FR2740210A1 - Heat exchanger tube with turbulence creating elements - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un ensemble pour échangeur de chaleur, un échangeur de chaleur et une installation d'échangeurs de chaleur. The present invention relates to an assembly for a heat exchanger, a heat exchanger and an installation of heat exchangers.
L'invention a pour but de proposer un échangeur de chaleur léger, compact, présentant un bon rendement énergétique et une bonne tenue en température ainsi que des pertes de charge réduites. The object of the invention is to provide a light, compact heat exchanger having good energy efficiency and good temperature resistance as well as reduced pressure drops.
A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble pour échangeur de chaleur, du type comprenant un organe tubulaire de circulation d'un premier fluide caloporteur, séparant ce premier fluide d'un espace environnant de circulation d'un second fluide caloporteur, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments de création de turbulence disposés au contact d'un des fluides caloporteurs. To this end, the subject of the invention is an assembly for a heat exchanger, of the type comprising a tubular member for circulation of a first heat transfer fluid, separating this first fluid from a surrounding space for circulation of a second heat transfer fluid, characterized in that it comprises elements for creating turbulence arranged in contact with one of the heat transfer fluids.
Suivant d'autres caractéristiques de cet ensemble pour échangeur de chaleur
- les éléments de création de turbulence sont logés dans l'organe tubulaire
- les éléments de création de turbulence ont une dimension transversale à l'axe de l'organe tubulaire comprise entre la dimension transversale interne de cet organe tubulaire et la moitié de cette dimension interne
- les éléments de création de turbulence sont disposés dans l'organe tubulaire de manière à former une hélice s'enroulant autour de l'axe de cet organe
- les éléments de création de turbulence sont enfilés, de préférence de façon démontable, sur un fil, rectiligne ou en hélice, les extrémités de ce fil étant de préférence reliées de façon démontable aux bouts de l'organe tubulaire
- l'organe tubulaire est muni à ses deux bouts d'organes de retenue, passants pour le premier fluide caloporteur, de préférence démontables, destinés à retenir les éléments de création de turbulence ;
- au moins une extrémité du fil est reliée à un organe de retenue par des moyens élastiques tel qu'un ressort
- les moyens élastiques sont disposés au bout froid de l'ensemble pour échangeur de chaleur
- le fil est en métal ou en matériau réfractaire tel que de la céramique ;;
- l'organe tubulaire et/ou les éléments de création de turbulence sont en métal ou en matériau réfractaire tel que de la céramique
- les éléments de création de turbulence sont délimités par des surfaces de contact avec le fluide caloporteur munies de saillies ou d'évidements
- les éléments de création de turbulence sont creux et/ou munis de perçages traversants
- les éléments de création de turbulence ont des dimensions sensiblement identiques
- les éléments de création de turbulence ont des formes sphéroïdales, ovoïdales, discoïdales, en "cacahuète", en "coupelle" ou similaires
- les éléments de création de turbulence sont sensiblement sphériques
- l'organe tubulaire a une section transversale interne sensiblement circulaire.According to other characteristics of this set for heat exchanger
- the turbulence creation elements are housed in the tubular member
the elements for creating turbulence have a dimension transverse to the axis of the tubular member comprised between the internal transverse dimension of this tubular member and half of this internal dimension
- the elements for creating turbulence are arranged in the tubular member so as to form a helix winding around the axis of this member
the elements for creating turbulence are threaded, preferably in a removable manner, on a wire, straight or in a helix, the ends of this wire preferably being connected in a removable manner to the ends of the tubular member
- The tubular member is provided at its two ends with retaining members, passing for the first heat transfer fluid, preferably removable, intended to retain the elements creating turbulence;
- at least one end of the wire is connected to a retaining member by elastic means such as a spring
- the elastic means are arranged at the cold end of the assembly for heat exchanger
- The wire is made of metal or of refractory material such as ceramic;
- the tubular member and / or the elements for creating turbulence are made of metal or of refractory material such as ceramic
- the elements creating turbulence are delimited by contact surfaces with the heat transfer fluid provided with projections or recesses
- the turbulence creation elements are hollow and / or provided with through holes
- the turbulence creation elements have substantially identical dimensions
- the elements for creating turbulence have spheroidal, ovoidal, discoidal, "peanut", "cup" or similar shapes
- the elements creating turbulence are substantially spherical
- The tubular member has a substantially circular internal cross section.
