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Appareil pour le chauff&ge de fluides.
La présente invention concerne des appareils pour le chauffage de fluides en général, par exemple des chauffe-eau et, en particulier, des appareils du type a écoulement continu.
Les chauffe-eau a écoulement continu sont ceux dans les- quels l'eau n'est chauffée que lors de son utilisation, contrairement à ce-qui se produit dans les appareils du type à accumulation, dans lesquels l'eau contenue dans le réservoir est maintenue à la tempé- rature d'utilisation désirée et est remise en circulation de façon que la température désirée se rétablisse chaque fois qu'une partie du contenu du réservoir a été prélevée, un trouve un exemple spécifique d'emploi de chauffe-eau ou réchauffeurs à écoulement continu dans le chauffage de l'eau pour piscine de natation, bien que ce système puis- se trouver son utilité pour toute alimentation en eau chaude d'une manière générale.
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L'un des inconvénients des chauffe-eau à écoulement con- tinu, en particulier de ceux qui sont chauffés au gaz ou à l'huile, réside dans le fait que l'extrémité d'admission au tube d'eau se trou- ve constamment, du fait de l'arrivée d'eau froide, à une température considérablement inférieure au point de rosée des produits de combus- tion entourant le tube. Ceci provoque la formation de condensat à la surface externe du tube, sur une longueur importante ae celui-ci, ' les produits de la combustion, fortement saturés de vapeur d'eau, dé- gageant.la majeure partie de leur humidité par condensation lorsqu'ils sont refroidis à la température de l'eau amenée.
Ce condensât con- tient en solution des produits de combustion fortement corrosifs, par exemple de 'acide sulfureux, et, en suspension, de la suie et d'au- tres matières solides. Non seulement ce condensat fortement corrosif tapisse l'extérieur des tubes mais il s'égoutte sur les brûleurs, cor- rodant ceux-ci et y déposant de la suie et d'autres matières solides, qui ont tendance à obstruer les brûleurs et à gêner la combustion, En général, la présence de condensat sur les tubes d'eau en quantité suffisante pour qu'il s'égoutte sur les brûleurs de l'appareil ou sur le revêtement du foyer pose de graves problèmes de corrosion.
Un a déjà suggéré diverses solutions pour résoudre le pro- blème précité. On a propose d'élever la température superficielle des tubes d'eau au-dessus au point de rosée de la vapeur d'eau des produits de la combustion,, pour empêcher de cette manière la forma- tion de condensat, Ces solutions impliquent en général l'utilisation de parties mobiles,'ce qui entraîne un accroissement du prix de re- vient et complique la construction, ou le chauffage de l'eau à une température relativement élevée, de façon à réduire la longueur de la partie froide des tubes de l'appareil dans lesquels la température superficielle est inférieure au point de rosée des gaz de combustion.
Cette dernière solution fait cependant apparaître.une autre difficul- té, due au dépôt de substances minérales à l'intérieur des tubes de l'appareil. Le aepôt de ces substances, provenant des eaux appelées eaux dures, augmente à mesure qu'augmente la température de l'eau.
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La présente invention a pour objet de procurer un appareil pour le chauffage de fluides comprenant un tube que traverse le flui- de à chauffer, la température de celui-ci augmentant, pendant le fonctionnement de l'appareil, sur la longueur du tube, ainsi que des moyens qui amènent les gaz de combustion, contenant de la vapeur d'eau, en contact avec une surface externedu tube de façon à chauf- fer le fluiae contenu dans ce dernier, un revêtement extérieur s'é- tenaant au moins sur la partie de la longueur du tube qui, sans le revêtement, aurait une température superficielle inférieure au point de rosée des gaz de combustion, et maintenant cette température au- dessus du point de rosée.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'ap- pareil pour le chauffage de fluides comprend une admission destinée à recevoir le fluide à chauffer, une sortie par laquelle l'appareil débite le fluide chauffé, un tube qui relie l'admission et la sor- tie et que traverse le fluide à chauffer, la température de celui-ci, lors du fonctionnement de l'appareil, augmentant sur la longueur du tube, et des,moyens pour amener les gaz de combustion contenant de la vapeur d'eau, en contact avec une surface externe du tube, qui, pendant le fonctionnement, reçoit du fluide ae l'admission à une tem- pérature inférieure au point de rosée des gaz de combustion,le tube étant pourvu d'un revêtement extérieur s'étendant au moins sur la partie de sa longueur qui, sans le revêtement, aurait une température superficielle inférieure au point ae rosée des gaz de combustion,
et maintenant lors du fonctionnement de l'appareil, la température de la surface externe du tube au-dessus du point de rosée, alors que le fluide traversant le tube se trouve à une température inférieure à ce point de rosée.
