BE558686A

BE558686A -

Info

Publication number: BE558686A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   La présente invention a trait à un échangeur de chaleur à éléments tubulaires, notamment pour chaudières à eau chaude et surchauffée. 



   Dans   les.échangeurs   de chaleur, et notamment dans les chaudières employées à la production d'eau chaude et surchauf- fée, l'introduction et la subdivision   irrationnelle   du liquide est cause de ce que la circulation se fasse à travers des chemins préférentiels et provoque des transmissions de cha- leur non uniformes; des hausses de pression non suivies par une correspondante augmentation uniforme de la température; des ruptures à cause de surchauffes locales et des corrosions des parois plus froides dues à des condensations de gaz de combustion, etc. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Le dispositif selon la'présente invention obvie à ces inconvénients et est substantiellement caractérisé du fait qu'il comprend au moins un conduit d'arrivée du liquide d'ali- mentation et/ou de retour intérieur au collecteur supérieur et présente de'petits tronçons tubulaires pénétrant partielle - ment à l'intérieur des tubes de descente, qui ont un diamètre plus grand que le diamètre extérieur des tronçons, de sorte à empêcher le contact direct du liquide plus froid avec les parois des tubes en'contact avec les gaz chauds de la combus- tion, consentir un préchauffage du liquide plus froid pendant son parcours à travers les tronçons, et réaliser un effet d'entraînement du liquide plus froid sortant des tronçons avec celui plus chaud provenant de l'intervalle entre tronçon et tube actif de descente en activant la circulation,

   réalise enfin un mélange du liquide plus froid sortant des tronçons avec le liquide plus chaud du tube de descente. 



     L'invention   sera décrite avec référence aux dessins sché- matiques annexés, donnés à seul titre d'exemple non limitatif 
Les figs. 1 et 2 montrent en section deux différentes   formes .de   réalisation de l'échangeur; 
La fig. 3 illustre en perspective, avec des parties sectionnées, une chaudière formée avec des éléments échan- geurs selon l'invention ; 
La fig. 4 montre en perspective une chaudière suivant une solution constructive différente ; 
La fige 5 représente en perspective et partiellement sectionnée une chaudière réalisée avec deux groupes d'écnan- geurs de chaleur selon l'invention. 



   En se référant à la fig. 1, par A est indiqué le col- lecteur tubulaire supérieur de l'échangeur, dont il sort un tube de descente 1 et un tube bouilleur 2 atteignant le collecteur inférieur B. 



   Il est entendu que les tubes 1 et 2 seront plusieurs, 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 alignés suivant des parois à tubes perpendiculaires au plan du dessin,, avec des génératrices des tubes en contact entre , elles et à une distance convenable. Le collecteur supérieur 
A est parcouru en sens axial par le conduit intérieur C (ayant son diamètre extérieur plus petit que le diamètre in-   térieur   du collecteur A) et auquel est envoyé le liquide plus froid   retournant   des appareils utilisateurs. Au tube C aboutissent des tronçons tubulaires D, internes et coaxiaux avec les tubes de descente 1 et qui sont plus courts que ceux- ci.

   Le liquide plus froid venant du tube C les parcourt dans le sens de la flèche X et subit ainsi un premier échauf- fement sous l'action du.liquide plus chaud 'parcourant, selon la flèche Z, la chambre comprise entre le tronçon D et le tube 1 (le'diamètre intérieur du tronçon D est plus petit .que le diamètre intérieur du tube de descente 1). On évite de cette façon que le liquide plus froid ne vienne en con- tact avec les parois du tube 1, lesquelles sont frôlées par les gaz de la combustion, et on évite ainsi aussi la forma- tion de condensations corrosives. On obtient, en plus, une activation de la circulation dans le sens désiré par l'effet d'entraînement du liquide sortant du tronçon D, sur le liquide entourant.

   Dans la dite zone se fait aussi le mélange des deux courants liquides lesquels dans le parcours tout le long ou tube bouilleur 2 (flèche K) se chauffent en se portant au collecteur supérieur A duquel sont envoyés en partie aux rentrent appareils d'utilisation et en partie/en cycle dans l'espace entre les tubes 1 et .D. 



