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CES
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Facc
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Tif
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Cer
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Molecule
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DES
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PORTES
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carac
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516643A1
Family ID 8052433
Probable Assignee Sulzer Ag
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF DE NETTOYAGE DES TUBES DE FUMEE D'UN ECHANGEUR DE
CHALEUR TEL QU'UNE CHAUDIERE
EN Title CLEANER FOR BOILER SMOKE TUBES - HAS PIPE ASSEMBLY WHICH
ROTATES AND FEEDS PRESSURISED AIR OR STEAM TO SMOKE TUBES
Abstract
_________________________________________________________________
A.DISPOSITIF DE NETTOYAGE DES TUBES DE FUMEE D'UN ECHANGEUR DE CHALEUR
PAR INSUFFLATION D'AIR OU DE VAPEUR SOUS PRESSION A L'INTERIEUR DE CES
DERNIERS.
B.LES TUBES DE FUMEE A NETTOYER 1A, 1B ET 1C ETANT DISPOSES SELON DES
CERCLES CONCENTRIQUES, LE PRESENT DISPOSITIF COMPORTE, EN FACE DE
CEUX-CI, UN JEU DE TUBES D'INSUFFLATION 3A, 3B ET 3C PORTES PAR UN
SUPPORT 5, 14 MONTE ROTATIF AUTOUR D'UN AXE COINCIDANT AVEC CELUI DE
L'ECHANGEUR DE CHALEUR. CHACUN DE CES TUBES D'INSUFFLATION EST DISPOSE
EN REGARD D'UN CERCLE DETERMINE DE TUBES DE FUMEE, ET UN MOTEUR "PAS A
PAS" 17 ENTRAINE LE SUPPORT 5, 14 DES TUBES D'INSUFFLATION EN ROTATION
D'UN ANGLE DETERMINE DE FACON QUE L'EXTREMITE DE CHACUN D'EUX VIENNE
SE PLACER SUCCESSIVEMENT EN REGARD DE L'OUVERTURE DES DIFFERENTS TUBES
DE FUMEE 1A, 1B, 1C DU CERCLE CORRESPONDANT.
C.LE PRESENT DISPOSITIF EST DESTINE A EQUIPER DES ECHANGEURS DE
CHALEUR A TUBES DE FUMEE POUR ASSURER LE NETTOYAGE DE CES DERNIERS.
The tubes to be cleaned (1a,1b,1c) are fitted in concentric circles.
Near their ends are air or steam blowing pipes (3a,3b,3c) carried on a
support (5). This support is rotated by a stepping motor (17) so that
each blower pipe comes, in turn, opposite the smoke tubes. The ends of
the blower tubes (4) are straight and parallel to the axes of the
smoke tubes. Each blower tube is controlled by a separate valve (7). A
programmer controls rotation so that the blower tubes meet the smoke
tubes and stop for a preset time.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne les dispositifs prevus pour assurer le
nettoyage des tubes de fumee d'un echangeur de chaleur, par exemple
une chaudiere, un economiseur, etc. Ce nettoyage est une condition
imperative du bon fonctionnement d'un tel echangeur de chaleur car il
convient d'eliminer les depots de suies et autres impuretes qui
tendent a se former sur les parois des tubes de fumee.
De plus, ceci est absolument indispensable dans le cas de chaudieres
utilisees pour recuperer les calories resultant de la combustion
d'effluents chimiques ou similaires. En effet, dans ce cas, il risque
de se produire tres rapidement une obstruction partielle, ou meme
complete, des tubes de fumee par les depots se formant sur leurs
parois.