Le revêtement est de préférence en une matière résistant à la chaleur et calorifuge, par exemple une résine phénolique ou une résine époxy pouvant contenir en mélange du noir de carbone, du mica en poudra ou une matière analogue augmentant l'absorption de l'éner- gie radiante. Ce revêtement peut n'être applique que sur les par-
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ties des tubes du chauffe-eau qui, autrement, auraient une température superficielle inférieure au point de rosée des gaz de combustion, ain- si qu'il ressortira plus clairement de la description donnée ci-après.
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description de quelques-unes de ses formes d'exécution, donnée à titre d'exemple seulement, avec référence au dessin annexé, dans le- quel: la Fig. 1 est une vue en perspective, avec partie arrachée, d'un chauffe-eau à écoulement continu conforme à l'invention, la Fig. 2 est une vue de détail d'un tube échangeur de chaleur pour chauffe-eau, montrant le revêtement calorifuge du tube, et la Fig.3 est une vue semblable à celle de la Fig. 2, re- présentant.un revêtement contenant en mélange du noir ae carbone ou -du mica en poudre destiné à augmenter l'absorption de l'énergie ra- diante.
Abstraction faite du revêtement des tubes échangeurs de chaleur, le chauffe-eau faisant l'objet de la présente invention peut être de type courant; 'il comprend un foyer 11, une enveloppe exté- rieure 12 et, entre le foyer et l'enveloppe, une couche calorifuge 13, de laine minérale ou matière analogue. Dans le bas du foyer 11, il . est prévu une série de brûleurs 14, alimentés à partir d'un conduit à combustible 15, sur lequel sont montés une valve de commande 16, un détendeur-régulateur 17 et une commande à solenoïde 18. 19 désigne de lampe témoin de sécurité, du type usuel.
Le chauffe-eau représenté à titre d'exemple à la Fig. 1 est du type multitubulaire à simple passage, et il comporte un distribu- teur 21 pourvu d'une tubulure taraudée 22 destinée à recevoir le con- duit d'amenée, non représenté. A sa partie postérieure, le foyer est pourvu d'un collecteur 23; duquel part un conduit de sortie 24. Entre le distributeur 21 et le collecteur 23, au dessus des brûleurs 14, s'é- tendent des tubes échangeurs de chaleur parallèles 25, dans lesquels l'eau à chauffer s'écoule par simple passage, suivant des trajets pa- rapides, du distributeur 21 au collecteur 23. Le-.9 produits de la
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combustion provenant des brûleurs 14 s'élèvent autour des surfaces externes des tubes échangeurs 25.
Une hotte intérieure en tôle 26 recueille les gaz de combustion après leur passage sur les tubes échangeurs 25 et les dirige vers la cheminée 27,prévue à la partie supérieure de l'enveloppe 12.
L'un des tubes 25 de l'appareil représenté à la Fig. 1 est détaillé sur la FLg. 2; il comprend un conduit Intérieur 28, fait d'un' matériau bon conducteur de la chaleur, par exemple du cuivre, sur le. quel est placé un revêtement résistant a la chaleur et calorifuge, par exemple en une matière résineuse du type phénolique ou époxy.
Le revêtement 29 peut être appliqué uniformément sur toute la lon- gueur des tubes 25 ou bien il peut être prévu d'une épaisseur variable; allant en diminuant de l'extrémité d'entrée à l'extrémité de sortie du tube; selon l'accroissement de température de l'eau se trouvant dans le tube. Le revêtement calorifuge 29 sert à diminuer quelque peu l'allure de la transmission de chaleur, de façon que la surface externe du tube echangeur revêtu soit maintenue à une température supérieure au point ae rosée les gaz de combustion, afin qu'il ne s'y forme pas de condensat.
Le revêtement 29, dont l'épaisseur peut-être constante ou décroissante, peut n'être appliqué que sur les parties des tubes 25 qui, autrement, auraient des températures superficielles Inférieures au point de rosée des gaz de combustion. Ainsi, le revêtement 29, partant du distributeur 21 peut ne recouvrir les tubes conducteurs de chaleur 28 que jusqu'en un endroit où (en raison du chauffage de l'eau qui les parcourt) la température des surfaces des tubes 28 est supérieure au point de rosée des gaz de combustion. Le revêtement peut ne pas être prévu entre cet endroit et le collecteur 23, afin d'assurer un échange de chaleur plus rapide entre les gaz de combus- tion et l'eau contenue dans les tubes.
