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"Tube pour échangeur de chaleur et échangeur de chaleur comprenant au moins un tel tube"
La présente invention a pour objet un tube pour échangeur de chaleur.
Il est connu, pour obtenir un meilleur rendement dans les échangeurs de chaleur, de placer à l'intérieur des
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tubes de ce dernier, une hélice amovible, de manière à réa- liser des turbulences dans le fluide passant dans ces tubes et ainsi favoriser l'échange de chaleur.
Cependant, lors du nettoyage des tubes, il y a lieu d'enlever les hélices, ce qui présente souvent des difficul- tés dues au fait que ces hélices se sont déformées sous l'in- fluence de la chaleur.
Le but de la présente invention consiste essentiel- lement à remédier à cet inconvénient et de présenter un tube d'une construction très simple permettant d'améliorer sensi- blement le rendement des échangeurs de chaleur réalisé au moyen de tels tubes.
A cet effet, le tube suivant l'invention présente, sur au moins une partie de sa surface intérieure, au moins une saillie s'étendant transversalement à l'axe de ce dernier, de manière à empêcher l'écoulement laminaire d'un fluide le long de cette surface intérieure.
Par ailleurs, les tubes connus, munis d'une héli- ce amovible, présentent, aux endroits de leur paroi en con- tact avec l'hélice, des points froids.
Pour remédier à cet inconvénient, le tube suivant l'invention présente, sur sa face extérieure, en regard de la saillie, un creux de forme correspondant à celle de la- dite saillie, de manière à ce que l'épaisseur du tube soit, à l'endroit de la saillie, sensiblement égale à l'épaisseur du tube aux autres endroits.
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Avantageusement, la saillie présente l'allure d'une hélice.
Suivant une forme de réalisation préférée, la sail- lie et le creux correspondant sont obtenus par déformation de la paroi du tube.
L'invention a également pour objet un échangeur de chaleur réalisé au moyen d'au moins un tube du type décrit ci-dessus.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins annexés et qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, deux formes de réalisation particulière de l'invention.
La figure 1 est une vue en élévation, avec brisu- res partielles, d'un tube, suivant une première forme de réalisation de l'invention, monté dans un échangeur de cha- leur.
La figure 2 est une vue en élévation, avec brisures partielles, d'un tube suivant une deuxième forme de réalisa- tion de l'invention.
Dans les deux figures, les mêmes chiffres de réfé- rence désignent des éléments analogues.
Le tube 1 de la partie d'un échangeur de chaleur, montré à la figure 1, présente sur une partie de sa surface intérieure 2 une saillie arrondie 3 ayant l'allure d'une hé- lice et s'étendant transversalement à l'axe du tube 1, de manière à empêcher l'écoulement laminaire d'un fluide chaud 4
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1 le long de cette surface intérieure 2 et de provoquer, par conséquent, à proximité de cette dernière, une turbulence.
Ceci favorise considérablement la transmission de la chaleur du fluide 4 à la paroi 5 du tube 1 et augmente donc le ren- dement de l'échangeur de chaleur par rapport aux tubes con- nus présentant une surface intérieure entièrement lisse.
Le tube 1 présente, sur sa face extérieure 6, en regard de la saillie 3,'un creux 7 de forme correspondant à celle de cette saillie 3, de manière à ce que l'épaisseur du tube 1 soit, à l'endroit de la saillie 3, sensiblement égale à l'épaisseur du tube 1 aux autres endroits. Ainsi et également par la forme arrondie de la saillie 3, on évite la création de "points froids" dans la paroi 5, aux endroits à proximité de la saillie 3.
.Le tube 1 présente aux endroits 8 destinés à coopérer avec des organes de fixation., tels que plaques tu- bulaires 9, une face extérieure parfaitement cylindrique de manière à permettre une construction et un montage très fa- cile d'échangeur de chaleur au moyen de tubes suivant l'in- vention. C'est pour cette raison que la saillie 3 en forme d'hélice s'arrête en 10.