Pour eliminer ces depots, il a deja ete propose d'assurer le nettoyage
de tels tubes par projection d'air ou de vapeur sous pression au moyen
d'un tube mobile dispose en regard des tubes a nettoyer. Ce tube est
alors anime d'un mouvement continu d'oscillation de facon que l'air ou
la vapeur projete par celui-ci soit dirige successivement vers les
differents tubes. Cependant, un tel dispositif presente peu
d'efficacite car seule une tres faible quantite d'air ou de vapeur
sous pression atteint directement les tubes de fumee pour autant qu'au
cours de son mouvement continu d'oscillation le tube de projection
passe effectivement en regard de ces differents tubes.Mais de toute
facon, il s'agit la d'un passage fugitif et la majeure partie de l'air
ou de la vapeur projete se diffuse dans l'espace et rencontre
l'extremite correspondante de la chaudiere avant de passer dans les
tubes de fumee. I1 en resulte donc une perte de charge extremement
importante qui reduit l'efficacite de l'operation realisee. En effet,
l'air ou la vapeur traversant les tubes possede une pression
insuffisante pour decoller les depots existant dans ceux-ci. Par
ailleurs, les dispositifs de ce genre ont l'inconvenient de consommer
une grande quantite d'air ou de vapeur sous pression.
Pour assurer le nettoyage des tubes de fumee d'une chaux il a
egalement ete propose de placer, a l'interieur de d'eux, un petit tube
d'insufflation d'air ou de vapeur d: dans l'axe du tube de fumee
correspondant. Ces-divers p tubes de projection sont alors alimentes,
a intervalles temps reguliers, en air cu en vapeur sous pression de f
a provoquer le decollement des suies et autres depots e tant sur les
parois internes des tubes de fumee. Les di sitifs de ce genre ont
l'avantage de posseder une effic plus grande que ceux du type
mentionne precedemment, ca l'air ou la vapeur projete est envoye
directement a l'i rieur de chaque tube de fumee.Cependant, ces
dispositi presentent un inconvenient majeur a savoir le fait que
petits tubes d'insufflation d'air ou de vapeur obstruer permanence une
partie de la section de l'ensemble des i de fumee, ce qui nuit au bon
fonctionnement de l'chant
Par ailleurs, ces dispositifs consomment une tres grand quantite d'air
ou de vapeur a chaque fois qu'ils sont service puisque de l'air ou de
la vapeur sous pression alors projete dans la totalite des tubes de
fumee. I1 donc necessaire de prevoir une installation capable de
duire, a intervalles determines, de grandes quantites ou de vapeur
sous pression.
La presente invention a pour but de realise dispositif de nettoyage
par insufflation d'air ou de s sous pression, mais qui est concu de
facon a eviter 1 convenients des dispositifs rappeles ci-dessus. A cet
ce dispositif est caracterise en ce que les tubes de a nettoyer etant
disposes selon des cercles concentre il comporte, en face de ceux-ci,
un jeu de tubes d'in tion portes par un support monte rotatif autour
d'un coincidant avec celui de l'echangeur de chaleur et do cun est
dispose en regard d'un cercle determine de tu fumee, un moteur "pas a
pas" entrainant ce support en tion d'un angle determine de facon que
l'extremite de es tubes d'insufflation vienne se placer successivement
en regard de l'ouverture des differentes tubes de fumee du cercle
correspondant.
Selon une autre caracteristique du present dispositif, l'alimentation
de chaque tube d'insufflation est controlee par une vanne distincte et
il est prevu un programmE teur commandant
- la rotation pas a pas du support rotatif de facc que chacun des
tubes vienne successivement en regard des differents tubes de fumee du
cercle respectif avec un temps d'arret, de duree reglable,dans chacune
des positions correspondantes
- l'ouverture de la vanne d'alimentation de l'un des tubes
d'insufflation durant chaque temps d'arret du support rotatif
- puis, lorsque tous les tubes de fumee du cercle correspondant ont
ete ainsi nettoyes, l'ouverture de la vanne d'alimentation d'un autre
des tubes d'insufflation, et ainsi de suite.
Cependant d'autres particularites et avantages du dispositif selon
l'invention apparaitront au cours de la description suivante d'un
exemple de realisation de celui-ci.
