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"FAISCEAU DE CHAUDIERE A TUBFS DE FUMERS RT TUBRS D RAU COMBINES"
Il est reconnu que pour une même vitesse desfluideschauf- fants, le coefficient de transmission de chaleur par convection est d'autant plus élevé que la masse des gaz est mieux divisée en fi- lets minces et que l'écoulement est plus turbulente La turbulence est provoquée par la rugosité des parois. Pour intensifier les échanges de chaleur entre un fluide et une paroi, on cherchera donc à aplatir autant que possible les canaux dans lesquels circulent les gaz. Pratiquement, les constructeurs ont, en conséquence, dimi- nué le diamètre des tubes et rapproché ceux-ci.
On est limité dans la réduction du diamètre destubes et dans leur rapprochement pour des misons pratiques d'exécution, telles, que.*mandrinage, dilata- tion, étanohéité, nettoyage intérieur et extérieur du faisceau.
Le but de la présente invention est de permettre de rappro- cher les parois des tubes à volonté et de créer ainsi des films de gaz aussi minces que desirables, tout en employant des tubes de di-
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mension normale et une exécution aisée.
Ce qui précède est obtenu par l'emploi, dans une même chaudière, de deux faisceaux de types différents emboités verticalement l'un dans l'autre. Rn utilisant un faisceau ver- tioal à tubes à eau Field disposés chacun concentriquement dans les tubes à fumées d'un autre faisceau vertioal, on orée des espaces annulairespour la circulation du fluide chauffant. Il est bien évident que selon les dimensions données aux tûtes s de l'un et l'autre faisceau, on peut obtenir le rapprochement des parois de chauffa désiré et la turbulence qui en est la conséquence.
Pour activer cette turbulence et augmenter en même temps la surface de chauffe du côté des fumées, on prévoit sur la périphérie du tube à eau Field des ailettes longitudinales qui centrent en même temps le tube à eau dans le tube à fumées..
La turbulence peut également être augmentée avanta- geusement par le profil même du tube à eau Field qui peut être on- dulé.Il apparait spontanément que les ailettes des tubes à eau Field ou l'ondulation du tube lui-même occasionnent des tour- billons réalisant le renouvellement d'autant plus intensif des molécules fluides le long des surfaces de chauffe que celles- oi sont plus rapprochées. Il apparait également au premier ooup d'oeil que cette disposition respective de deux faisceaux dif- férents dans une même chaudière ne soulève aucune difficulté pratiqua.
Il est important de retenir que le but visé ne peut être intégralement obtenu que par l'emploi de deux types de fais- ceau différents' dont l'un à tubes de fumées et l'autre à tubes d'eau, les sections annulaires ainsi créées étant limitées de toute part sans discontinuité par de la surface de chauffe entre laquelle le film de gaz est laminé. p Le bu t recherché ne peut pas être obtenu par exemple par l'emboitement de deux faisceaux à tubes d'eau qui sont tous
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deux d'unmême type, oar dans ceux-ci la frottement assurant la turbulence du film de gaz n'est pas assuré sans disconti- nuit é.
Afin de mieux faire ressortir l'exposé ci-dessus les dessins annexés représentent-.
La fig.I une coupe de la chaudière. Le faisceau à tubes d'eau composé des tubes a, est mandriné dans la pla- que tubulaire m. Le faisceau à tubesde fumées composé des tubes b est mandriné dans les plaques tubulaires n et p, Pour déboiter le faisceau à tubes d'eau du faisceau à tubes de fumées, il suffit de le soulever en déboulonnant les cornières de liaison q qui relient les deux faisceaux entre eux et la bride de communication s reliant les chambres d'eau.
Dans la figure 2 une coupe verticale de l'extrémité supérieure d'un tube à mandriné dans la plaque m.
Dans lafig.3 une coupe verticale de l'extrémité inférieure d'un tube a et les ailettes longitudinales d.
Dans la fig.4 une o caps horizontale du tube à eau à dans le tube à fumées b, les ailettes longitudinales d. du tube à fumées apparaissent dans la coupe.
Dans la fig.5 en coupe longitudinale, un tube à eau à ailettes longitudinales dans un tube à fumées.
Dans la fig.6 en coupe longitudinale un tube à eau à profil ondulé dans un tube à fumées.
La présente invention permet ainsi d'atteindre des coefficients de transmission de chaleur par convection beau- ooup plus élevés à vitesse égale. des fluides chauffants que ceux ordinairement atteints dans les faisceaux de chaudières, sans devoir pour cela diminuer exagérément le diamètre des tubes employés et déforoer les plaques tubulaires. Ce résul- tat est obtenu par le 1 minage des gaz entre deux surfaces de ohauffe concentriques très rapprochées réalisé par l'emploi
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de deux faisceaux différents emboîta l'un dans l'autre.
La sur- face de ohauffe d'une chaudière exécutée suivant ce principe est constituée par la surface de chauffe d'un faisceau à tu- bes d'eau logés concentriquement dans les tubes d'un faisceau à tubede fumées .Pour activer la turbulence voulue des fluides chauffants, les tubes d'eau sont pourvus d'ailettes lorgitudi- nales ou sont d'un profil ondulé.
Ce perfectionnement est particulièrement précieux pour les chaudières récupérant les chaleurs perdues industrielles.