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CA1299026C - Ensemble embouti pour la combustion pulsatoire - Google Patents

Ensemble embouti pour la combustion pulsatoire

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CA1299026C
CA1299026C CA000512545A CA512545A CA1299026C CA 1299026 C CA1299026 C CA 1299026C CA 000512545 A CA000512545 A CA 000512545A CA 512545 A CA512545 A CA 512545A CA 1299026 C CA1299026 C CA 1299026C
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CA
Canada
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chamber
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combustion
bedroom
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CA000512545A
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English (en)
Inventor
Bernard Vergne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe National Elf Aquitaine
Mareck BV
Original Assignee
Societe National Elf Aquitaine
Mareck BV
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M3/00Firebridges
    • F23M3/12Firebridges characterised by shape or construction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C15/00Apparatus in which combustion takes place in pulses influenced by acoustic resonance in a gas mass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C3/00Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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Abstract

Ensemble pour la combustion pulsatoire comportant une chambre de combustion, une corne et une partie d'échangeur, réalisé par emboutissage et soudure de deux demi-coques. La plaque de séparation est fixée à l'intérieur de la chambre dans un logement prévu à cet effet. L'invention trouve une application dans le chauffage domestique.

Description

~2!~30~6 SOCIETE NATIONALE ELF AQUITAINE ET MARECK B.V.

ENSEMBLE EMBOUTI POUR LA COMBUSTION PULSATOIRE

La présente invention concerne une nouvelle chambre pour la compulsation pulsatoire, ladite chambre devant permettre la combustion pulsatoire d'un mélange de combustible et de ca-r~urant.

Le principe de la combustion pulsatoire et son utilisation pour la r~alisation d'installations de chau~fage est connu de liHomme de l'Art. I1 est en particuIier décrit dans le brevet français 2 178 997 du 2 Avril 1973. Dans de telles installations, la chambre principale est munie d'un ensemble de chambres latérales, d'une plaque transversale divisant la chambre principale en deux compartiments tel que le mélange de combustible et de comburant qui pén~tre dans le premier de ces compartiments, en direction de la plaque transversale, soit divise par cette plaque et soit oblige, pour passer derrière celle~ci, de traverser les chambres laterales.

Selon la réalisation particulière decrite dans le brevet precite, la chambre principale comporte quatre chambres laterales, reparties autour de l'axe reliant l'orifice .. " '~

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, 'i ~L2g~6 d'entrée à l'orifice de sortie et la plaque transversale est fixée aux parois de la chambre. Cet ensemble est realise d'un seul tenant lors des operations de fonderie.

Il est aussi prevu que le plaque et la chambre soient solidarisees entre elles en plusieurs endroits, ce qui doit permettre un meilleur transport de chaleur à la paroi de la chambre principale~ Ces zones de fixation sont réparties aux endroits de la paroi de la chambre principale qui se situent entre les chambres latérales.

Un probleme qui est fréquemment rencontré dans ce genre de chambres de combustion est celui de la dilatation différentielle qui peut exister entre la plaque de separation et les parois de la chambre puisque ces éléments peuvent être portés ~ des températures très différentes. De fason à remédier à ces problemes, on a proposé dans la demande de brevet PCT WO 81/00610 de munir la plaque transversale de zones d'affaiblissement situées le long de deux axes perpendiculaires se croisant au centre de la plaque. En fonctionnement, et en particulier lors de la mise en combustion de la chambre, la plaque est rompue selon ces lignes et accepte donc des variations dimensionnelles dues aux écarts de température tout en continuant de jouer son rôle de plaque de séparation.

Pour utiliser ces chambres de combustion dans des chaudières completes, on ré~lnit tous les éléments entre eux par des opérations de soudure et de~brasage, ce qui peut occasionner certains problemes lors du fonctionnement, en particulier au niveau de la liaison entre I'échangeur tubulaire et la corne qui assure le passage des gaz brûlés et chauds entre la chambre et l'echangeur.

Un premier but de l'invention est de prevoir une chambre de combustion qui permette une realisation simple et qui, une fois montee, ne presente pas de problemes d'etancheite.

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Un deuxième but de l'invention est de prévoir une chambre de combustion qui résolve aussi le problème de la dilatation différen-tielle entre la plaque et la chambre.

