BE386945A

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Publication number: BE386945A
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Also published as: BE586131A; NL227564A

Description


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  Procédé pour l'amélioration du coefficient de convexion des surfaces   d'échangeurs   thermiques. 



   La présente invention a pour objet un   procède   pour   l'amélio-   ration du,   coéfficient   de convexion des surfaces d'échangeurs thermiques, caractérisé par un mouvement giratoire, centrifuge et   hélicoi'dal,   communiqué à l'un des fluides ou aux deux fluides. 



   Les dessins annexés montrent schématiquement, à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes de réalisation de l'invention. 



   La figure I est la vue d'une spirale placée dans un tube unique. 



   La   figure 2   représente une spirale double placée dans deux aubes concentriques. 



   La figure3 montre le casde deux tubesconcentriques contenant une ensemble   (Le   spirales. 



   Les fiGures 4,5 et 6 sont les vues en plan des figures, 1, 3 et J et correspondent chacune à l'une d'elles. 



   La figure 7 renrésente une disnosition des spirales entre deux paroisplanes. 



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 :La figure 8 en contre tui--, Gut:""L: ,i:;oc ; 1, 1. 



  Les figures 9 et 10 sont l'e811octivet.1(llt des vues on ;;1.i.n des deux dispositions des figures 7 et e. 



  On a remarqué, e3. ln suite cL'ess8is s e ;,".."e o ", :=4, ?17,,C1i1r101, q ne les coefficients de oonvexion varient suivant <iii<o1-xex lois et différents facteurs. 



  Le facteur le plus iranortant est la vitesse du aLuit,e et, jusqu'à présent, les procédés er<mlo;rés 'pour naéliorer les c*éìi- cients de oonvexion agissaient sur 1 T 8.néliora tion (I-e :La o<>i;1,ac- tibilité accélérée du fluide. liais, avec l'augmentation des vitesses, 8L1Lpen.e t;r-ea;ent la perte de charge, il n'est d'ailleurs 1;9s tOL1.lO\ll'S l'0",:ib1e d'adapter des vitesses élevées aux surfaces de chaffe, 
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 Dans les condensateurs en narticlÜier, des expériences récen- tes ont démontré que le "Film" résultant de la. C011 clelîs2tion, diminuait da,ns d'assez fortes proportions,   :Le     coefficient   de condensation. 
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  De même, dans les évaporateurs, les bulles de vn.oeur adhéren- tes aux parois de   l'échangeur,   isolent le fluide de la, paroi et, 
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 par suite, diminuent le coefficient cl'évB-por8,tion. La présente invention a pour objet des 'oerfectionnenents destinés à remédier à ces inconvénients et   destines   en particu- lier à détruire "le Film" et cette   agglomération   de bulles sur les surfaces de chauffe. 



   Elle consiste à donner au fluide traversant un   tube,   un élément de faisceau ou, longeant toute surface de chauffe plane ou courbe, un mouvement centrifuge ou   hélicoïdal.   



   De cette façon, et par suite de ce mouvement, la vitesse 
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 sera accrue, "le"'ilI:.1" sera supprimé en grande 1;[ortie npr le frottement des veines fluides, et, (",8118 le cr's ;..e vnnorisr>tion, les balles de vapeur seront entrainées. 



   En effet si l'on considère la section d'un tube de conden. 



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 seur ou évaporateur, nous avons, d'une part, un film de fluide condensé ou une zone de bulles de vapeur et le fluide lui même. 



  Les molécules du fluide, placées au centre du tuyau, ne viennent   jamais   en contact avec la surface d'échange, constituée par la paroi du tube, grâce à la présente invention, toutes les molécu- les du ou des fluides, sont amenées successivement au contact direct de la surface d'échange, même dans le cas ou ces fluides sont animés de vitesses relativement faibles. 



   On augmente, par les   perfectionnements   apportés, la vitesse du fluide et son parcours, sans , changer en rien les dimensions de l'échangeur. 



   En moyen de réaliser cette invention est représenté à la fi gare   I.   



   On y voit un tube I, dans l'intérieur duquel on a placé une spirale 2, pouvant occuper toute la longueur du tube ou une partie de celle-ci. 



   Cette spirale donne au fluide un mouvement giratoire, elle peut être constituée, par exemple comme il a été montré aux diverses figures, par un fer pla,t torsadé au pas désiré déterminé suivant la, vitesse à obtenir. 



   De préférence, dans le cas de la figure I, ce fer plat aurait pour largeur de diamètre intérieur du tube. 



   Les figures?, et 3 représentent le cas de deux tubes concen- triques formant échangeurs de température entre eux et avec l'ex- térieur. 



