BE458226A - - Google Patents

Description

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  BREVET D'   INVENTION     "   Echangeur de chaleur " Monsieur Marie Charles ±mile   H E   N   R 1 0   N Priorité d'une demande de brevet déposée en France le 29 Septembre 1944 N  provisoire 494.453 
La présente invention concerne un appareil destiné à faire passer la chaleur d'un fluide gazeux chaud à un autre fluide gazeux froid séparés par une paroi métallique au travers de laquelle la chaleur est transmise de l'un à l'autre fluide. 



  L'appareil comprend un certain nombre de conduits juxtaposés ; les conduits parcourus par le gaz chaud alternant avec ceux que parcourt le gaz froid. 



   L'invention porte principalement sur la forme de ces conduits et la façon dont les gaz les parcourent en vue d'obtenir urètres grande activité des échanges thermiques. Elle repose sur les considérations suivantes :
Dans tout échangeur comportant une paroi métallique de séparation entre les deux gaz, la transmission de la chaleur de l'un à l'autre gaz s'effectue en trois phases successives : 

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 transmission par convection du gaz chaud au métal   conducteur   de la paroi; transmission par conduction au travers de cette paroi et enfin transmission par convection de la paroi au gaz froid. 



  Or, des recherches faites par l'inventeur il résulte que l'activité des échanges thermiques entre un gaz et une paroi métallique entre lesquels il existe un écart de température, est tout à fait différente, toutes choses égales d'ailleurs, suivant.que le gaz circule parallèlement à la paroi ou qu'il vient heurter celle-ci sous un angle nettement marqué. Dans ce dernier cas l'activité de la transmission de la chaleur est beaucoup plus grande à l'endroit où le courant gazeux vient frapper la paroi.. 



   La présente invention a pour but d'utiliser au maximum cette activité des échanges thermiques due à une circulation avec choc des veines gazeuses eontre la paroi d'échange. Il va de soi que le choc du courant de gaz froid et celui du courant degaz chaud doivent se produire aux mêmes endroits de part et d'autre de la paroi de façon que toute la chaleur cédée par le gaz chaud soit bien reprise par le gaz froid. 



   La fig. 1 montre schématiquement   comment   le problème a été résolu : le gaz chaud et le gaz froid circulent à contrecourant dans une série de conduits contigus séparés par des tôles ondulées suivant un profil particulier qui crée une série de renflements A B C que les gaz traversent successivement. A l'entrée de chaque renflement deux aubages directeurs accolés D   séparent   la veine gazeuse en deux lames et les dirigent obliquement contre les portions B C de la, paroi d'échange, ceci aussi bien du côté du gaz chaud que du côté du gaz froid, de telle sorte que le choc des deux gaz contre la paroi se fait de part et d'autre de celle-ci dans la même zône   B   C où se produit la maximum d'activité des échanges thermiques.

   La portion A B de la paroi n'étant pas le siège de la   même   activité des échanges, sa longueur est aussi réduite que possible et   c'est   cette condition qui   détermine   la forme   particulière   du profil. 



   Cette disposition présente encore un autre avantage   1:;;portant   lorsque l'un des gaz est poussiéreux,   comme   c'est le cas pour des gaz de combustion. Elle empêche en effet les 

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 dépôts de poussière qui se produiraient inévitablement dans le cas d'un écoulement parallèle aux parois. Le gaz poussiéreux , envoyé avec force contre la paroi, produit un véritable déca-   page de celle-ci ; effet est analogue à celui d'un jet de   sable ; il rend les nettoyages inutiles. Ce maintien de la propreté de la paroi contribue à maintenir à une haute valeur l' activité des échanges thermiques. 



   La fig. 2 représente une variante dans la disposition des aubages directeurs D. Ceux-Ni sont surmontés d'une partie arrondie E destinée à empêcher toute accumulation de poussières dans l'angle compris entre les deux portions de l'aubage. 



   Un échangeur de chaleur conforme à l'invention sera constitué d'un certain nombre de caissons en tôle ondulée, traversés par l'un des gaz et placés côte à côte, à un certain intervalle les uns des autres, dans un coffre métallique traversé par l'autre gaz. 



   La fig. 3 montre en perspective l'un de ces caissons H à parois ondulées, muni de ses aubages directeurs D. Il se raccorde à sa partie supérieure et à sa partie inférieure à des boîtes d'entrée 'et de sortie, respectivement F et   G.avec   ouvertures d'entrée et de sortie F1' G1 sur le côté; ces ouvertures sont entourées par une bride rectangulaire pour le raccordement aux canalisations d'arrivée et de départ. Les boîtes d'entrée et de sortie peuvent être à section rectangulaire sur toute leur longueur. Mais il sera souvent avantageux de leur donner un profil courbe, de façon à guider la veihe gazeuse comme représenté sur la fig. 4. 



   Les fig. 5 à 8 représentent à titre d'exemple un échangeur de chaleur constitué par -Lui ensemble de caissons de ce genre. 



   La fig. 5 est une coupe longitudinale suivant la ligne 5-5 de la fig. 7. 



   La fige 6 est une élévation vue de face. 



   La   fige 7   est une élévation vue de côté. 



   La fig. 8 est une coupe transversale suivant la ligne 8-8 de la fig. 6. 

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   L'echangeur est compose d'uncertain   nombre   de caissons H munis d'ambages D et   parcourus   intérieurement par le froid dans le sens des floches 1 ; il entre en F1 et sort en G1. Ces caissons sont placés dans   le   coffre K Les gaz chauds pénètrent par l'ouverture K1 dans ce coffre, suivant le sens indiqué par les flèches 2 ; ils   s'écoulent   dans les intervalles laissés entre les caissons contigus, ainsi que dans les inter-   valles   entre les caissons extrêmes et la paroi du coffre. Les intervalles entre les caissons sont munis d'aubages directeurs D analogues à ceux qui sont représentés sur la fig. 1 ou la fig. 2. Les intervalles entre caisson et coffre sont munis de demi-aubages D1 fixés sur la. paroi   du-   coffre.

   Les gaz chauds sortent refroifie en k2.Au droit des ouvertures F1 G1 les intervalles entre caissons H sont obturés par les tôles L, M.

Claims (1)

1. R E V E N D I C A T I O N Echangeur de chaleur pour fluides gazeux circulant Ici contre-courant de part et d'autre de parois d'échange formant un certain nombre de conduits juxtaposés, caractérisé par le fait que ces parois sont ondulées, suivant un profil en li - ;,ne brisée dans lequel un côté long succède (1. un côté court, de façon à créer dans chaque conduit une succession de renflements, à l'entrée de chacun desquels sont placés des aubages directeurs qui répartissent le courant gazeux. en lames minces, frappant obliquement les cotés longs du renflement;

   grâce à quoi 1' activité des échanges thermiques est augmentée et les dépôts de poussières sur la paroi d'échange sont évités.