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DANS
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Lus
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Trou
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DES
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water
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COTES
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Polymer
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Rayon
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Organism
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helice
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Chemical Role
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refrigerant
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Physical
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15 percent
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Generic
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cation
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2522128A1
Family ID 19053820
Probable Assignee Steinmueller Gmbh L And C
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title ECHANGEUR DE CHALEUR A COURANTS PARALLELES GAZ-LIQUIDE
Abstract
_________________________________________________________________
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN ECHANGEUR DE CHALEUR A COURANTS
PARALLELES GAZLIQUIDE DANS UNE CHAUDIERE DE RECUPERATION AYANT LA
FORME D'UN RESERVOIR SOUS PRESSION, REMPLIE D'UN LIQUIDE DE
REFROIDISSEMENT ET EN CIRCUIT AVEC UNE GAZEIFICATION SOUS PRESSION, SE
COMPOSANT D'ELEMENTS DE SURFACE DE CHAUFFE INTEGRES DANS DES CHICANES
TUBULAIRES OU PLANES DIVISES EN L'ESPACE INTERNE DE LA CHAUDIERE EN
DOMAINE D'ECOULEMENT VERS L'AMONT ET VERS L'AVAL ET DOMAINE SANS
ECOULEMENT.
SELON L'INVENTION, ON PREVOIR UN CORPS CENTRAL COAXIAL ET CYLINDRIQUE
3 A 6 COTES, DES CHICANES 4 FAISANT SAILLIE DANS L'ESPACE INTERNE, DE
LA PAROI DU RESERVOIR DE LA CHAUDIERE 1, FACE AUX COINS DU CORPS 3 ET
DES CORPS DE REFOULEMENT 5 CYLINDRIQUES SE TROUVANT SUR UNE LIGNE DE
CERCLE IMAGINAIRE ENTRE LES COINS DU CORPS 3 ET AUTOUR DESQUELS SONT
DISPOSES DES ELEMENTS COAXIAUX DE SURFACE DE CHAUFFE 2.
L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA RECUPERATION D'ENERGIE.
Description
_________________________________________________________________
1 2522128
ECHANGEUR DE CHALEUR A COUR'NTS P Apr LLLES
GAZ LIQUIDE
La presente invention concerne un echangeur de chaleur
a courants paralleles gaz-liquide dans une chaudiere de recu-
peration ayant la forme d'un reservoir sous pression, remplie d'un
liquide refrigerant et placee apres une gazeification sous pression,
se composant d'elements de surface de chauffe
de meme longueur, integres dans des chicanes planes ou tubu-
laires, ainsi les chicanes planes ou tubulaires divisent l'espace
interne de la chaudiere de recuperation en partie avec ecoulement du
liquide vers l'aval et vers l'amont ainsi
que partie sans ecoulement.
On connait un echangeur de chaleur gaz-liquide dans une chaudiere de
recuperation, oA? les elements de surface de chauffe d'un tube
echangeur de chaleur en forme d'helice,
d'un rayon constant, sont disposes le long d'une ligne circu-
laire fictive a des distances angulaires identiques, et chaque element
de surface de chauffe se trouve dans l'espace coaxial de forme
annulaire entre une enveloppe tubulaire exterieure et un corps
interieur de refoulement Ainsi, l'espace annulaire est prevu pour un
ecoulement liquide dirige en amont, l'espace libre entre la paroi du
reservoir de la chaudiere de recuperation et l'enveloppe tubulaire
exterieure de chaque element de surface de chauffe pour un
ecoulement de liquide dirige en aval.
Une telle disposition des elements de surface de chauffe du reservoir
d'une chaudiere de recuperation presente cependant des inconvenients
en raison d'une construction tres
couteuse du point de vue technique de fabrication et necessi-
tant de l'entretien Il faut non seulement une haute preci-
sion a la fabrication, mais de plus, chaque element de surface de
chauffe ne peut etre amene dans le reservoir de la chaudiere de
recuperation qu'en un ensemble Il n'y a donc plus de facilites
d'echanges des elements de surface de
chauffe necessitant un entretien.
