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DEMANDE DE BREVET D'INVENTION EN BELGIQUE PERFECTIONNEMENTS A LA CIRCULATION DES FLUIDES DANS LES APPAREILS ECHANGEURS DE CHALEUR André HUET
La présente invention concerne des perfec- tionnements apportés aux échangeurs de chaleur dans les- quels un fluide circulant intérieurement à un faisceau de tubes cède ou prend de la chaleur à un fluide circu- lant extérieurement audit faisceau de tubes.
@ Dans ses brevets antérieurs, le demandeur a décrit certaines dis positions d' ailettes sur les tubes du faisceau de l'échangeur en vue de perfectionner la circulation .du fluide extérieur aux tubes. La présente invention a pour objet divers modes de fixation d'ailet-
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tes de ce genre sur letubes du faisceau.
:)'-titre part, l'invention concerne encore des dis- positifs visant à améliorer la circulation du fluide à l'intérieur des tubes du faisceau, en particulier, pour .renouveler la pellicule de fluide qui tend à se former à la surface interne de ces tubes, et améliorer par suite 1'échange de chaleur entre le fluide intérieur etle fluide extérieur.
La description qui va suivre, en regard dedessins an exés donnes à titre d'exemple, fera bien comprendre la façon dont l'invention peut 'être réalisée.
La. fig. 1 représente, en coupe, un premier mode de réalisation des ailettes montées sur les tubes du fais- ceau.
La fig.2 représente, en coupe, une variante de réalisa tion (le ces ailettes.
La fig.3 représente, en coupe longitudinale, un dis- positif diffuseur destiné à être monte dans le tube, en vue d'améliorer la circulation du fluide intérieur.
La fi g. représente une coupe par 4-4 de la figure 3. la fig.5 représente , en couse , une variante de réalisation du dispositif représenté sur la figure 4.
Dans ses demandes de brevets antérieurs, le demandeur ;?, déjà décrit une disposition d'ailettes suivant laquelle chaque tube comporte deux ailettes disposées tangentiel- lement à la surface extérieure du tube et à 1800 l'une de l'autre.
Selon la présente invention, pour réaliser la, fixation des ailettes sur le tube, l'ailette de section épaisse a,ainsi qu'on le voit sur la figure 1, possède
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une base conformée de façon à venir en principe s'appli- quer sur la surface extérieure du tube b , ladite base comportant toutefois un léger évidement .9. , qui est empli d'un métal relativement fusible à l'aide duquel on pourra souder ladite ailette sur la surface du tube. La fixation peut être éventuellement complétée par des lignes de sou- dure effectuées e d, le long des arêtes de base de l'ailet- te.
Dans une variante de réalisation représentée fig.2, l'ailette est creuse et constituée par une tôle repliée soudée en d1 sur le tube. La fixation aussi bien que l'efficacité de l'ailette sont parachevées par deux plaques formant entretoises e et! qui sont soudées latéralement sur l'ailette en g d'une part et sur le tube en h d'autre part. On voit que les plaques d'entretoises e f contribuent à donner à l'ailette la forme pleine facilitant son action sur la circulation des filets de fluide extérieur au tube b.
Les dispositions qui précèdent ontpour objet d'amé- liorer la circulation du fluide extérieur. Conformément à la présente invention, il est également prévu d'amélic- rer la circulation du fluide circulant intérieurement au tube b . A cet effet, on dispose de place en place, à l'intérieur du tube b , par exemple, tous les cinquante centimètres ou tous les mètres, quand il s'agit d'un tube d'une longueur de plusieurs mètres, un dispositif cons- titué par un tronc de cône diffuseur *1 dont l'entrée de plus petit diamètre, est dirigée du côté de l'arrivée du fluide circulant dans le sens de la flèche A.
Le passage du fluide à travers ce cône diffuseur i a pour objet de di- minuer la vitesse d'écoulement dudit fluide à la sortie du
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diffuseur dans toute la zone B comprise à l'intérieur du trait mixte représenté sur la figure. En conséquence, il se produit un écoulement plus rapide des filets fluides le long de la paroi interne du tube b dans le sens des flèches C.De la sorte, les pellicules fluides quitendent à se former et à s'immobiliser le long de la paroi interne du tube b sont continuellement arrachées, ou plus fréquem- ment renouvelées,, en sorte que l'échange de chaleur entre l'extérieur et l'intérieur du tube est facilité.L'action du cône diffuseur 1:
. peutêtre renforcée par un petit tronc decône similaire j monté, cornue on le voit sur la figure 3, à l'intérieur du tronc de cône principal.
Le diffuseur est maintenu par des entretoises k qui prennent appui sur la, paroi interne du tube b comme on le voit figure 4 et qui peuvent éventuellement 'être soudées sur la.dite paroi, par une opération extérieure au tube.:2 .
La disposition qui vient d'être décrite est applicable à tou t tube d'échangeur parcouru par un fluide, que ce tube soit ou non muni d'ailettes extérieures.Dans le cas où les tubes comportent des ailettes et où ces ailettes sont dispo- sées à 180 l'une de l'autre et tangentiellement aux tubes, il est prévu, conformément à l'invention, d'ovaliser, comme on le voit fig,5 le tronc de cône i .
L'intervalle entre la surface ovalisée 1 et la paroi interne du tube b se trou- ve particulièrement rétréci, en regard des régions du 'tube sur lesquelles sont extérieurement soudées les ailettes a De la sorte, le courant de fluide interne sera plus rapide en ces régions ce qui est particulièrement propice à l'échange de chaleur,
puisque c'est en ces régions que se concentre la chaleur transmise par l'ailette
La disposition des entretoises 1± peut également comme
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on le voit en fig.4, être légèrement modifiée et rapprochée des ailettes de façon à délimiter en combinaison @ avec la paroi interne du tub.e et la paroi externe du tronc de cône diffuseur 1 une sorte de conduit dans lequel le fluide interne passera à grande vitesse.
REVENDICATIONS
L'invention a pour objet :
1 ) Dans un échangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes pourvus d'ailettes et parcourus intérieurement par un fluide cédant ou prenant de la chaleur à un fluide cir culant extérieurement audit faisceau, la constitution des ailettes sous forme de lames de section triangulaire curvi- ligne assez épaisse et dont la base, conformée de façon à venir s'adapter sur la surface extérieure du tube peut être évidée et contenir un métal ou alliage facilement"fusible, destiné à. permettre la soudure de l'ailette sur la surface du tube et assurer une plus complète transnission de cha leur.
2 ) Une variante du dispositif spécifié sous 1 ) dans laquelle l'ailette est constituée par une lame de tôle mince repliée et soudée par ses arêtes sur le tube, deux lanes formant entretoises étant en outre soudées par leurs arêtes d'une part sur l'ailette et d'autre part' sur la surface extérieure du tube, à une certaine distance du pied de l'ailette..
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