' .Dans certains cas, si les gaz de combustion eux-mêmes sont particulièrement corrosifs, il peut être souhaitable de prévoir le revêtement 29 sur toute la longueur des tubes 28, entre le distri- buteur 21 et le collecteur 23, de façon que la surface des tubes con-
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ducteurs de chaleur soit protégée de la corrosion sur toute la lon- gueur de ceux-ci.
Bien que le chauffe-eau représente à la Fig. 1 soit à simple passage, l'eau ne traversant qu'une fois le foyer, il est courant de prévoir des passages multiples, n'allée et de retour, dans le foyer et, dans ce cas, le revêtement 29 peut être prévu sur toutes les surfaces de tubes, uniquement sur le passage d'admission des tu- bes ou uniquement. sur les parties de ceux-ci, incenpendamment nu sens. de passage, qui, autrement auraient une température superficielle inférieure au point de rosée des gaz de combustion.
Pour appliquer le revêtement de résine 29 aux tubes 28, on nettoie les surfaces externes des tubes de façon à en faire aisparal- tre toute crasse, notamment toute huile ou graisse.qui pourrait s'y trouver. Par sablage ou par attaque a l'acide, on obtient une sur- face rugueuse à l'extérieur des tubes 28 ( ou sur les parties des tu- bes destinées à recevoir le revêtement). Ensuite, on applique un re- vêtement résineux de résine phénolique ou de résine époxy a la sur- face externe des tubes, par exemple par immersion ou par pulvérisa- tion, puis un traitement thermique ou un traitement chimique appliqué de façon courante permet d'obtenir le revêtement résistant à la cha- leur et calorifuge définitif sur les tubes conducteurs'de chaleur 28,
ce qui donne les tubes échangeurs de chaleur acnevés 25.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, illustrée par la Fig. 3, un revêtement résistant à la chaleur et calorifuge 21 contient, en mélange, du poir de carbone, du mica en poudre ou une ma- tière comparable destinée à augmenter le pouvoir d'absorption d'éner- gie radiante du revêtement.
Dans cette forme d'exécution de l'inven- tion, l'accroissement de la température superficielle des tubes échan- geurs de chaleur revêtus 2$ est dû non seulement aux propriétés calo- rifuges du revêtement (comme pour le revêtement 29) mais également, en partie, à l'absorption accrue J'énergie radiante déterminée par ' l'incorporation à la résine de base (phenolique, époxy ou autre), de noir de carbone, de mica en poudre ou d'une matière comparable augmen-
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tant le pouvoir d'absorption.
Avec le revêtement représenté à la Fig. 3, on évite la corrosion et l'encrassement des tubes echangeursde chaleur, des brû- leurs et ces autres parties de l'appareil et, en même temps,'on ob- : tient un accroissement du pouvoir d'absorption d'énergie radiante grâce à l'incorporation aes matières mélangées au revêtement de ré- ; sine de base. Ces effets se modifient réciproquement ence sens que le pouvoir d'absorption accru d'énergie radiante se conjugue aux pro- priétés isolantes du revêtement pour donner un accroissement.de la température superficielle extérieure des tubes échangeurs de chaleur revêtus.
On peut conclure de ce qui précède que l'appareil objet de la présente invention est un appareil dans lequel la condensation de ' l'humidité à l'extérieur des tubes échangeurs de chaleur est réduite au minimum.
De plus, cet appareil minimise les problèmes de corrosion et d'obstruction qu'entraîne la formation de condensat sur les sur- faces externes des tubes d'eau.
REVENDICATIONS.
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1.- Appareil pour le chauffage de fluides, comprenant un tube que peut traverser le fluide à chauffer, la température de celui- ci, pendant le fonctionnement de l'appareil, augmentant sur la lon- gueur du tube, et des moyens pour amener les gaz de combustion qui contiennent de la vapeur l'eau, en contact avec une surface externe du tube de façon à chauffer le fluide y contenu, le tube présentant un revêtement extérieur qui s'étend au moins sur la partie de sa lon- gueur qui, sans le revêtement, aurai(une température superficielle inférieure à la température au point de rosée des gaz de combustion, ce revêtement maintenant la tempérautre, à la surface externe du tu- be, au-dessus de la température du point de rosée.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.