés verticaux de séparation des tubes. La constitution de ce maillage est compliquée. Par ailleurs, les pattes de maintien longitudinal sont liées les unes aux autres par des soudures. Un tel montage est long et nécessite de nombreuses soudures.

[0003] L'invention permet un montage plus simple et avec moins de soudures, on obtient ainsi un agencement moins coûteux en moyens et en main d'oeuvre.

[0004] L'invention a ainsi pour objet un faisceau de tubes tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce que chaque barre comporte sur sa longueur n-1 orifices, chaque profilé de maintien transversal étant enfilé dans un dit orifice correspondant de chaque barre et en ce que lesdites pattes de maintien longitudinal sont constituées de plats séparés les uns des autres et comportant chacun une patte d'encastrement et au moins une languette de liaison avec ledit maillage, ladite liaison étant effectuée sur le profilé de maintien transversal correspondant.

[0005] Selon le mode de réalisation préféré, la languette de liaison est fixée sur le profilé de maintien transversal correspondant, cette fixation étant réalisée par déformation de cette languette autour du profilé.

[0006] Avantageusement, lesdites barres sont constituées de barres plates.

[0007] De préférence, lesdits plats ont une forme de U, l'âme du U constituant la patte d'encastrement et les branches du U formant deux languettes de liaison.

[0008] L'invention peut être utilisée dans un échangeur de chaleur constitué d'un faisceau constitué de tubes disposés en n rangées de p tubes, plusieurs agencements de maintien tels que précédemment décrits maintenant ce faisceau, répartis sur la longueur de celui-ci.

[0009] L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention.

[0010] La figure 1 est une vue partielle de dessus d'un faisceau de tubes équipé d'un agencement de maintien conforme à l'invention.

[0011] La figure 2 est une vue en coupe II-II de la figure 1.

[0012] La figure 3 est une vue de dessus d'un plat de maintien longitudinal utilisé dans l'agencement conforme à l'invention.

[0013] La figure 4 est une vue de côté de ce plat à l'état plié.

[0014] La figure 5 est une vue du détail V de la figure 1.

[0015] La figure 6 est une vue du détail VI de la figure 1.

[0016] La figure 7 est une vue en coupe selon VII-VII de la figure 5.

[0017] L'échangeur de chaleur représenté partiellement sur les figures 1 et 2 en vue de dessus est de préférence vertical et supporté en partie haute de la chaudière de récupération où il est installé. Sur la hauteur de la chaudière, il doit être maintenu par des agencements conformes à l'invention répartis sur cette hauteur.

[0018] L'échangeur de chaleur est constitué d'un faisceau de tubes 1, de préférence de même diamètre, constitué de tubes pourvus chacun d'une ailette radiale externe hélicoïdale 2 et disposés en n rangées 3 de p tubes 1. Latéralement, le faisceau est relié à des profilés de support constitués de cornières 11 qui sont solidarisées par vissage ou équivalent à la paroi réfractaire 13 limitant la chaudière.

[0019] L'agencement de maintien comprend:

• des profilés de maintien transversal 4, de préférence de section carré, disposés entre chaque rangée 2,
• des barres 6, avantageusement plates, perpendiculaires auxdits profilés de maintien transversal 4 séparant les p tubes adjacents 1 des n rangées 3, les profilés de maintien transversal 4 étant enfilés dans n-1 orifices 7, de préférence poinçonnés, espacés de sensiblement le diamètre des tubes et prévus sur ces barres 6, lesdites barres 6 et lesdits profilés 4 formant un maillage de maintien,
• des plats 8 séparés comportant chacun une patte d'encastrement 9 formant une patte de maintien longitudinal encastrées dans un pas du filet de l'ailette 2 du tube 1 correspondant et au moins une languette 10 de liaison avec ledit maillage, fixée sur le profilé de maintien transversal 4 correspondant, cette fixation étant réalisée par déformation de cette languette 10 autour du profilé 4.

[0020] Un plat 8 est représenté à l'état non plié sur la figure 3 et à l'état plié sur la figure 4.

[0021] Il a une forme de U, l'âme du U constituant la patte d'encastrement 9 et les branches du U formant deux languettes de liaison 10.

[0022] Ces deux branches 10 sont pliées deux fois à angle droit pour venir enserrer un profilé de maintien transversal comme visible sur les figures 5 et 7.

[0023] Une fois les tubes 1 d'une rangée 3 posés, ces plats 8 sont encastrés par leur patte d'encastrement 9 dans un pas du filet de l'ailette 2 d'un tube déjà posé et leur languette pliée 10 vient enserrer le profilé 4 où elle est bloquée par poinçonnement.

[0024] Sur la figure 6 est représentée une vue en détail d'un tube 1 disposé en bordure latérale du faisceau où il est maintenu par la cornière 11 sur laquelle sont soudés des plats 12 encastrés dans un pas du filet de l'ailette des tubes 1 cirrespondants et les barres 6.

[0025] Le montage d'un tel faisceau est réalisé en position horizontale des tubes 1 comme suit, en divers points répartis sur la longueur de celui-ci:

• sur la première cornière 11 sont soudés une extrémité des barres 6, un tube 1 étant posé entre chacune d'elles,
• un profilé de maintien transversal 4 est enfilé dans le premier orifice 7, venant bloquer transversalement la première rangée de tubes 1,
• un certain nombre de plats 8 sont mis en place comme précisé plus haut, leur nombre étant choisi selon la résistance du maintien longitudinal nécessaire,
• une deuxième rangée de tubes 1 est posée sur le profilé 4 et les précédentes étapes sont reproduites jusqu'à la dernière rangée où la seconde cornière 11 équipée de plats 12 est soudée à l'autre extrémité des barres 6.