Selon la présente invention, il est prévu un ensemble pour la combustion pulsatoire comprenant au moins une chambre de combustion pulsatoire se présentant sous la forme d'une chambre principale et d'au moins deux chambres laterales, ensemble dans lequel lesdites au moins deux chambres latérales comprennent au moins deux coquilles conformées par emboutissage et reliées ente elles par soudage, et dans lequel chacune de ces chambres latérales comprend au moins une partie d'un échangeur tubulaire plat et une corne de liaison entre ladite chambre de combustion et ledit échangeur, ledit ensemble étant réalisé en deux demi-coquilles qui sont assemblées selon un plan de l'échangeur tubulaire.

De préEérence, l'ensemble comporte la totalité de l'échangeur plat, cet échangeur comportant une chambre de découplage dans laquelle débouchent tous les tubes de l'échangeur tubulaire.

On comprend donc que selon l'invention on peut réaliser facilement un ensemble complet, monobloc, par réunion de deux plaques embouties.

De préférence, chaque coquille comporte au niveau de la chambre principale un moyen de fixation pour fixer une plaque de séparation tout en autorisant son déplacement transversalement.

~2g~026 Selon un mode préféré de réalisation, ces moyens de ~ixation sont constitués par des cavites réalisées lors de l'emboutissage où peut être montée la plaque intermediaire.

En outre, selon un mode particulier de realisation de l'invention, la chambre de combustion comporte quatre chambres laterales reparties autour de la chambre principale, chaque chambre laterale etant situee ~
proximite immédiate de deux autres chambres, de sorte que chaque paroi d'une chambre est sensiblement en contact avec une paroi d'une chambre voisine, la zone de contact de ces deux parois definissant chacune une partie de la paroi de la chambre centrale, et les cavites sont situees dans lesdites parties de la paroi de la chambre principale.

D'autres caracteristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante faite d'une manière illustrative et nullement limitative en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une partie de liensemble realise selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus de l'ensemble représente figure 1 avant son assemblage, - la figure 3 est une demi~coupe de la figure 2 selon l'axe III, - la figure 4 est une vue de côte de l'ensemble represente figure 1, ~ la figure 5 est une vue de face de l'ensemble, - la figure 6 est une coupe de la figure 5 selon l'axe 5.

On a represente sur la figure 1, un ensemble (1) realise selon l'invention. Il comporte une chambre de combustion
(2), un echangeur tubulaire (3) plat, dont on n'a represente que la partie superieure. La chambre de combustion (~) et l'echangeur tubulaire sont relies entre . : :
.
: , , - ~2~

eux par une corne (4) établissant un passage pour les gaz de combustion.

La chambre de combustion (2) comporte quatre chambres latérales, telles que (5) et une chambre centrale (6) située entre la tubulure d'entrée (7) et la corne (4).

La figure 2 est une demi-vue de dessus de la chambre (2).
Entre les chambres latérales telles que (5), (5a~ et (5b), on a représenté les parois supérieures (10) et (11) des zones pincées. Ainsi qu'il appara~t mieùx sur la coupé de la figure 3, chaque paroi supérieure telles que (10) et (11) est associée à une paroi inférieure telle que (12) et définit avec elle le logement (14) dans lequel est logée la plaque de séparation (13). Le logement (14) a la forme d'une cavité réalisée par emboutissage.

Chaque chambre latérale telle que (5) et (Sa) comporte des parois latérales (51,52,53 et 54), ou encire (54a)~ Les parois consécutives (53) et (54a) se rejoignent dans la zone (55) qui définit partiellement la paroi de la chambre centrale (6)~

Les logements tels que (14) sont situés dans la zone (55) et s'étendent chacun entre deux parois consécutives (53 et 54a).

La plaque (13) est ajustée de façon à avoir un jeu minimum entre ses extrémités et les fonds des logements (14). Selon la realisation présentée le contact entre la plague et le logement (14) est quasi linéaire mais on pourrait donner toute forme aux parois (10) et (12) qui permettrait une surface de contact plus ou moins étendue.

On obtient ainsi une fixation ferme de la plaque mais qui autorise les mouyements transversaux. Par exemple, la plaque peut se dilater puisque sous l'effet d'une telle q32g~

dilatation les parois (10) et (11) des logements (14) vont s'écarter.

Pour réaliser l'ensemble représenté en perspective sur la figure 1 et en vue de face et de c8te sur les figures 4 et 5, on part de deux plaques d'acier inoxydable que l'on emboutit selon les techniques usuelles pour realiser deux demi-ensembles (18) et (l9).

