BE652593A - - Google Patents

Description

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    Elément   chauffant de forme tabulaire. 



   De grandes quantités de gaz naturel sont   trans-   portées à grande distance, au moyen de gazoducs, et, pour absorber los Charges de pointe aux points d'utilisation, comme par exemple dans les grandes villes, on a proposé de liquéfier du gaz naturel constitué, dans une très large me- sure, par du méthane, à son point de production et   d'expé-   dier le méthane liquéfié dans des réservoirs à isolement spécial que l'on transporte par bateau jusqu'à la ville en question. 



   . A ce point d'utilisation, le méthane à l'é- tat liquide est emmagasiné à basse température, comme par      exemple en dessous de 108 C jusqu'à ce que la demande de pointe se produise. Il est alors nécessaire de convertir la liquide extrêmement froid en vapeur et en gaz on ame- nant la chaleur de vaporisation nécessaire depuis une source extérieure. 



   - Si l'on essaye ce chauffage dans un four classique du type tubulaire, la température de la paroi   dn   . 

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 tube do certains des éléments chauffants est tellement basse que   l'humidité   présente dans le gaz de carneaux, qui est produit à partir des produits de combustion, forme une couche épaisse de givre ou de glace 
La formation de givre ou de glace sur les . éléments chauffants affecte de façon nuisible le taux de transfert thermique et, en même temps,-forme de l'eau dans la chambre do combustion du four. Ceci endommage le four, réduit la température de la flamme du dispositif do chauffage et, dans les conditions les plus mauvaises, peut produire l'extinction du   brûlour   et l'arrêt du four. 



   D'autres produits normalement gazeux, comme par exemple le propane et le butane, se liquéfient en pré-   sonce   de froid dont la température est-moins basse que celle qui est nécessaire pour liquéfier le méthane et, dans co genre de cas, le problème du givrage ou de la présence de glace est moins sérieux. 



   La présente invention vise d'abord un ré- chauffour comportant dos éléments de chauffage de forme tubulaire   wunis   de dispositifs assurant un transfert de chaleur adéquat aux parois du tube de façon qu'il ne se forma ni glace, ni givre, sur les tubes, ou bien, au cas où il se constituerait de la glace ou du givre, dans lesquels le rendement du réchauffeur n'est pas sensiblement réduit, étant donné que le dispositif de transfert de chalour pré- sente une surface do chauffage adéquate suffisamment écar- tée des parois du tube pour assurer ce résultat. 



   La présente invention vise encore des tubes à ailottes dans lesquels les ailettes, qui s'étendent sur une distance particulièrement grande au delà de la surface des parois, sont de section transversale en forme de L, et ont une surface comparativement grande qui est sensiblement 

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 parallèle à la surface des tubes. 



   Il est bien entendu que l'utilisation de   ttlbett   à ailettes dans la section   d   rayonnement des fours est nouvelle et n'est avantageux que pour los fins   particuliè-   res qui ont été indiquées ci-dessus. Si l'on   utilisait   un tel four pour   chauffer   de l'huile ou de l'eau jusqu'à des températures élevées, comme par exemple de 427 à 649.g, les ailettes exposées à la chaleur rayonnante   seraient   4étruites. 



     Conformément à   la présente   invention,   on a conçu un élément chauffant do forme tubulaire destine   à '   être utilisé dans un réchauffeur tubulaire, cet   élément   comportant des saillies raccordées à   relouent   précité, de   Manière   à être on relation de conduction de chaleur avec lui, lesdites saillies s'étendant vers   l'extérieur   à partir dudit élément et étant   dûmes   do   prolongements   sensiblement parallèles à la surface de l'élément et situés à une certaine distance do   aelui-ci.        



   La   présonto   invontion s'applique égelement à tout réchauffeur tubulairo muni de tels éléments de chauf- fage. 