Revendications

1. Faisceau de tubes (1), les tubes étant disposés en n rangées de p colonnes, chaque tube (1) étant pourvu d'une ailette (2) externe hélicoïdale, ledit faisceau comportant sur sa longueur, au moins un agencement de maintien dudit faisceau de tubes, un tel agencement comportant :

- des barres (6) séparant les colonnes consécutives de tubes (1), lesdites barres étant solidaires à leurs extrémités de profilés supports (11) encadrant extérieurement, et parallèlement aux n rangées, le faisceau de tubes,

- des profilés (4) de maintien transversal, perpendiculaires aux dites barres (6) et séparant les rangées consécutives de tubes,

- des pattes (8) de maintien longitudinal, encastrées dans un pas du filet de l'ailette (2) des tubes (1),

   lesdites barres (6) et lesdits profilés (4) de maintien transversal dudit agencement formant, dans un plan perpendiculaire à l'axe des tubes, un maillage de maintien des tubes du faisceau, caractérisé en ce que chaque barre (6) comporte sur sa longueur n-1 orifices (7), chaque profilé (4) de maintien transversal étant enfilé dans un dit orifice (7) correspondant de chaque barre (6) et en ce que lesdites pattes (8) de maintien longitudinal sont constituées de plats séparés les uns des autres et comportant chacun une patte d'encastrement (9) et au moins une languette (10) de liaison avec ledit maillage, ladite liaison étant effectuée sur le profilé (4) de maintien transversal correspondant.

2. Faisceau de tubes selon la revendication 1, caractérisé en ce que la languette (10) de liaison est fixée sur le profilé de maintien transversal (4) correspondant, cette fixation étant réalisée par déformation de cette languette (10) autour du profilé (4).

3. Faisceau de tubes selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites barres (6) sont constituées de barres plates.

4. Faisceau de tubes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits plats (8) ont une forme de U, l'âme du U constituant la patte d'encastrement (9) et les branches du U formant deux languettes de liaison (10).

Claims

1. A set of tubes (1), the tubes being disposed in n rows of p columns, each tube (1) being provided with a helical outer fin (2), said set including, over its length, at least one rack for holding said set of tubes, such a rack including:

bars (6) separating the consecutive columns of tubes (1), said bars being secured at their ends to support section members (11) which surround the set of tubes, parallel to the n rows;

transverse holding section members (4) that are perpendicular to said bars (6) and that separate the consecutive rows of tubes;

longitudinal holding lugs (8) engaged in gaps between the turns of the fins (2) on the tubes (1);

   said bars (6) and said transverse holding section members (4) of said rack forming, in a plane perpendicular to the axis of the tubes, a mesh for holding the set of tubes, the set of tubes being characterized in that each bar (6) includes n-1 orifices (7) over its length, each transverse holding section member (4) being threaded through a corresponding one of said orifices in each bar (6), and in that said longitudinal holding lugs (8) are constituted by mutually separate brackets each including an engageable lug (9) and at least one fastening tab (10) for fastening it to said mesh, said fastening tab being fastened to the corresponding transverse holding section member (4).

2. A set of tubes according to claim 1, characterized in that the fastening tab (10) is fixed to the corresponding transverse holding section member (4) by being deformed around said section member (4).

3. A set of tubes according to claim 1 or 2, characterized in that said bars (6) are constituted by flat bars.

4. A set of tubes according to any preceding claim, characterized in that said brackets (8) are U-shaped, the web of the U constituting the engageable lug (9), and the branches of the U forming two fastening tabs (10).

Ansprüche

1. Rohrbündel (1), bei dem die Rohre in n Reihen von p Spalten angeordnet sind, wobei jedes Rohr (1) mit einem schraubenlinienförmigen äußeren Steg (2) versehen ist, wobei das Bündel auf seiner Länge wenigstens eine Anordnung zum Halten des Rohrbündels aufweist, wobei eine solche Anordnung umfasst:

- Stäbe (6), die die aufeinanderfolgenden Spalten von Rohren (1) trennen, wobei die Stäbe an ihren Enden mit Trägerprofilen (11) fest verbunden sind, die von außen und parallel zu den n Reihen das Rohrbündel umrahmen,

- Quer-Halteprofile (4), senkrecht zu den Stäben (6), die die aufeinanderfolgenden Reihen von Rohren trennen,

- Längs-Haltefüße (8), die in einen Gang des Gewindes des Steges (2) der Rohre (1) eingerastet sind,

wobei die Stäbe (6) und die Quer-Halteprofile (4) der Anordnung in einer zur Achse der Rohre senkrechten Ebene ein Gitter zum Halten der Rohre des Bündels bilden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stab (6) auf seiner Länge n-1 Öffnungen (7) aufweist, dass jedes Quer-Halteprofil (4) in eine solche entsprechende Öffnung (7) jedes Stabs (6) eingefügt ist, und dass die Längs-Haltefüße (8) durch voneinander getrennte Platten gebildet sind, die jeweils einen Einrastfuß (9) wenigstens eine Zunge (10) zur Verbindung mit dem Gitter umfassen, wobei die Verbindung zu dem entsprechenden Quer-Halteprofil (4) hergestellt ist.

2. Rohrbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungszunge (10) an dem entsprechenden Quer-Halteprofil (4) befestigt ist, und dass diese Befestigung durch Verformung der Zunge (10) um das Profil (4) realisiert ist.

3. Rohrbündel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (6) durch flache Stäbe gebildet sind.

4. Rohrbündel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (8) die Form eines U haben, wobei der Kern des U den Einrastfuß (9) und die Schenkel des U zwei Verbindungszungen (10) bilden.

Dessins