   La chaudière réalisée avec l'échangeur qui vient d'être décrit'peut comprendre plusieurs éléments du type illustré individualisant la chambre de combustion avec les tubes 2, tandis qu'entre les tubes 1 et 2 il peut être prévu un deu- xième tour de fumée. Le tube C peut aussi être divisé en deux par un diaphragme mitoyen horizontal (indiqué par 3 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 par des traits pointillés) de manière à ce que la moitié inférieure est au retour du liquide plus froid tandis que la moitié supérieure sert au prélèvement du liquide chaud pour les appareils d'utilisation, si à la partie supérieure du tube C on ménage des trous ou fenêtres à travers lesquelles pénètre à l'intérieur le liquide chaud remplissant le collec- teur A.

   La solution selon la fig. 2 est analogue, les parties correspondant à celles décrites étant indiquées par les mêmes références pourvues¯d'un accent. Le collecteur supérieur est formé avec deux éléments tubulaires A' superposés et reliés hydrauliquement entre eux avec des tronçons 4. Les tubes bouilleurs 2' aboutissent au tube inférieur A' du collecteur, à l'intérieur duquel est disposé le tube intérieur 5 de prélè- vement du liquide plus chaud. Les tubes de descente aboutis- 
Sent au tube collecteur supérieur. 



   En se référant a la fig. 3, la chambre de combustion E est individualisée par deux parois à tubes formées par des éléments tubulaires courbés, ayant une génératrice en contact et débouchant dans les collecteurs communs supérieur A" et inférieur   B".   Les tubes de descente 1" et bouilleurs   2"   sont alternés entre eux et la différentiation de leur fonction est établie par la présence dans les tubes de descente des tron- çons partiels D" intérieurs aux seuls tubes de descente, et débouchant dans le conduit   C"   d'adduction du liquide plus froid, le dit conduit étant disposé à l'intérieur du collecteur su- périeur A". 



   Le liquide chaud pour les appareils d'utilisation est prélevé de la tubulure A". Dans le collecteur B" s'effectue le passage du liquide provenant des tubes de descente 1" vers l'embouchure des tubes bouilleurs 2" (comme le montrent les . flèches).. Un tel passage peut se faire en partie entre tu- bes de la même paroi à tubes ou entre tubes des deux parois à tubes opposées. Il est naturellement entendu que les col- 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 lecteurs inférieurs peuvent aussi être deux collecteurs   distincts (par.exemple', arrangés côte à côte ; enun tel cas   la paroi inférieure de la chambre à combustion n'est pas individualisée par les parois à tubes). La circulation est,naturellement limitée à.la partie inférieure aux tubes bouilleurs et de descente de la même paroi à tubes. 



   Dans l'exemple de la fig. 4, dans le collecteur supérieur A"' sont disposés deux conduits C"' pour le liquide plus froid de retour, portant les tronçons D"' à l'intérieur des tubes de descente 1"' et F, pourvus de trous supérieurs 7, pour le prélèvement du liquide plus chaud à utiliser. La chambre à combustion 2"', étant donné la forme particulière des tubes bouilleurs   2"',   est dans ce cas aussi à l'intérieur des parois à tubes. 



   La fig. 5 montre une chaudière formée avec deux éléments analogues à celui illustré à la fig. 4, sauf que les tubes de descente.l"" et les tubes bouilleurs 2"" sont espacés entre eux de manière à consentir leur pénétration réciproque alter-   née,'les   deux éléments étant disposés symétriquement. 



