BE457137A

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Publication number: BE457137A
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Description


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    Echangeur   thermique pour matières fluides. 



   La présente invention a pour objet un échangeur thermi- que pour matières fluides, telles que liquides ou gaz, dans lequel les fluides, entre lesquels l'échange thermique doit se produire, sont conduits de part et d'autre d'une cloison constituée par un matériau bon conducteur de la chaleur, sur les deux faces de cette cloison.

   Une forme d'exécution connue d'un échangeur thermique de ce genre comprend un tube métallique, préférablement en cuivre, raccordable à une tuyauterie d'amenée d'un fluide cédant de la chaleur, tel que de la vapeur d'eau, ce tube étant entouré par un tube extérieur, disposé concentriquement autour du premier et constitué par un matériau isolant, ou par le même matériau que le tube intérieur, mais entouré dans ce cas extérieurement par un matériau calorifuge, le fluide récepteur de chaleur, par exemple un liquide, étant conduit entre les dits tubes, dans le même sens ou en sens opposé par rapport au fluide cédant la chaleur. 



   Pour augmenter la transmission de chaleur par unité de longueur d'un échangeur thermique de ce genre il est connu d'em- ployer des moyens par lesquels l'un des fluides, ou les deux flui- des, est ou sont obligés de couler dans un sens   hélicoïdal   le long de la paroi transmettrice de chaleur du tube, ou le long de plusieurs parois de tube de ce genre, la matière constitutive du ou des fluides étant ainsi brassée, ce qui a pour résultat une répartition rapide et uniforme de la chaleur échangée. A cet effet on a construit des échangeurs thermiques, dont le tube intérieur est garni d'une paroi hélicoïdale, dressée sur ce tube et s'appli- quant contre le tube extérieur.

   Par conséquent le fluide conduit entre le tube intérieur et le tube extérieur passe par un canal entourant hélicoldalement le tube intérieur et possédant une sec- tion transversale de forme rectangulaire ou   trapézoïdale*   La pa- roi dressée sur le tube intérieur doit être constituée également par un matériau bon conducteur de la chaleur, et la transmission de chaleur est améliorée lorsqu'on a soin que cette paroi fasse corps avec le tube intérieur, ou soit unie à ce dernier par sou- dure ou par assemblage. Des échangeurs thermiques de ce genre sont connus en principe du brevet allemand   n .642.878   et des brevets américains Nos.1.854.619 et 2.060.936. 



   Il a été constaté que la transmission de chaleur peut être considérablement améliorée lorsqu'on dispose la,paroi héli- coïdale sur le tube de manière que la hauteur du   canal   formé soit   considérablement plus grande, au moins deux fois plus grande que sa largeur, donc que la distance entre les spires de la paroi dressée sur le tube intérieur soit tout au plus égale à la moitié de la hauteur de cette paroi. Le brevet anglais n .404.077 pré-   voit une exécution, dite de champ, de ce genre. 

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   Un facteur exerçant une influence   importante   sur la trans- mission de la chaleur par unité de longueur d'un 'changeur ther- inique de ce genre, comprenant un canal d'une section   déterminée,   réside dans l'épaisseur de la paroi hélicoïdale dressée. 



   La présente invention a pour but de créer un échangeur thermique au moyen duquel on puisse fortement chauffer ou forte- ment refroidir des matières fluides en très peu de temps. Un échangeur thermique de ce genre a une grande importance surtout pour le chauffage de matières viscueuses renfermant des   substan-   ces organiques à   l'état   dissous ou en suspension. Si le chauffage est trop lent il y a danger que les substances   orgniues,   sen- sibles à la chaleur,soient décomposées ou transformées pendant le chauffage.

   Or, suivant la. présente invention il est possible de construire un échangeur   thermioue   de manière que le liquide à chauffer y soit   porte   à la température voulue avec une rapidité telle, que, pratiquement, il ne, puisse pas se produire une dé- composition ou une transformation du linuide pendant le chauffa- ge. Donc, la durée du chauffage est pratiquement plus courte que le temps nécessaire pour   transformer   les constituants du   liouide.   



   L'échangeur thermique pour matières fluides, telles que liquides ou gaz, faisant l'objet   de   la présente invention et comprenant un tube intérieur, bon conducteur de la chaleur, par leouel on peut faire passer le fluide chauffant ou réfrigérant, et, sur ce tube intérieur, une paroi   hélicoïdale   dressée, bonne con- ductrice de la chaleur et entourée par un tube extérieur, préfé- rablement calorifuge-le fluide à chauffer ou à réfrigérer pouvant être conduit entre le tube   intérieur   et le tube extérieur, est   caractérisé   en ce que la hauteur de la paroi dressée sur le tube intérieur est au moins deux fois plus grande que le distance moyenne entre deux spires consécutives de cette paroi;

   et en ce que l'épaisseur de la partie inférieure de la dite paroi est égale à au moins un tiers de cette distance entre deux de ses spires consécutives. Il a été   constaté   par expérience ou'un ^changeur thermique suivant la présente invention permet de réaliser un échange thermique extraordinairement important et d'atteindre ainsi complètement le but visé. 



   Il est possible d'employer une paroi intermédiaire ou cloison d'une forme connue, à savoir, dont   l'épaisseur   diminue régulièrement du bas vers le haut. Une forme de ce genre offre des avantages dans le cas ob la paroi dressée sur le tube in- térieur est produite par coulée, mais elle a le   désavantage   qu'à l'endroit où la transmission de chaleur est maximum, à savoir, à la partie inférieure de le dite paroi, la largeur de l'ouverture de passage du   cour"'nt   est minisum et que, par conséquent, la quantité de matière s'écoulant à cet endroit par   unit,?   de temps est   Egalement   minimum. 



   Pour écarter ce défaut on peut employer suivant la pré- sente invention une paroi   dressée   sur le tube intérieur et dont l'épaisseur augmente du bas vers le haut. Dans ce cas la quantité maximum de liquide se trouve, dans la section de passage, à l'endroit où la transmission de chaleur est maximum. 



   Au lieu de ces formes anormales d'une paroi dressée sur le tube intérieur, on peut employer uneparoi dont la partie supérieure présente une   Epaisseur   exactement égale à celle de   sa partie inférieure, mais qui est -,unie de la manière décrite dans le brevet n .453.974 du Demandeur, de perforations obliques grâce auxquelles le liquide, se trouvant pres d'une spire du côté   extérieur, est refoulé,. à travers les perforations ou les trous de la spire suivante, vers le côté intérieur. 'Ceci entraîne un brassage très énergique et, partant, une amélioration de la trans- mission de chaleur.

Claims

REVENDICATIONS --------------------------- 1) Echangeur thermiaue pour matières fluides, telles que liquides ou gaz, comprenant un tube intérieur, bon conducteur de la chaleur, par lequel on peut faire passer le fluide chauffant ou réfrigérant et, dressée sur ce tube intérieur, une paroi hélicoïdale bonne conductrice de chaleur et entourée par un tube extérieur, préférablement calorifuge, le fluide à chauffer ou à réfrigérer pouvant être conduit entre les dits tubes, caractérisé en ce que la hauteur de la paroi dressée sur le tube intérieur est au moins deux fois plus grande que la distance moyenne entre deux spires consécutives de cette paroi, et en ce que l'épaisseur de la partie.inférieure de la dite paroi est egale à au moins un tiers de cette distance entre deux de ses spires consécutives.

2) Echangeur thermique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi dressée sur le tube intérieur augmente régulièrement du bas vers le haut.

3) Echangeur thermique pour matières fluides, en substance corne ci-dessus décrit.