Suivant l'invention, la saillie 3 et le creux cor- respondant 7 sont obtenus très facilement par une déforma- tion de la paroi du tube.
Le pas de l'hélice est à calculer en fonction de la perte de charge admissible.' On peut éventuellement pré-
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voir, dans une partie du tube 1, un noyau central non repré- sente. Par ailleurs, il est possible de prévoir dans'la pa- roi 5.-du tube 1 plusieurs saillies en forme d'hélices coa- xiaux.
La figure 2 montre une deuxième forme de réalisa- tion d'un tube 1 suivant l'invention. Ce dernier présente des saillies 2 de forme annulaire qui sont, par exemple, dis- posées à des distances régulières les unes des autres.
Dans le cas représenté à la figure 2 les saillies s'étendent parallèlement à un plan perpendiculaire à l'axe du tube, mais il est également possible de prévoir des saillies qui sont parallèles à un plan oblique par rapport à l'axe du tube. Les saillies présentent alors une forme elliptique. Le nombre de saillies par unité de longueur du tube et les dimensions de ces dernières varient en fonction des conditions de l'échange de chaleur et de la perte de charge admissible.
De tels tubes 1 peuvent être utilisés dans des échangeurs.de chaleur comprenant un faisceau de tubes, dont un seul a été représenté aux figures 1 et 2, supportés par leurs extrémités dans des plaques tubulaires, ces plaques maintenant les tubes à une distance l'une de l'autre..Ces tubes plongent dans un fluide à chauffer ou à refroidir 11, tel que de l'eau, tandis qu' un autre fluiée4, tel que des fumées ou de la vapeur, passe à l'intérieur des tubes 1.
Ces tubes 1 peuvent également être utilisés dans
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des échangeurs de chaleur constituant des générateurs de fluide chaud, tels que des générateurs de vapeur.
Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre du présent brevet.
C'est ainsi que les saillies prévues sur la face intérieure du tube peuvent présenter différentes formes.
REVENDICATIONS
1. Tube pour échangeur de chaleur caractérisé en ce qu'il présente, sur au moins une partie de sa surface in- térieure, au moins une saillie s'étendant transversalement à l'axe de ce dernier, de manière à empêcher l'écoulement laminaire d'un fluide le long de cette surface intérieure.
2. Tube pour échangeur de chaleur suivant la re- vendication 1, caractérisé .en ce que le tube présente, sur sa face extérieure, en regard de la saillie, un creux de for- me correspondant à celle de ladite saillie, de manière à ce que l'épaisseur du tube soit, à l'endroit de la saillie, sensiblement égale à l'épaisseur du tube aux autres endroits.
3. Tube pour échangeur de chaleur suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la saillie présente l'allure d'une hélice.
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"Tube for heat exchanger and heat exchanger comprising at least one such tube"
The present invention relates to a tube for a heat exchanger.
It is known, to obtain better efficiency in heat exchangers, to place inside
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tubes of the latter, a removable propeller, so as to create turbulence in the fluid passing through these tubes and thus promote heat exchange.
However, when cleaning the tubes, it is necessary to remove the propellers, which often presents difficulties due to the fact that these propellers have deformed under the influence of heat.
The object of the present invention consists essentially in overcoming this drawback and in presenting a tube of a very simple construction making it possible to appreciably improve the efficiency of the heat exchangers produced by means of such tubes.
For this purpose, the tube according to the invention has, on at least part of its inner surface, at least one projection extending transversely to the axis of the latter, so as to prevent the laminar flow of a fluid. along this inner surface.
Furthermore, the known tubes, provided with a removable helix, have cold spots at the places of their wall in contact with the helix.
To remedy this drawback, the tube according to the invention has, on its outer face, facing the projection, a hollow of shape corresponding to that of said projection, so that the thickness of the tube is, at the location of the projection, substantially equal to the thickness of the tube at the other locations.