Cette description est donnee en reference au dessin annexe a simple
titre indicatif, et sur lequel
La figure 1 est une vue schematique en coupe-elevation du dispositif
selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe partielle d'un
detail de ce dispositif.
Le dispositif represente est destine a assurer le nettoyage des tubes
de fumee la, lb et lc d'une chaudiere 2, ces tubes etant repartis
suivant des cercles concentriques autour de l'axe XX' de la chaudiere,
en l'occur rence selon trois cercles concentriques dans l'exemple
repre sente. Le dispositif selon l'invention comporte un jeu de tubes
d'insufflation d'air ou de vapeur sous pression en nombre egal a celui
des cercles concentriques de tubes de fumee a nettoyer,donc trois
tubes 3a, 3b, 3c dans le present exemple. L'extremite libre de chacun
de ces tubes se trouve disposee en regard de l'un des cercles de tubes
fumee.
A ce sujet il faut observer qu'a cette extra te, chacun des tubes
d'insufflation comporte une partie terminale rectiligne 4 qui s'etend
parallelement aux axes des tubes de fumee. L'extremite opposee des
tubes d'insufj tion est branchee sur un boitier 5 qui sert de support
a semble de ces tubes et a l'interieur duquel debouche une conduite 6
a alimentation en air ou en vapeur sous pressiez
Chaque tube d'insufflation la, lb et lc coml une electro-vanne de
controle 7 commandant le passage du fluide a l'interieur de ce
tube.L'ensemble de ces vannes ainsi que le boitier 5 sont loges a
l'interieur d'une enct te 8 distincte de la chambre 9 a l'interieur de
laquelle debouchent les tubes de fumee la, lb et lc et dont les pa:
sont calorifugees.
L'enceinte 8 est fixee sur le dessus de la chambre 9 par 1'
intermediaire d'un raccord de branchement pouvant comporter des
chicanes ou un systeme d'isolation thermique afin de proteger les
mecanismes du present disp tif a l'encontre de la chaleur regnant a
l'interieur de la chambre 9.
Le boitier 5, servant de support aux tubes d'insufflation 3a, 3b et
3c, est monte rotatif autour de l'axe XX'. A cet effet, ce boitier est
fixe sur l'extremi d'un manchon 10 traversant la paroi superieure de
l'encei 8 et qui est monte rotatif dans un roulement 17. La condui 6
d'alimentation est placee a l'interieur de ce manchon p deboucher dans
le boitier 5. L'extremite opposee de cette conduite est raccordee,par
l'intermediaire d'une bride 12 la canalisation d'alimentation 13.
En plus des tubes d'insufflation 3a, 3b et le boite 5 porte un arbre
creux 14 dont l'axe coincide avec l'axe XX' et qui s'etend a la fois a
l'interieur de l'enceinte 8 et dans la chambre 9, son extremite
inferieure etant montee rotative sur un support axial 15 fixe dans le
fond de cette chambre. A l'interieur de la chambre 9, cet arbre porte
un bras radial 16 sur lequel sont fixees les extremites inferieures
des differents tubes d'insufflation, ce qui assure un parfait maintien
en place de ces tubes. Ceux-ci constituent donc un ensemble rotatif
avec l'arbre 14 et le boltier 5.
Cet ensemble est entraine en rotation par un moteur electrique 17 du
type "pas a pas". L'arbre de sortie de ce moteur porte un pignon 18
engrenant avec un plateau dente 19 porte par le boitier 5.
Le moteur 17 ainsi que les electro-vannes 7 de controle des tubes
d'insufflation sont commandes par un programmateur comportant un
programme determinant successivement les operations suivantes
1 - Rotation pas a pas de l'ensemble mobile constitue par le support 5
et les tubes d'insufflation, de facon que l'un des tubes
d'insufflation 3a, 3b, 3c, vienne se placer successivement en regard
des differents tubes de fumee la, lb, ic du cercle respectif
Le programmateur determine alors un temps d'arret de duree reglable de
l'ensemble mobile dans chacune de ses positions correspondantes.
