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"Echangeur de chaleur chauffé à la vapeur"
La présente invention se rapporte à des réservoirs échangeurs de chaleur chauffés la vapeur comportant des éléments chauffant disposés 1 intérieur du réser- voir dans le sens longitudinal de celui-ci, reliés à l'extérieur et constitués par des groupes de bouoles de tuyaux recourbés en forme d'U. munis leurs extrémités libres de chambres collectrices pour les conduits 'de raccordement;, Dans les réservoirs d'échangeurs de oha- leur de ce genre destinés en particulier à la formation indirecte de la vapeur à haute pession, on rencontre
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certaines difficultés à éviter des tensions inadmissibles résultant de l'impossibilité d'une dilatation libre.
Cet inconvénient est évité conformément à l'invention, en reliant rigidement, au moyen de 'courts éléments de tuyaux, les chambres collectrices' inférieures aux conduits de raccordement allant vers l'extérieur tandis que les chambres-collectrices supérieures sont reliées à l'endroit du raccordement au moyen de tuyaux plus ou moins longs, une ou plusieurs fois recourbés. Il résulte de cette disposition que les chambres supérieures peuvent se déplacer dans le sens longitudinal par rapport aux chambres inférieures lors de la dilatation des éléments chauffants et que, de ce fait, des tensions inadmissibles sont évitées à la suite de fortes variations de tempé- rature.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, dif- férentes formes d'exécution de l'invention.
Les fig, 1, 2, 3 représentent respectivement avec arrachement de la partie médiane du long réservoir une coupe verticale, horizontale et transversale avec une vue des éléments chauffants.
Les fig. 4, 5 et 6 sont des coupes correspondantes d'un mode d'exécution différent.
Les fig. 7 et 8 représentent une autre modification aux modes d'exécution des fig. 4 à 6 en coupe longitudinale et transversale.
Dans toutes les figures, 1 représente le réservoir de l'échangeur de chaleur qui est, dans l'exemple choisi un tambour à parois épaisses, servant à la production indirecte de la vapeur à haute pression et accessible des deux côtés par des trous d'homme 2 servant à l'intro-
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duction des éléments de chauffage s'étendant dans le sens longitudinal de tout le réservoir. Ces éléments chauffants se composent de groupes de boucles de tuyaux 3 en forme d'U qui sont reliées par leurs eytrémités libres à des groupes de chambres collectri- ces 4 et 5.
Les chambres inférieures 4 sont reliés par de courts éléments de tuyaux droits 6 à l'intérieur du réservoir avec les pièces de raccordement 7 qui conduisent à l'extérieur, tandis que la liaison des- chambres supérieures 5 et des pièces de raccordement ' correspondantes 8 se fait au moyen de tuyaux 9 rela- tivement longs recourbés en forme d's qui sont rac- cordés au dessus des boucles de tuyaux aux chambres supérieures 5. Les chambres inférieures 4 sont fixées contre le réservoir 1, et les chambres supérieures sont, à la suite des longs tubes de raccordement mo- biles par rapport au réservoir. Les chambres 5 décalées en arrière peuvent se mouvoir dans le sens longitudinal- cc qui permet d'éviter des tensions inadmissibles à la suite de fortes variations de température dans les éléments chauffants.
Dans les exemples représentés, les boucles de tuyaux des éléments chauffants sont introduites parallèleement les unes aux autres des deux cotés!) de sorte que les pièces de raccordement 7 et 8 se trouvent à chaque extrémité du réservoir. L'évacuation du condensat se produit par les premières pendant que la vapeur de chauffe entre par les dernières soit à l'état de va- peur saturée, soit à l'état de vapeur surchauffée pour s'écouler après cession de sa chaleur de vapori- sation seule ou de cette chaleur et de /la chaleur ad-
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ditionnelle se surchauffe, à l'état de condensât par les pièces de raccordement 7.
Dans la forme d'exécution des figures 4 à 6, la chambre supérieure 5 est moins décalée dans le sens longidutinal par rapport à la chambre inférieure 4 et le tuyau de raccordement recourbé en forme d'S qui lui est raccordé par en haut, passe sur toute la lon- gueur des branches supérieures des tuyaux bouclés en forme d'U. Dans cette forme d'exécution, les pièces de raccordement 7 pour l'évacuation du conden- sat sont placées pour tous les groupes d'éléments chauffants à la même extrémité du réservoir, et les la pièces de raccordement 8 pour l'entrée de'\ vapeur de chauffe sont toutes à l'autre extrémité du réservoir.
Cette forme d'exécution parait encore plus avantageuse que les formes décrites précédemment du fait que, pour une même surface de chauffe la mobilité de l'extrémité libre de la boucle de tuyaux peut être plus grande tandis que l'étendue du déplacement des chambres su- périeures par rapport aux chambres inférieures, e'est pas comme dans le premier mode d'exécution décrit, dépendante d'une longueur minima des tubes de raccor- dement recourbés en forme d'S.
Dans l'exemple des fig.7 & 8 on voit qu'il n'est pas nécessaire de prévoir pour chaque chambre de groupe un large tuyau unique de raccordement 9 mais que celui-ci peut aussi être subdivisé en un groupe de tuyaux de raccordement extensibles,plus étroits. Ceci s'applique aussi bien au premier qu'au second mode d'exécution. Quoique l'invention soit destinée en première ligne aux générateurs de vapeur indirecte haute pression, elle s'applique aussi aux appareils
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de vaporisation on aux autres échangeurs de chaleur chauffés à la vapeur.
Revendications :
1. Echangeur de chaleur chauffé à la vapeur oom- portant des éléments chauffants réunis en groupe, disposés dans le sens longitudinal dans le réservoir et constitués par des boucles de tuyaux en forme d'U se terminant dans des chambres de raccordement, carac- térisé en ce que: les chambres inférieures sont fixées au réservoir par un tuyau de raccordement court tandis que les chambres supérieures sont reliées au réser- voir par un tuyau de raccordement relativement long, ayant une ou plusieurs courbures afin de lui permettre de se déplacer de telle sorte que, par suite de la possibilité de déplacement d'une des extrémités de l'élément chauffant, la liberté de dilatation soit assurée par rapport au réservoir.,
2.
Des modes de réalisation de l'échangeur de oha- leur comme spéoifié sous 1. présentant les partioulari- tés suivantes prises séparément ou en combinaison: a) Des pices de raccordement sont prévues à chaque extrémité du ré servoir pour l'entrée de la vapeur de chauffe et d'autres pour l'évacuation du condensât, les chambres supérieures étant déportées ou décalées dans le sens longitudinal par rapport aux chambres inférieures autant que l'exige la nécessité d'avoir une longueur suffisante du tuyau.
b) tous les tuyaux de raccordement pour le conden- sat sont prévus à une extrémité du réservoir, et tous
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ceux pour l'entrée de la vapeur de chauffe à l'autre, et le tuyau de raccordement recourbe pour les chambres supérieures s'étend sur toute la longueur des boucles de tuyaux de chauffe en forme d'U.