La presente invention a pour objet de configurer la disposition des
elements de surface de chauffe integres dans des chicanes tubulaires
ou planes de paroi d'un echangeur de chaleur a courants naralleles
iizliouide dans une chaudi:e de recuperation qui a la forme d'un
reservoir sous pression, qui est rempli d'un liquide refrigerant et
qui suit une gazeification sous pression, de facon que la chaudiere de
recuperation soit dans l'ensepble Lus petite, que sa fabri- cation et
son entretien soient plus simples et moins chers, avec cependant,
grace a une nouvelle repartition des domaines de l'ecoulement liquide
dirige en amont et en aval, aucune
diminution de l'action de l'echangeur de chaleur.
Pour resoudre cette tache, on propose, selon l'inven-
tion, que l'echangeur de chaleur a courants paralleles gaz/liquide
soit caracterise par un corps de refoulement central, coaxial,
dependant du nombre des elements de surface
de chauffe, avantageusement cylindriques a six cotes, et vis-
a-vis des coins du corps de refoulement polygonal des
chicanes faisant saillie de la paroi du reservoir de la chau-
diere de recuperation dans l'espace interne et au milieu entre les
coins du corps de refoulement en polygone des corps de refoulement
cylindriques se trouvant sur une ligne de cercle imaginaire sont
disposes autour des elements de
surface de chauffe coaxiaux de leur cote.
On prevoit de plus que les elements de surface de chauffe se composent
d'un ou plusieurs tubes echangeurs de chaleur qui sont guides, a un
rayon constant, soit en forme d'helice ou bien en forme de spirale
parallele a l'axe autour du corps de refoulement et que l'espace
interne en forme de
tube forme par la paroi du reservoir de la chaudiere de recu-
peration et les chicanes soit prevu pour l'ecoulement liquide
dirig 4 vers la vanne et l'espace se trouvant autour des ele-
ments de surface de chauffe soit prevu pour l'ecoulement
liquide dirige vers l'amont.
Selon une autre forme de realisation de l'invention, les coins du
corps de refoulement en polygone sont relies aux
chicanes par des chicanes planes.
D'autres caracteristiques et avantages de l'invention
ressortiront plus clairement a la lecture de la description
qui va suivre d'un exemple de realisation donne a titre indi-
catif mais nullement limitatif en reference au de,-sin annexe dans
lequel
la figure unique montre une vue d'une coupe transver-
sale du reservoir d'une chaudiere de recuperation reliee a un moyen de
gazeification sous pression, ayant la forme d'un reservoir sous
pression et remplie d'water bouillante en tant
que liquide de refroidissement.
A l'interieur de la paroi du reservoir de la chaudiere de recuperation
1 se trouve, centralement et coaxialement, un corps de refoulement 3
cylindrique a 6 cotes Vis-a-vis des coins de ce corps de refoulement
font saillie, de la paroi du reservoir, dans l'espace interne, les
chicanes 4 qui sont fabriquees a chaque fois de deux toles planes
placees l'une par rapport a l'autre pour former un angle Les chicanes
peuvent egalement avoir, en coupe transversale, une autre forme, par
exemple elles peuvent etre formees de demi-coupe tubulaire L'espace en
forme de tube, que forment les chicanes 4 avec la paroi 1 du
reservoir, est prevu ici pour
l'ecoulement du liquide dirige vers l'aval.
Entre les coins du corps de refoulement cylindrique 3 a six cotes se
trouvent, sur une ligne circulaire imaginaire, des corps cylindriques
de refoulement 5, autour desquels sont disposes coaxialement, de leur
cote, les elements de surface de chauffe: de plus, les elements de
surface de chauffe qui, sur le dessin ne sont pas precisement
representes, sont fabriques en un ou plusieurs tubes d'echangeur de
chaleur, qui sont guides, a un rayon constant, soit en forme d'helice
ou bien en forme de spirale parallele a l'axe, autour du corps de
refoulement Dans l'espace libre entre le corps de refoulement 3 et les
chicanes 4, l'water bouillante s'ecoule vers l'amont en raison des
differences de densite dues a la temperature L'ecoulement naturel qui
se forme par suite de l'ecoulement liquide vers Nlaval et vers l'amont
peut etre renforce par amenee d'water froide d'alimentation provenant
d'un collecteur annulaire, d'un echangeur de chaleur a courants
paralleles dans l'ecoulement liquide dirige vers
l'aval ou bien le cas echeant par la mise en place d'instal-
lations de circulation.
