CH378270A - Tubes en acier présentant des nervures et son procédé de fabrication - Google Patents

Description

  Tubes en acier présentant des nervures et son procédé de fabrication    On a déjà proposé     d'utiliser    des tubes dont la  surface extérieure est munie de nervures transver  sales, ou hélicoïdales à faible pas, qui créent sur  cette surface des petites ailettes ou des reliefs dont  la hauteur est de l'ordre du millimètre. On     connait     également des tubes dont le     profil    n'est pas circu  laire, mais aplati pour prendre une section lenticu  laire à faces inégalement bombées. Les arêtes des  reliefs ménagés sur ces tubes sont à angle vif ou  légèrement arrondies.  



  Le     déposant    a trouvé que si l'on donnait à ses  reliefs une forme asymétrique à angles arrondis,  c'est-à-dire que si, en coupe longitudinale passant  par l'axe du tube, le relief présentait une pente douce  sur l'une de ses faces, et une pente plus abrupte sur  l'autre face, un tel tube se montrait d'une applica  tion avantageuse dans les échangeurs de chaleur, en  particulier ceux qui sont à courants parallèles,     c'est-          à-dire    où le fluide intérieur au tube et le fluide exté  rieur audit tube circulent parallèlement. De tels tubes  conduisent à un gain dans la transmission de chaleur  entre les     fluides,    ou - et - à une perte de charge  dans l'écoulement du fluide extérieur.  



  La présente invention a pour objet un tube en  acier, de section circulaire, ou présentant sur sa face       externe    des nervures transversales, ou une nervure  hélicoïdale à pas serré, ayant un relief d'environ un  millimètre, caractérisé en ce que ces nervures ont  dans le     sens    longitudinal du tube, un profil asymé  trique tel qu'il présente successivement une pente  douce sur l'une de ses faces et une pente plus abrupte  sur l'autre face.  



  L'invention porte également sur un procédé de  fabrication d'un tel tube, suivant lequel on fait pas  ser à l'intérieur d'un tube à surface     lisse    une     olive          conformée    de     manière    à gonfler ce tube et presser  à froid ou chaud le métal de la paroi du tube dans    des matrices, entourant extérieurement ledit tube ces  matrices présentant sur leur     surface        interne    des rai  nures profilées.  



  Les dessins annexés donnés à titre d'exemple,  représentent des formes d'exécution du tube selon  l'invention.  



  La     fig.    1 représente en coupe longitudinale un  tube de section     circulaire,    extérieurement     nervuré.     La     fig.    2 représente, de même en coupe longitu  dinale, un tube de section lenticulaire.  



  La     fig.    3 représente en coupe le procédé de fabri  cation d'un tube de section circulaire à nervures.  La     fig.    4 représente en coupe, à plus grande  échelle, la section     lenticulaire    d'un     tube    à épaisseur  de paroi     uniforme.     



  La     fig.    S illustre un procédé de fabrication du  tube de section lenticulaire, représenté sur la     fig.    2.  La     fig.    6 montre en coupe, à l'échelle de la       fig.    4, la section finale d'un tube obtenu à partir de  celui qui est représenté     fig.    4.  



  Le tube a de section     circulaire,        comme    on le  voit à droite sur la     fig.1,    présente sur sa     surface    exté  rieure des nervures transversales, ou hélicoïdales à  faible pas,     ayant    un relief d'environ un     millimètre.     Ces nervures présentent dans le sens longitudinal du  tube un profil présentant d'un côté, une pente douce  allant de A en B et de l'autre côté une pente plus  abrupte allant de B en C.  



  La section du tube, au     lieu    d'être circulaire  comme sur la     fig.    1, peut-être     lenticulaire,    comme  on l'a représentée     fig.    2.  



  De tels tubes sont avantageusement utilisés dans  les échangeurs de     chaleur,    à courants parallèles entre  deux fluides dont l'un,     intérieur,    circule dans le sens  de la flèche F, et l'autre, extérieur, circule parallèle  ment, soit     dans    le sens de la flèche C, soit  dans le sens de la flèche     H.    Si le     fluide    exté-      rieur circule dans le     sens    de la flèche C, il  attaque les pentes abruptes B C des     rainures,     et la transmission de chaleur est améliorée par la  turbulence résultante.

   S'il circule dans le sens de la       flèche    H, il attaque la pente douce<B>A</B>B, ce qui a  pour effet, tout en     améliorant    la transmission de  chaleur de diminuer les pertes de charge dans  l'écoulement du fluide extérieur.  