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Advantageously, the projection has the appearance of a helix.
According to a preferred embodiment, the projection and the corresponding recess are obtained by deformation of the wall of the tube.
The subject of the invention is also a heat exchanger produced by means of at least one tube of the type described above.
Other details and particularities of the invention will emerge from the description of the appended drawings and which represent, by way of nonlimiting example, two particular embodiments of the invention.
Figure 1 is an elevational view, partially broken away, of a tube, according to a first embodiment of the invention, mounted in a heat exchanger.
Figure 2 is an elevational view, partially broken away, of a tube according to a second embodiment of the invention.
In both figures, the same reference numerals denote similar elements.
The tube 1 of the part of a heat exchanger, shown in FIG. 1, has on part of its inner surface 2 a rounded projection 3 having the appearance of a propeller and extending transversely to the shaft. axis of the tube 1, so as to prevent laminar flow of a hot fluid 4
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1 along this inner surface 2 and therefore cause turbulence in the vicinity of the latter.
This considerably promotes the transmission of heat from the fluid 4 to the wall 5 of the tube 1 and therefore increases the efficiency of the heat exchanger compared to known tubes having a completely smooth inner surface.
The tube 1 has, on its outer face 6, facing the projection 3, a hollow 7 of shape corresponding to that of this projection 3, so that the thickness of the tube 1 is, at the location of the projection 3, substantially equal to the thickness of the tube 1 at the other places. Thus and also by the rounded shape of the projection 3, one avoids the creation of "cold spots" in the wall 5, in places near the projection 3.
The tube 1 has at the places 8 intended to cooperate with the fasteners, such as tubular plates 9, a perfectly cylindrical outer face so as to allow a very easy construction and mounting of a heat exchanger in the heat exchanger. means of tubes according to the invention. It is for this reason that the helical-shaped projection 3 stops at 10.
According to the invention, the projection 3 and the corresponding hollow 7 are very easily obtained by a deformation of the wall of the tube.
The pitch of the propeller is to be calculated according to the admissible pressure drop. ' We can possibly pre-
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see, in a part of tube 1, a central core, not shown. Furthermore, it is possible to provide in the wall 5 of the tube 1 several projections in the form of coaxial helices.
FIG. 2 shows a second embodiment of a tube 1 according to the invention. The latter has annular projections 2 which are, for example, arranged at regular distances from each other.
In the case shown in FIG. 2, the projections extend parallel to a plane perpendicular to the axis of the tube, but it is also possible to provide projections which are parallel to a plane oblique with respect to the axis of the tube. The projections then have an elliptical shape. The number of protrusions per unit length of the tube and the dimensions of the latter vary depending on the conditions of the heat exchange and the allowable pressure drop.
Such tubes 1 can be used in heat exchangers comprising a bundle of tubes, only one of which has been shown in Figures 1 and 2, supported by their ends in tube plates, these plates keeping the tubes at a distance l ' one another..These tubes are immersed in a fluid to be heated or cooled 11, such as water, while another fluiée4, such as fumes or steam, passes inside the tubes 1.
These tubes 1 can also be used in
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heat exchangers constituting hot fluid generators, such as steam generators.
It should be understood that the invention is not limited to the embodiments described and that many variants can be envisaged without departing from the scope of the present patent.
Thus the projections provided on the inner face of the tube can have different shapes.
CLAIMS
1. Tube for a heat exchanger characterized in that it has, on at least part of its interior surface, at least one projection extending transversely to the axis of the latter, so as to prevent the flow. laminar of a fluid along this interior surface.
2. Tube for a heat exchanger according to claim 1, characterized in that the tube has, on its outer face, facing the projection, a hollow of shape corresponding to that of said projection, so as to that the thickness of the tube is, at the location of the projection, substantially equal to the thickness of the tube at the other locations.
3. Tube for a heat exchanger according to either of claims 1 and 2, characterized in that the projection has the appearance of a helix.
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