   Afin de mieux comprendre   1'inv'   ntion on va maintenant la décrire   on   se référant au dessin   annexé   sur lequel la fig. 1 est une élévation d'un réchauffour vertical   tubulaire   dans   lequel   los éléments chauffants primaires sont constitués de manière à   remplir   les buta qui ont été   énoncés ;   la fig. 2 est une élévation-coupe à plus grande échelle d'une partie d'un tube à ailettes agencé do manlère à effectuer un transfert thermique vers l'inté- rieur   depuis   les surfaces antérieures des ailettes   Jusqu'aux   

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 'parois du tube sur lequel les ailettes sont constituées ;

     sur cette figure, les ailettes sont montées sur les tubes    on forme d'hélice ; la fige 3 est une coupe transversale à grande échelle d'un tube de chauffage comportantdes ailettes dont la constitution ost similaire à celle des ailettes do la   fige   2, Nais qui sont disposées dans le sens longi- tudinal du tube ; la fige 1+ est une   élévation-coupe à   grande échelle d'un tube muni d'ailettes de section transversale similaire mais fixées au tube sous forme de bagues. 



   En examinant maintenant la fige 1, on voit quo l'on a représenté un type bien connu de réchauffeur vertical constitué par une chambre de four   10,   verticale et cylindrique,  comportant   un fond on béton 11 dans lequel un ou plusieurs brûleurs verticaux 12 ont été placés, et   couportant   une rangée unique do tubes verticaux 13, disposés circulairement et à une faible distança à   l'inté-   rieur dos   parpis   de   la;chambre     10 de   four.

   Les tubes sent raccordés entre eux en série ou on parallèle, suivant les besoins, grâce aux coudes do retour habituels 14 situés à la partie supérieure et à la partie inférieure dos tubes, Un prolongement vertical 15 de la chambre du four est de plus   fnible   diamètre quo la chambre 10 du four et on y a monté à   l'intérieur   un serpentin 16 qui est raccordé au serpentin principal du four constitué par les tubas 13, au   moyen     d'un   raccord extérieur 20. 



   La chominée do typo   classique   21 ost   suppor-   tée à la partie supérieure de la section do convoction du four et s'étend vers   10,haut   à partir dudit four. 



   La flametrès chaude provenant des   brûleurs   

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 12 se dirige vers le   haut à   travers le centre du four   t   abandonne la¯plus grande partie de sa chaleur au fluide présent dans les tubes 13 par rayonnement.

   Les gaz très chauds provenant de la partie supérieure du four princi- pal baignent alors le serpentin de convection 16 de façon classique et -s'écoulent vers le haut en sortant do la   che-   minée 21. ' 
Afin d'exécuter l'opération prévue, on in- troduit un liquide extrêmement froid, comme par exemple du   Méthane,   à l'état liquido, dans le serpentin constitué par les tubes 13, à la partie inférieure, comme représenté par la   flèche 2?,   puis les vapeurs et les gaz produits par le chauffage du liquide s'échappent à travers la sortie,   cornue   indiqué par la flèche 26. 



   Conformément à la fig. 2, chncun des tubes 13 est muni   d'une   structure à ailettos qui, de la façon re- présentéo, ost constituée par un profilé 30 ayant   une   aile 31, une section de contact 32 et un prolongement parallèle 33 situé à l'extrémité opposée de l'aile. Ce profilé est- enroulé sur le tube 13 sous forme d'une hélico, les or- ganes de contact 32 étant soudés, ou fixés solidement de toute autre manière à la surface extérieure du tube 13. 



  Les spires de l'hélice sont suffisamment rapprochées pour que les prolongements parallèles de surface 33 soient très près les uns dos autres et constituent une surfaco pro- tectrice autour du tube 13. Cette disposition est très clairement indiquée dans la coupe transversale de la fig. 2. 



   Lorsque l'on introduit dans les   tubrs   13 un liquide extrêmement froid,   comme   par exemple du méthane liquéfié, la chaleur rayonnante qui provient du four est principalement appliquée au prolongement do surface 33 dos ailettes. Les ailettes sont constituées en   nétal   appro- prié de façon à conduire immédiatement la chaleur aux tubes      

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 '13 et, de façon que, s'il se   forme   du givre ou de la glace sur la surface extérieure do ces tubes., cela ne gène pas la continuation du transfert de chaleur depuis les surfaces 33   d'ailettes   jusqu'aux tubes ot   jusqu'au,méthane   liquéfié qui se trouve dans ceux-ci. 