   Dans les deux cas, le tube central 3 comprend une spirale 4 formée de préférence d'un fer plat torsadé et le tube extérieur 5 contient : soit une spirale 6 formée d'un fer plat enroulé comme il est représenté à la figure 2, ou un groupe de spirales jointi- ves ou non jointives, comme il est représenté à la figure 3 et dont la vue en plan est à la figure 6. 



   Ces diverses spirales, jointives ou non, créent plusieurs 

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 mouvements giratoires dans le tube C.::t81'h;ll::' et ces ')nil'il..Ler3 sont de préférence de même pas et enroulées successivement en S8:± 
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 contraires. 
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  Dans an espace coi?-1ris entre ,leu.x "81\Jis -1ié.<-ei ou¯ (Le '-,'Tan- de courbure, comme il est rel'résentl) ;1   iLx :L.;U.l'8::i 7 et  i o , on .  e < : également disposer de 19. i:iêi.ie façon entre les è.elx -ûrji' r et 3 un nombre indéterrùiné cie spirales, jointives ou. non, C.t. préféren- ce de même pas, et elll'Oulée8 successivement Cil nens contraires. 



  Le même e p r oc é dé s ' ap 1Jl 1 i ae également t 1.. ;les su-rfpces flancs uniques, et pour cela, il suffit de considérer les ::'iil1TeG 7, =  , 9 et 10 dans lesquelles les parois ';1, par e3:8LliJi.e, fclll'8,ient été suppriraées. 



  On a donc ainsi créé des mouvements ;ir : cil'cs 1;z JLoii j de 
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 la surface plane. 
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  On peut, ri même, sans sortir du. cadre .e l'invention, nir- pelllJ, 1',1 .,e, .)0,,"8 ,c) 1,,11 (.cU :"",.8 .'" L .LllVl....LLU.l, .J.,- cer les mêmes éléments dans des tabès 0\1 ù s r t;e s <<o2,i:¯o: t:: i;: ou rapnroch8.nt de l'horizontale; dAl1:, ce ::;'"'s, 18 m ? r #; 1 b'isne dc la spirale porterait dans le cas d'anlication :;u;: condensears, par exemple, une encoche nour 7 TEicoW¯:nen',; 1'1"'.1' ç r;> ;< 1 t rie::; E"'U:: 
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 de condensation. 
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  On obtient, comme résultat principal, 18 création t1' m neud. mouvement giratoire ou d'un nombre 1 aé tein-ii>ié de mouvements giratoires qui, s'ils sont snocessivement de sens contraire, n'occasionnent, l'un par rapport à l'autre, é',l1C1U, fot :¯e3:t entre les colonnes de fluide, tOl1t en créant, par frottement entre les parois, la destruction du "film" retarc:'8te\1J' e l'arra- chement des bulles. 
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  On améliore donc, dans des proportions Iras importantes, le coefficient de convexion. 



  L'invention s'applique à tous les échangeurs thermiques 
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 çUels qu'ils soient. 

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   Il va sans dire que, la   nature   des métaux employés pour la fabrication des spirales, le pas de celles-ci, leur longueur, les , formes, détails, les dispositions particulières, peuvent varier selon les résultats à obtenir, sans sortir du- cadre de la présen- te invention.

Claims

R E S U M E.

1 procédé pour l'amélioration du coéfficient de convexion des surfaces d'échangeurs thermiques, caractérisé par le mouve- ment giratoire au contact de la paroi de l'échangeur, donné à l'un ou l'autre/des deux fluides ou même à chacun d'eux.

2 / Réalisation dudit procédé par l'introduction, dans les tubes d'échangeur, ou entre les parois planes et parallèles, ou au contact des parois planes ou courbes de ceux-ci, d'éléments en forme de spirales, jointives ou non, en nombre indéterminé, et dont le pas et les dimensions sont déterminées suivant les conditions à remplir.

3 / Spirale constituée par un fer ou une barre plate torsadée au pas désiré.

4 / Disposition des spirales torsadées dans un tube, entre deux tubes concentriques, entre deux parois planes, de telle., façon que, clans le cas d'un tube, la largeur de la barre formant la snirale soit sensiblement éale au diamètre ; dans le cas (le deux tubes concentriques, cette largeur soit égale à la différence du diamètre extérieur du tube central avec le diamètre intérieur de l'autre tube; dans le cas de deux parois planes ou courbes, cette largeur soit égale à l'espace qui sépare les deux parois.

, / Disposition .es spirales, de telle façon que deux spi- rales successives, jointives ou non, soient enroulées en sens contraire pour éviter les frottements entre deux colonnes de fluide voisines animées d'un mouvement giratoire.

6 / Application d'une partie ou de l'ensemble de ces disposa <Desc/Clms Page number 6> EMI6.1 tifs et pI'océclé à, le, C0113t1:'i,,:;jio'. 01' 1.. .LT. 1,.,,j.>;- ;,. :,i, Cc ';.?, cic dèle d.TéchangellI'S tllCrf:ÜQ1l8S.