  Ces tubes peuvent être aussi enroulés en hélices  pour être     utilisés    dans les échangeurs à hélices.  Pour obtenir les tubes nervurés qui viennent  d'être décrits, un tube de section     circulaire    ordinaire  a peut être disposé, de préférence à froid, entre des  matrices extérieures, en deux pièces     b1,        b2    dont les  faces internes présentent le profil des nervures que  l'on veut obtenir. Après quoi, une olive c est passée  à l'intérieur du tube, refoulant le métal comme on  le voit sur la     fig.    3, sur les faces internes des ma  trices.  



  Au lieu d'un tube de section     circulaire,    on peut  traiter un tube e de section     lenticulaire,    tel que re  présenté à plus grande échelle sur la     fig.    4. Ce tube  est d'égale épaisseur sur toute sa périphérie. Pour  obtenir des rainures sur sa surface externe, on peut  appliquer le procédé décrit en regard de la     fig.    3,  en     utilisant    une olive de forme correspondante.  L'opération est représentée sur la     fig.    5, où l'on voit  l'olive d passer à l'intérieur du tube e maintenu  entre deux matrices<B><I>f</I></B>     l,   <B><I>f2.</I></B>  



  Ce procédé présente un avantage en ce sens que,  par un choix judicieux des     dimensions    de l'olive d,  il est possible d'obtenir, en même temps que le re  foulement du métal dans les matrices     f1,        12,    un dé  placement de métal conduisant à une     surépaisseur     de métal de la     paroi    du tube e vers les extrémités  du grand axe X X', comme on l'a représenté à plus  grande échelle     fig.    6.  



  Sur cette     fig.    6, on voit que le contour interne  du tube de section lenticulaire, à épaisseur de paroi       uniforme,    tel que celui qui est représenté     fig.    4, est  représenté en traits interrompus. Les     dimensions    de  l'olive d représentée en section hachurée, sont telles  qu'elle mord latéralement, en I et K, sur l'épaisseur  du tube e, et provoque par suite le refoulement de  métal vers les extrémités X et X' du tube     dans    le  vide subsistant entre l'olive et le tube.

   Finalement,  le profil obtenu, compris entre l'olive et la surface  extérieure du tube, est     d'épaisseur    de paroi non uni  forme, la section étant renforcée à ses extrémités  X     X'.    Un tel tube est particulièrement avantageux  dans le cas où le fluide     interne    devant circuler dans  le tube, est à haute pression.    Il est prévu qu'on peut, en     partant    d'un tube de  section circulaire, y faire passer, de préférence à  chaud, une olive de section convenable, qui trans  forme le tube circulaire en tube de section ellipti  que, tout en ménageant sur sa surface extérieure les  nervures.  



  Le procédé peut être conduit à chaud, spéciale  ment s'il s'agit d'obtenir une     surépaisseur    de paroi  dans un tube de section lenticulaire. On peut égale  ment remplacer les matrices par des systèmes de  galets, s'appliquant sur la surface extérieure du tube,  et se déplaçant en même temps que l'olive interne.  Enfin, l'olive interne pourrait être munie d'aspérités  qui pourraient créer, sur la surface interne du tube,  des rainures longitudinales, ou hélicoïdales, les  quelles se montrent également favorables à la trans  mission de chaleur entre fluide interne et fluide  externe.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Tube en acier de section circulaire ou lenti culaire présentant sur sa surface externe des ner vures transversales ou une nervure hélicoïdale ayant un relief d'environ un millimètre, caractérisé en ce que ces nervures ont dans le sens longitudinal du tube un profil asymétrique tel qu'il présente succes sivement une pente douce sur l'une de ses faces et une pente plus abrupte sur l'autre face. Il. Procédé de fabrication du tube selon la re vendication I, caractérisé en ce qu'on fait passer à l'intérieur d'un tube à surface lisse une olive confor mée de manière à gonfler ce tube et presser à froid ou à chaud le métal de la paroi contre des matrices disposées extérieurement au tube et l'enfermant, ces matrices, présentant, sur leur surface interne, des rainures profilées.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Tube de section lenticulaire selon la reven dication I, caractérisé en ce qu'il présente une épais seur de paroi renforcée aux extrémités de son grand axe. 2. Procédé selon la revendication II, pour la fabrication d'un tube de section lenticulaire, carac térisé en ce que l'olive passant à l'intérieur du tube est dimensionnée pour produire un déplacement de métal de la paroi du tube, d'une part, contre les ma trices et, d'autre part, vers les extrémités du grand axe de la section lenticulaire.