Au besoin, les coins du corps de refoulement cylin-
drique a six cotes 3 sont relies aux chicanes 4 par des chicanes
planes 6 Les elements de surface de chauffe, les
chicanes tubulaires ou planes ainsi que les corps de refoule-
ment ont une longueur quelle que peu identique.
Une telle configuration de corstruction d'un echan- geur de chaleur
gaz/liquide a courants paralleles dans le
reservoir d'une chaudiere de recuperation presente l'avan-
tage que des elements de surface de chauffe 2 peuvent etre
amenes dans le reservoir en meme temps que les corps cylin-
driques de refoulement 5 Cela simplifie principalement la construction
du reservoir et amene une economie de temps ainsi que de prix lors de
la fabrication Par l'abandon d'une enveloppe exterieure de surface de
chauffe, le diametre du reservoir de la chaudiere de recuperation peut
etre reduit d'environ 10 a 15 percent, ce qui est lie a une economie
aussi bien
de poids qu'egalement de prix d'acquisition.
Par la possibilite de retirer le corps central de
refoulement 3, seul hors du reservoir, cela donne un entre-
tien sans probleme On peut non seulement inspecter tous les elements
de surface de chauffe dans le reservoir, mais de plus, en tout moment,
tout element de surface de chauffe peut etre rapidement echange, au
moyen d'un trou d'homme agrandi a la tete du reservoir de la chaudiere
de recuperation, en vue
d'une reparation.
2522128
REVEMNDICATIONS
1 Echangeur de chaleur a courants paralleles gaz/liquide dans une
chaudiere de recuperation ayant la forme
d'un reservoir sous pression, rempli d'un liquide de refro'-
dissement et en circuit avec une gazeification sous pression. se
composant d'elements de surface de chauffe de merne longueur, integres
dans une chicane tubulaire ou plane, les chicanes tubulaires ou planes
divisant l'espace interne de la chaudiere de recuperation en domaines
d'ecoulement liquide diriges vers l'amont et vers l'aval ainsi qu'en
domaines sans ecoulement liquide, caracterise par: a un corps de
refoulement (3) cylindrique, central, coaxial, en un polygone
dependant du nombre d'elements de
surface de chauffe (2 y, avantageusement a 6 cotes.
b des chicanes (4) faisant saillie dans l'espace interne, de la paroi
du reservoir de la chaudiere de recuperation (1) vis a vis des coins
du corps de refoulement (3) en polygone, c des corps de refoulement
(5) cylindriques se trouvant sur une ligne circulaire imaginaire entre
les coins du corps de refoulement (3) en forme de polygone, et autour
desquels-sont
disposes coaxialement les elements de surface de chauffe (2).
2 Echangeur de chaleur selon la revendication 1 caracterise en ce que
les elements de surface de chauffe (2) precites se composent d'un ou
plusieurs tubes d'echangeur de chaleur, qui sont guides, a un rayon
constant, soit en forme d'helice ou bien en forme de spirale parallele
a l'axe autour
des corps de refoulement (5).
3 Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des
revendications 1 ou 2 caracterise en ce que l'espace interne
en forme de tube qui est forme par la paroi du reservoir de la
chaudiere de recuperation (1) et les chicanes (4), est prevu pour
l'ecoulement liquide dirige vers l'aval et l'espace se trouvant autour
des elements de surface de chauffe (2) est
prevu pour l'ecoulement liquide dirige vers l'amont.
4 Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des
revendications precedentes caracterise en ce que les coins du
corps de refoulement (3) en polygone sont relies aux cliicare s (4)
par des chicanes planes (6)
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