   Une autre variante par rapport a la fig. 4 est   consti-   tuée par le tube unique C"" divisé par un diaphragme 3"" comme illustré à la fig. 1 disposé dans le collecteur supé- rieur A"" de chaque élément et par la présence de tubes bouilleurs auxiliaires 8 reliant le collecteur supérieur A"" et celui inférieur   B""-du   côté opposé de la chambre à combustion, de façon à réaliser entre ceux-ci et les parois à tubes un deuxième tour de fumée: 
Les particularités de réalisation de l'échangeur de la chaudière pourront aussi se différencier des exemples illus-   trés   sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur à éléments tubulaires notamment pour chaudières a eau chaude et à eau surchauffée, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un conduit d'arrivée du liquide d'alimentation et/ou de retour à l'intérieur du collecteur su- périeur,et présentant des tronçons tubulaires pénétrant en partie à l'intérieur des tubes de descente, lesquels ont un diamètre plus grand que le diamètre extérieur des tron-çons, de manière à empêcher le contact direct du liquiae plus froid avec les parois des tubes en contact avec les gaz chauds de la combustion, consentir un préchauffage du liquide plus froid pendant son parcours dans les tronçons ;

réaliser un effet d'entraînement du liquide plus froid sortant des tron- ons avec le liquide pl us chaud provenant de l'espace entre les tronçons et le tube de descente en activant la circula- tion, et réaliser enfin un mélange du liquide plus froid sortant des tronçons avec le liquide plus chaud provenant du tube de descente.

2. Echangeur d'après la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit intérieur au collecteur supérieur est divisé'en deux parties par un diaphragme longitudinal, une partie pour le retour du liquide plus froid et l'autre pour le prélèvement du liquide plus chaud pénétrant à l'intérieur du dit tube à travers des trous et fenêtres.

3. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le collecteur supérieur contient un deuxième élément tubulaire pour le prélèvement du liquide plus chaud, le dit .élément étant pourvu de trous.

4. Echangeur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le collecteur est réalisé avec deux éléments tu- bulaires reliés hydrauliquement par des tronçons, l'un avec le conduit d'arrivée du liquide plus froid, et l'autre avec le conduit de prélèvement du liquide plus chaud. <Desc/Clms Page number 7>

5. Echangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un collecteur tubulaire inférieur auquel aboutissent les tubes bouilleurs et les tubes de descente.

6. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, carac- térisé en,ce qu'il comporte des parois à tubes avec des élé- ments tubulaires en contact dont l'un est alternativement ser- vi par le tronçon d'alimentation du liquide plus froid de retour (tube de descente) et l'autre n'en est pas servi (tube bouilleur).

7. Chaudière caractérisée en ce qu'elle est réalisée avec un'ou plusieurs échangeurs selon au moins l'une des revendication précédentes.

8. Chaudière suivant la revendication 7, caractérisée .,en ce qu'elle comporte au moins deux éléments échangeurs selon, au moins, une des revendications 1 à 6, en contact entre eux le long de l'une de leurs génératrices de manière à réaliser des parois à tubes délimitant la chambre de com- bustion et/ou un deuxième tour des fumées.

9. Chaudière selon les revendications 6 à 8, caractéri- sée en ce qu'elle est formée par deux parois à tubes abou- tissant à un collecteur supérieur et à un collecteur infé- rieur.

10. Chaudière suivant les revendications 6 et 8, ca- ractérisée en ce qu'elle est formée par deux parois à tubes aboutissant à un collecteur supérieur et a deux collecteurs inférieurs.

11. Chaudière selon la revendication 8, caractérisée en ce 'que la chambre à combustion est délimitée entre deux parois à tubes, l'une formée par les tubes de descente et l'autre par les tubes bouilleurs, cintrés en U.

12. Chaudière selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle est formée par deux éléments échangeurs selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 7, l'un <Desc/Clms Page number 8> symétriquement semblable à l'autre et ayant les tubes espacés entre eux de manière a se compénétrer d'une manière ordonnée, c'est-a-dire ceux d'un échangeur avec ceux de l'autre échan- igeur.

13. Chaudière suivant la revendication 12, caractérisée en ce que chaque élément échangeur présente des tubes bouil- leurs/auxiliaires, du côté opposé de la chambre à combustion, individualisant un deuxième tour de fumées.

14. Forme d'exécution d'échangeurs de chaleur, adaptés notamment pour chaudières à eau chaude et à eau surchauffée, substantiellement comme décrit et illustré, dans les buts spécifiés.