2 - Durant chacun de ces temps d'arret, l'ouverture de la vanne
d'alimentation 7du tube d'insufflation alors en se par exemple le tube
3a.
Pendant chacun de ces temps d'arret, un seul des tubes la recoit de
l'air ou de la vapeur sous pression, tous les autres tubes la n'etant
pas affectes, de meme que l'ensembl des tubes lb et ic.
Bien entendu, le temps d'arret de l'ensemble mobile dans chacune de
ses positions peut etre regle en fonction des cas et applications, et
notamment de l'importance des depots de suies et autres impuretes a
decoller, de facon a obtenir un nettoyage satisfaisant.
3 - Apres achevement d'un tour de rotation de l'ensemble mobile la
totalise des tubes de fumee la du cer exterieur ont ainsi recu de
l'air ou de la vapeur sous pression. Le programmateur commande alors
le fonctionnemen du moteur 17 en sens inverse de facon que celui-ci
ramene l'ensemble mobile dans sa position initiale.
4 - Des que l'ensemble mobile est revenu dans sa position initiale, le
programluateur commande une nouvel rotation "pas a pas" de cet
ensemble de la meme facon que precedemment.
Cependant durant chaque temps d'arret, le progr teur commande
maintenant l'ouverture de la vanne d'aliment d'un autre tube
d'insufflation, par exemple le tube 3b,pou nettoyer chacun des tubes
de fumee du cercle respectif.
Apres quoi, le programmateur recommence un proc me iaentique pour le
tube 1c, et ainsi de suite.
Le present dispositif fonctionne donc de maniez continue pendant toute
la duree d'utilisation de la chaud:
Cependant, a tout moment determine, un seul des tubes de recoit de la
vapeur sous pression ou de l'air. En consequi la presence du
dispositif de nettoyage selon l'invention pas de nature a perturber le
bon fonctionnement de la chai puisque la totalite des autres tubes de
celle-ci se ne tr pas affectee.
Le retour en arriere de l'ensemble mobile dans position initiale,
apres accomplissement d'un tour.comple necessaire pour eviter la
torsion des conducteurs electri flexibles des circuits de commande des
vannes 7. Du reste reduire encore cette torsion, il est possible de ne
faire effectuer a l'ensemble mobile qu'un demi-tour dans un sen un
demi-tour dans l'autre, pour le nettoyage des tubes de d'un meme
cercle. Cependant il serait egalement possible prevoir une rotation
continue de l'ensemble mobile toujov le meme sens, en prevoyant une
liaison electrique des dir circuits de commande des vannes 7 par
l'intermediaire de fixes en appui sur des bagues rotatives de
connexion.
Le present dispositif a pour avantage de permettre une economie
substantielle d'air ou de vapeur sous pression puisque la vanne des
tubes d'insufflation en service est fermee pendant le deplacement de
l'ensemble mobile d'une position de travail a la suivante. Ainsi la
totalite de l'air ou de la vapeur projetee est envoyee a l'interieur
de chacun des tubes de fumee. De plus, il s'agit d'une alimentation
reguliere qui ne necessite pas une installation particuliere.
Un autre avantage essentiel du dispositif selon l'invention reside
dans l'efficacite du nettoyage realise.
Bien entendu, cette efficacite provient du fait que le tube de
projection en service se trouve amene exactement en regard de chaque
tube de fumee a nettoyer et qu'il y est maintenu le temps necessaire
pour assurer le nettoyage desire. Cependan un autre facteur de
l'efficacite du nettoyage realise reside dans le fait que la
projection d'air ou de vapeur s'effectue exactement dans l'axe de
chacun des tubes de fumee a nettoyer et ce, grace a la presence d'une
partie terminale rectiligne 4 a l'extremite libre des differents tubes
d'insufflation.
