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Faisceaux échangeurs pour chaudières à vapeur.
La présente invention a pour objet un système de fais- ceaux échangeurs, destinés par exemple au chauffage de chaudiè- res à haute pression au moyen de vapeur indirecte à une pres- sion légèrement supérieure à celle de la chaudière.
Elle a pour but de supprimer tous les inconvénients des différences de dilatation inhérents aux échangeurs de chaleur utilisés jusqu'ici et permet d'assurer au fluide condensé ou refroidi une pente d'écoulement suffisamment forte, pour qu' une grande surface de l'échangeur soit toujours exempte d'eau de condensation..
Elle consiste à prévoir deux collecteurs superposés com- muniquant entre eux, distincts ou en une seule pièce, et re- liés à des faisceaux de tubes constituant l'échangeur propre- ment dit, ces tubes pouvant être réalisés sous la forme de boucles. Cette combinaison d'un faisceau échangeur avec deux collecteurs communiquant, permet d'éviter l'écoulement dans les tubes du fluide condensé dans le collecteur supérieur, le fluide condensé descendant en effet directement du collecteur supérieur
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dans le collecteur inférieur.
En outre, pour donner la meil- leure pente aux tubes et pour assurer à cette pente la plus grande régularité, ces tubes sont cintrés, à leur changement de direction dans un plan horizontal ou dans un plan légèrement oblique, de manière à mesurer au fluide un écoulement continu.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la manière dont l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une chaudière munie de plusieurs échangeurs, réalisés conformément à l'invention.
La fig. 2 en est une coupe transversale.
La fig. 3 est une vue à plus grande échelle d'un échangeur.
Les fig. 4, 5 et 6 montrent en élévation et en plan le cintrage d'un tube.
Les deux collecteurs superposés a et b qui peuvent être distincts ou d'une seule pièce (fig. 3) communiquent entre eux par un conduit vertical de ou par un simple trou, de manière que l'eau du mélange eau et vapeur qui arrive dans a ainsi que l'eau de condensation du collecteur a puisse s'écouler dans le collecteur b sans passer à travers les tubes constituant l' échangeur proprement dit. Ces tubes tels que c sont disposés en forme de boucle et relient le collecteur a au collecteur b.
Comme le montre les figures 1, 2, 4 et 5 les tubes c sont de préférence cintrés à leurs extrémités c1 dans un plan hori- 7,ontal ou légèrement oblique (fig. 6) de manière à leur donner la pente maximum pour assurer le meilleur écoulement du liquide condensé à leur intérieur.
On comprend aisément que les dilatations d'un même tube c partant d'un collecteur en d pour aboutir à l'autre collec- teur e, n'ont aucune influence sur les collecteurs, car ces deux branches d'un même tube se dilatent également, puisqu' elles contiennent un fluide toujours à la même température ou à peu près, dans toutes ses parties et chauffent en régime nor-
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mal de l'eau à une température constante, et en tous cas uni- forme dans toute sa masse.
Le fluide condensé dans les différents serpentins c après avoir cédé sa chaleur à l'eau contenue dans le tambour t s'achemine par le collecteur b vers le tube de sortie s.
On obtient ainsi la plus grande efficacité du faisceau obli- que, que pour un tambour horizontal, on est tenu de disposer d'une façon générale suivant une horizontale (fig. 1 et 2).
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Pan nnrLpn d aoa rainaoauic t,'c.,Vflillt;,l1t ori J.61'lvutltHJ. pour'" ront être prévues dans un même tambour, pour assurer à chaque faisceau la pente maximum et aussi pour faciliter le montage.
Résumé.
1 ) Système de faisceaux échangeurs pour chaudières à vapeur comportant en combinaison avec deux collecteurs super- posés distincts ou d'une seule pièce et communiquant par un conduit vertical ou un simple orifice, une série de tubes en forme de boucles partant du collecteur supérieur pour aboutir au collecteur inférieur, cette disposition permettant d'éviter l'écoulement dans les tubes du faisceau, du fluide condensé, qui tombe directement du collecteur supérieur dans le collec- , teur inférieur.
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Heat exchangers for steam boilers.
The subject of the present invention is a system of exchanger bundles, intended for example for heating high pressure boilers by means of indirect steam at a pressure slightly higher than that of the boiler.
Its aim is to eliminate all the drawbacks of the differences in expansion inherent in the heat exchangers used hitherto and makes it possible to ensure for the condensed or cooled fluid a sufficiently steep flow slope, so that a large area of the exchanger is always free of condensation water.
It consists of providing two superimposed collectors communicating with each other, distinct or in one piece, and connected to bundles of tubes constituting the exchanger proper, these tubes possibly being produced in the form of loops. This combination of an exchanger bundle with two communicating collectors makes it possible to prevent the flow in the tubes of the fluid condensed in the upper manifold, the condensed fluid in fact descending directly from the upper manifold.
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in the lower manifold.
In addition, to give the best slope to the tubes and to ensure that this slope has the greatest regularity, these tubes are bent, at their change of direction in a horizontal plane or in a slightly oblique plane, so as to measure the fluid continuous flow.
The description which will follow with reference to the appended drawing, given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented.
Fig. 1 is a longitudinal section of a boiler provided with several exchangers, produced in accordance with the invention.
Fig. 2 is a cross section.
Fig. 3 is a view on a larger scale of an exchanger.
Figs. 4, 5 and 6 show in elevation and in plan the bending of a tube.
The two superimposed collectors a and b which can be separate or in one piece (fig. 3) communicate with each other by a vertical duct or by a simple hole, so that the water of the water and steam mixture which arrives in a thus that the condensation water from the collector a can flow into the collector b without passing through the tubes constituting the exchanger itself. These tubes such as c are arranged in the form of a loop and connect the collector a to the collector b.
As shown in figures 1, 2, 4 and 5 the tubes c are preferably bent at their ends c1 in a horizontal, 7, ontal or slightly oblique plane (fig. 6) so as to give them the maximum slope to ensure the better flow of the condensed liquid inside them.
It is easily understood that the expansions of the same tube c starting from a manifold at d to end at the other manifold e, have no influence on the manifolds, because these two branches of the same tube dilate. also, since they contain a fluid always at the same temperature or approximately, in all its parts and heat in normal mode.
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water ill at a constant temperature, and in any case uniform throughout its mass.
The fluid condensed in the various coils c after having given up its heat to the water contained in the drum t is routed through the collector b towards the outlet tube s.
The greatest efficiency of the oblique beam is thus obtained, which for a horizontal drum, it is necessary to arrange generally in a horizontal manner (fig. 1 and 2).
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Pan nnrLpn d aoa rainaoauic t, 'c., Vflillt ;, l1t ori J.61'lvutltHJ. for '"will be provided in the same drum, to ensure the maximum slope for each beam and also to facilitate assembly.
Summary.
1) System of exchanger bundles for steam boilers comprising, in combination with two separate superimposed collectors or in one piece and communicating by a vertical duct or a single orifice, a series of tubes in the form of loops starting from the upper collector for end at the lower collector, this arrangement making it possible to prevent the flow in the tubes of the bundle of the condensed fluid, which falls directly from the upper collector into the lower collector.
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