   Grâce à cotte disposition) le méthane liqué- fié ost vaporisé de façon   officaco,   et la chaleur da va- porisation nécessaire qui est importante est fournie de façon adéquate par la four. 



   En examinant maintenant la fig. 3, on voit que l'on a représenté une variante de'structure, figure dans laquelle le tube a été représenté en coupe transversale et où les ailettes, ou organes ayant sensiblement le   séné   profil que celui qui a déjà été décrit au sujet de la fig. 2, sont appliquées. Dans co cas, toutefois, la struc- ture d'ailettes est appliquée dans le.sens longitudinal des tubes 13, uais les parties extérieures 33 d'une ai- lette s'étendent au voisinage immédiat de l'ailette sui- ' vante et, de cotte manière, transfèrent de façon efficace la chaleur provenant des gaz du four jusqu'à ces tubes, en présence qu non do givre ou do glace formés sur la surface extérieure dos tubes. 



   On a représenté, sur la fig. 4, uno autre variante dans laquelle on a monté sur le tube 13 une sé- rio   do   bagues rapprochées les unes des autres et soudées, ou fixées do toute autre manière, au tube par la section de contact 32. Les bagues représentées en coupe correspon- dent à celles des ailottes de l'une ou l'autre des fig. 2 ou 3.

Claims (1)

1. - REVENDICATIONS - 1: Elément chauffant tubulaire destiné à être utilisé dans un rechauffeur tubulaire, cet élément comportant des sail- lios raccordées à l'élément en relation do conduction ther- niquo avec celui-ci, lesdites saillios s'étendant vers l'ex- térieur depuis relouent et comportant dos prolongoments sensiblement parallèlos à la surface do l'élément et situas à ne certaine distance de celui-ci;

   2. élément chauffant tubulairo suivant la revendication 1, dans lequel les saillies précitées sont do section trans- vorsale ayant la forwe d'un L, une branche de l'L s'éton- dant sensiblement dans le sens radial depuis l'élément et étant fixée à celui-ci, l'autre branche étant sensiblement parallèle à la surface- de l'élément et située à une car- taine distance de celui-ci ;

   3. élément chauffant tubulairo suivant la revendication 2 ot dons loquel les saillies ayant la forme d'un 1 sont disposées do manière que la trancho extérieure de chacune des autres branchos soit située au voisinage immédiat de l'L adjacent afin de constituer une surface protectrice' autour de la surface do relèvent tubulaire à une certaine distance de celle-ci ; 4, élément chauffant tubulairo suivant les revendications 2.ou 3 et dans lequel les saillies précitées comportent plusieurs aftottos circonférencielles ot on foruo d'L disposées dans la sens axial, et situées à faible distnnce les unes des autres ;

   5. élément chauffant tubulairo suivant los revendications 2 ou 3 et dnns lequel les saillies précitées comprennent plusieurs ailettes longitudinales ayant la forme d'un L, <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1 disposées c3,rconfrontiolle:ent et à faible distance les,' ""+ unes des autres ; 6. élément chauffant tubulairo suivant los revendications 2 ou 3 et dans lequel los saillies précitées sont consti- tuées par'une ailette hélicoïdale ayant la forme d'un L ;

   EMI8.2 7. eleuent chauffant tuhuiairo suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6 et dans lequel les saillies ayant la forme d'un L comportent une troisième branche constituant ainsi des saillies ayant sensiblement la forme d'un L, cotte troisième bronche étant fixée en relation de conduc- EMI8.3 tion thom.Ôqu,> a l'eléaent tubulairo ; 8. é16;lcnt chauffant tubulaire 1.1un1 des éléritf-nts chauffants, comme revendiqué dans l'une quelconque dos revendications précitées*