Après mise en place de la plaque de séparation (13) à
l'interieur d'une demi-chambre par insertion dans les cavites (14) et (14a), on immobilise la plaque (13) dans une des cavites en réalisant un point de soudure. Les deux demi-ensembles emboutis sont ensuite réunis et soudés à la molette sur toute leur longueur selon une bande (25) représentée igure (1).

Selon une variante, dans la partie superieure cylindrique (26) correspondant à la tubulure d'entree (7), on supprime la languette (25) et effectue la liaison par une soudure TIG (Tungsten Inert Gag) qui permet de reconstituer un cylindre parfait et simplifie la liaison de l'ensemble ainsi obtenu avec les autres organes de la chaudière.
L'ensemble r~alise est ainsi parfaitement étanche.

Lors de cette operation, on realise avantageusement l'echangeur (3) dont uné coupe selon l'axe VI.VI de la figure 5 est representee figure 6. Les bords (20) et (21) sont soudes par le même cordon de soudure T.I.G. (30). Les deux demi-plaques ont eté embouties de façon à définir chacune une serie de demi-tubes tels que (31,33) et (32,34), chaque demi-tube tel que (31,32) ~tant s~pare du demi-tube voisin tels que (33,34) par une bande plate (35,36). Pour réaliser l'étancheité de l'echangeur et eviter que les tubes ne communiquent entre eux~ on effectue sur chaque bande plate une soudure ~ la mollette.

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-, , , .
' 12~216 Mais selon l'invention, on peut avantageusement encore realiser un ensemble comportant un echangeur complet constitue par la partie supérieure (3), la partie centrale (30), la partie inferieure (31) et une chambre de decouplage (32).

La chambre de decouplage (32) est constituee par une paroi cylindrique (35), une paroi circulaire (36) constituant un fond et une paroi (37) de liaison entre les tubes et l'interieur de la chambre. Elle est perpendiculaire au plan général de l'echangeur .

La chambre est realisée comme le reste de l'ensemble lors de l'emboutissage des demi-plaques et la plaque de fond est rapportée et soudee. Elle comporte une tubulure (50) pour la sortie des gaz.

L'intér8t d'une telle realisation est d'avoir une liaison continue entre les tubes et la chambre.

La partie centrale (30) de l'échangeur peut avoir toute forme et par exemple on pourra prevoir une forme telle que la chambre de découplage soit situ~e en dessous de la chambre (5) et ne soit pas decalee comme cela est représente figure 4.

Il est bien entendu que l'on peut utiliser tout autre mode de fixation des demi-plaques sans sortir du cadre ae l'invention. On peut aussi réaliser l'ensemble à l'aide de plus de deux plaques.

..

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. , .

Claims (6)

1. Ensemble pour la combustion pulsatoire comprenant au moins une chambre de combustion pulsatoire se présentant sous la forme d'une chambre principale et d'au moins deux chambres latérales, ensemble dans lequel lesdites au moins deux chambres latérales comprennent au moins deux coquilles formées par emboutissage et reliées entre elles par soudage, et dans lequel chacune de ces chambres latérales comprend au moins une partie d'un échangeur tubulaire plat et une corne de liaison entre ladite chambre de combustion et ledit échangeur, ledit ensemble étant réalisé en deux demi-coquilles qui sont assemblées selon un plan de l'échangeur tubulaire.
2. Ensemble pour la combustion pulsatoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque coquille comprend, au niveau de la chambre principale, un moyen de fixation pour fixer une plaque de séparation à l'intérieur de cette chambre principale tout en autorisant son déplacement transversal.
3. Ensemble pour la combustion pulsatoire selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation sont constitués par des cavités embouties dans lesquelles est insérée la plaque.
4. Ensemble pour la combustion pulsatoire selon la revendication 3, comprenant quatre chambres latérales réparties autour de la chambre principale, chaque chambre latérale étant située entre deux autres chambres latérales, chaque paroi latérale d'une chambre latérale étant sensiblement en contact avec une paroi d'une chambre voisine, la zone de contact de ces deux parois définissant chacune une partie de la paroi de la chambre principale, caractérisé en ce que les cavités embouties sont situées dans lesdites parties de la paroi de la chambre principale.
5. Ensemble pour la combustion pulsatoire, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une chambre de découplage reliée audit échangeur dans sa partie opposée à la partie reliée à la corne.
6. Ensemble pour la combustion pulsatoire selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre de découplage est cylindrique et fermée par une paroi circulaire.
CA000512545A 1985-06-27 1986-06-26 Ensemble embouti pour la combustion pulsatoire Expired - Fee Related CA1299026C (fr)

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