CH352691A - Elément d'échangeur de chaleur - Google Patents

Description

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    Elément   d'échangeur de chaleur La présente invention a pour objet un élément d'échangeur de chaleur, constitué par un tube de section étoilée compris. entre deux tubes coaxiaux de section circulaire extérieur et intérieur, le tube intérieur formant un noyau, cet élément offrant ainsi une multiplicité de conduits pour l'écoulement de deux    fluides   indépendants échangeant leur chaleur à travers la paroi du tube de section étoilée. 



  On connaît des éléments pour l'échange de chaleur entre deux fluides, dans lesquels un tube de section étoilée, c'est-à-dire présentant des cannelures dans le sens parallèle à l'axe du tube, est inséré dans un tube ordinaire de section circulaire dont la paroi intérieure porte sur les pointes, de la section étoilée, tandis qu'à l'intérieur du tube de section étoilée est inséré un tube, ou un noyau, de section circulaire    portant   sur les pointes    intérieures   de    ce   tube de section étoilée. On délimite de la    sorte,   entre ces tubes et noyau deux circuits distincts qui sont    offerts   à la circulation de fluides échangeant leur chaleur à travers la paroi du tube de section étoilée.

   Les passages ainsi    offerts   aux    fluides   qui circulent parallèlement à l'axe du tube, sont de section constante tout au long du parcours. 



  En vue de créer dans ces passages ou    conduits   des variations de section, favorisant l'échange de chaleur, l'élément selon la présente invention est caractérisé en ce qu'au moins un desdits tubes de    section   circulaire présente, sur sa paroi extérieure, des génératrices lisses et des génératrices ondulées dans le sens axial du tube et    réparties   de façon alternée sur tout le pourtour de ladite paroi. 



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'élément faisant l'objet de la présente invention, ainsi que des variantes. 



  La    fig.   1 représente, en coupe transversale, un élément connu d'échangeur de chaleur. La    fig.   2 est une vue en perspective partiellement coupée de l'élément selon ladite forme d'exécution. 



  La    fig.   3 est une coupe par la ligne    III-III   de la    fig.   2. 



  La    fig.   4 est une vue semblable à la    fig.   2 d'une variante. 



  La    fig.   5 est une coupe transversale d'une autre    variante.   



  La    fig.   6 est une vue en perspective d'un détail de la    fig.   5. 



  L'élément connu. d'échangeur de chaleur représenté à la    fig.   1 comprend un tube de section étoilée a, c'est-à-dire dont la paroi présente des ondulations dans le sens perpendiculaire à l'axe, disposé entre un tube extérieur de section circulaire b et un tube central fermé aux deux bouts pour ne pas servir à l'écoulement des    fluides   et constituant un noyau c, de section également circulaire. Un tel élément    offre   pour le passage des    fluides,   deux circuits : l'un A, compris entre l'extérieur des branches en étoile du tube a et le tube extérieur b ; l'autre, B, compris à l'intérieur de chaque branche de l'étoile du tube a, et délimité par le noyau c. Les deux    fluides   A, B échangent leur chaleur à travers la paroi du tube a.

   Les conduits    offerts   à l'écoulement des fluides A et B sont de section constante, et de direction générale parallèle à l'axe des tubes. 



  En vue de créer des variations de section dans ces conduits    offerts   à l'écoulement des    fluides,   on y réalise ou dispose des surfaces ondulées dans le sens de l'axe des tubes. De la    sorte,   ces conduits présentent les variations de section qui assurent des    variations   de direction, de vitesse et de pression dans l'écoulement des fluides, lesquelles sont, comme on le sait, favorables à l'échange de chaleur. 



  Les    surfaces   ondulées peuvent être obtenues de différentes manières, Dans la    forme   d'exécution des 

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    fig.   2 et 3, le tube extérieur b présente des cannelures longitudinales d,    formant,   comme on le voit en coupe à la    fig.   3, des ondulations dans le sens de l'axe des tubes et qui créent des variations de section dans les conduits offerts à l'écoulement du    fluide   A. Ces ondulations sont de préférence conçues de manière à présenter une branche courte e, et une branche longue    f,   de manière à réaliser un profil que l'expérience a montré favorable.

   De même, on peut pratiquer, sur le noyau central c, des ondulations, ou reliefs, tel que g    (fig.   4) qui créent des variations de section dans les conduits offerts à l'écoulement du    fluide   B, à l'intérieur de chaque branche de l'étoile du tube a. Naturellement, les deux dispositions représentées, d'une    part   aux    fig.   2 et 3, et d'autre    part   à la    fig.   4, sont de préférence simultanément appliquées. 



  Dans une variante, au lieu d'onduler la paroi du tube a ou celle du noyau c, on se contente de disposer, dans les conduits    offerts   à l'écoulement des fluides A et B, des surfaces ondulées h constituées par des lames de tôle ondulées dans le sens longitudinal, comme on le voit en perspective sur la    fig.   6, et qui sont insérées    radialement,   comme représenté en coupe à la    fig.   5, dans les conduits offerts à l'écoulement des    fluides.   Ces tôles h sont soudées en bout par quelques points, d'une    part   sur la surface interne du tube a et, d'autre    part,   sur la surface externe du noyau c. 



  Les deux variantes peuvent être utilisées simultanément le cas échéant dans le même tube. 



  La paroi même du tube a constituant les faces des branches de l'étoile pourrait aussi être ondulée longitudinalement, éventuellement de    place   en place, pour créer les variations de la section d'écoulement.

Claims (1)

1. REVENDICATION Elément d'échangeur de chaleur, constitué par un tube de section étoilée compris entre deux tubes coaxiaux de section circulaire extérieur et intérieur, le tube intérieur formant un noyau, cet élément offrant ainsi une multiplicité de conduits pour l'écoulement de deux fluides indépendants échangeant leur chaleur à travers la paroi du tube de section étoilée, caractérisé en ce qu'au moins un desdits tubes de section circulaire présente, sur sa paroi extérieure, des génératrices lisses et des génératrices ondulées dans le sens axial du tube et réparties de façon alternée sur tout le pourtour de ladite paroi.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Elément selon la revendication, caractérisé en ce que le tube extérieur, de section primitivement circulaire, entourant le tube de section étoilée présente, suivant ses génératrices, des cannelures créant sur sa surface interne des ondulations dans le sens de son axe. 2. Elément selon la revendication, caractérisé en ce que le tube intérieur formant noyau, présente, suivant ses génératrices, des cannelures dirigées axia- lement créant sur sa surface externe des ondulations dirigées suivant son axe. 3.

   Elément selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comporte, à l'intérieur de chaque branche du tube étoilé et entre deux branches successives du tube étoilé, des lames ondulées longitudinalement dans le sens de l'axe du tube, et disposées radialement sur la paroi intérieure du tube extérieur et sur la surface extérieure du tube intérieur formant noyau.