En raison de ses avantages, le present dispositif est donc en mesure
d'assurer le nettoyage des tubes de fumee d'une chaudiere alimentee
avec des fumees particulierement chargees en impuretes, par exemple
des fumees resultant de la combustion d'effluents chimiques. Ceci
permet de prevoir la recuperation des calories contenues dans les
fumees resultant d'une telle combustion, et pour lesquelles cela
n'aurait pas ete possible jusqu'ici.
Cependant, le dispositif selon l'invention peut egalement etre utilise
pour le nettoyage des tubes de fumee d'echangeurs de chaleur de types
differents.
Bien entendu ce dispositif n'est pas limite au seul exemple decrit.
Ainsi en face de chaque cercle de tube de fumee a nettoyer, il
pourrait etre prevu deux tubes d'insufflation susceptibles d'etre
simultanement en service pour nettoyer deux tubes de fumee distincts.
Ces deux sont tubes d'insufflation/dlsposes de facon diametralement
opposee, ou de toute autre maniere. De plus ils pourraient alors etre
controles par une seule vanne de commande ou deux. Mais de nombreuses
autres variantes peuvent etre envisagees.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Dispositif de nettoyage des tubes de fumee d'unechangeur de chaleur
par insufflation d'air ou de vapeur souspression a l'interieur de ces
derniers, caracterise en ce que,ces tubes (la, lb et lc) tant disposes
selon des cerclesconcentriques, il comporte, en face de ceux-ci, un
jeu detubes d'insufflation (3a, 3b et 3c) portes par un support(5 -
14) monte rotatif autour d'un axe coincidant avec celui de l'echangeur
de chaleur et dont chacun est dispos enregard d'un cercle determine de
tubes de fumee, un moteur"pas a pas" (17) entrainant ce support (5 -
14) en rotation d'un angle determine de facon que l'extremite de
chacun des tubes d' insufflation vienne se placer successivement en
regard de l'ouverture des differents tubes de fumee(la, lb, lc) du
cercle correspondant.
2. Dispositif selon la revendication 1, caracteriseen ce que chaque
tube d'insufflation (3a, 3b, 3c) comporte,a son extremite libre, une
partie terminale rectiligne (4)s'etendant parallelement aux axes des
tubes de fumee (la,lb, 1c) a nettoyer.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caracterise en ce que
l'alimentation de chaque tube d'insufflation(3a, 3b et 3c) est
controlee par une vanne distincte (7)et il est prevu un programmateur
commandant- la rotation pas a pas du support rotatif (5 - 14) de
faconque l'un des tubes d'insufflation (3a, 3b ou 3c)
viennesuccessivement en regard des differents tubes de fumee(la ou lb
ou lc) du cercle respectif, avec un temps d'arret,de duree reglable,
dans chacune des positions correspondantes;; - l'ouverture de la vanne
d'alimentation du tube d'insufflationen service et ce, durant chaque
temps d'arret du supportrotatif - puis, lorsque tous les tubes de
fumee du cercle correspondantont ete ainsi nettoyes, l'ouverture de la
vanne d'alimentation d'un autre des tubes d'insufflation, et ainsi de
suite.4 - Dispositif selon la revendication 2 ou 3 caracterise en ce
que le support rotatif des tubes d'insufflation (3a, 3b et 3c) est
constitue par un boitier (c dans lequel debouchent d'une part une
conduite (6) d'alimentation en air ou vapeur sous pression, et d'autre
pari ces differents tubes d'insufflation (3a, 3b et 3c), ce boitier
portant un arbre rotatif (14) dont l'extremite opposee est pourvue
d'un bras radial (16) sur lequel sonfixees les extremites
correspondantes des tubes d'insuf f tion.5 - Dispositif selon la
revendication 4 carac rise en ce que le boitier rotatif (5) servant de
support aux tubes d'insufflation (3a, 3b, 3c) ainsi que les vann de
controle (7) de ceux-ci sont loges dans une enceinte distincte delta
chambre (9) a l'interieur de laquelle de bouchent les tubes de fumee.
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