L'invention a encore pour objet un ensemble pour échangeur de chaleur, du type comprenant un organe tubulaire de circulation d'un premier fluide caloporteur, séparant ce premier fluide d'un espace environnant de circulation d'un second fluide caloporteur, caractérisé en ce qu'au moins un tronçon de l'organe tubulaire a une section transversale externe polygonale, notamment hexagonale. The invention also relates to an assembly for a heat exchanger, of the type comprising a tubular member for circulation of a first heat transfer fluid, separating this first fluid from a surrounding space for circulation of a second heat transfer fluid, characterized in that that at least one section of the tubular member has a polygonal external cross-section, in particular hexagonal.
Suivant d'autres caractéristiques de cet ensemble pour échangeur de chaleur
- des ailettes d'échange thermique sont agencées sur le contour externe d'au moins un tronçon de l'organe tubulaire
- les ailettes sont contenues dans une enveloppe tubulaire imaginaire de section transversale polygonale, notamment hexagonale
- l'ensemble pour échangeur de chaleur comporte des éléments de création de turbulence disposés au contact d'un des fluides caloporteurs.According to other characteristics of this set for heat exchanger
- Heat exchange fins are arranged on the external contour of at least one section of the tubular member
- the fins are contained in an imaginary tubular envelope of polygonal cross section, in particular hexagonal
- The assembly for heat exchanger comprises elements for creating turbulence arranged in contact with one of the heat transfer fluids.
L'invention a également pour objet un échangeur de chaleur caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs ensembles pour échangeur de chaleur tels que définis ci-dessus. The invention also relates to a heat exchanger characterized in that it comprises several assemblies for heat exchanger as defined above.
L'invention a encore pour objet un échangeur de chaleur caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs ensembles pour échangeur de chaleur, chaque ensemble comprenant un organe tubulaire de circulation d'un premier fluide caloporteur, séparant ce premier fluide d'un espace environnant de circulation d'un second fluide caloporteur, les ensembles pour échangeur de chaleur étant juxtaposés entre eux, parallèlement entre eux, de manière à former une enceinte annulaire délimitant un logement intérieur pour au moins un organe. The invention also relates to a heat exchanger characterized in that it comprises several assemblies for heat exchanger, each assembly comprising a tubular member for circulation of a first heat-transfer fluid, separating this first fluid from a surrounding space of circulation of a second heat transfer fluid, the heat exchanger assemblies being juxtaposed with one another, in parallel with one another, so as to form an annular enclosure delimiting an interior housing for at least one member.
L'invention a également pour objet une installation d'échangeurs de chaleur, caractérisée en ce qu'elle comprend deux échangeurs de chaleur raccordés en série, chaque échangeur de chaleur étant muni d'au moins un ensemble pour échangeur de chaleur comprenant un organe creux en métal ou en céramique de circulation d'un premier fluide caloporteur, séparant ce premier fluide d'un espace environnant de circulation d'un second fluide caloporteur. The invention also relates to an installation of heat exchangers, characterized in that it comprises two heat exchangers connected in series, each heat exchanger being provided with at least one assembly for heat exchanger comprising a hollow member. made of metal or ceramic for circulation of a first heat transfer fluid, separating this first fluid from a surrounding space for circulation of a second heat transfer fluid.
Suivant une autre caractéristique de cette installation, l'organe creux d'un premier échangeur est en métal et l'organe creux du second échangeur est en céramique, ce second échangeur étant destiné à être soumis à des températures plus élevées que celles auxquelles est soumis le premier échangeur. According to another characteristic of this installation, the hollow member of a first exchanger is made of metal and the hollow member of the second exchanger is made of ceramic, this second exchanger being intended to be subjected to temperatures higher than those to which it is subjected the first exchanger.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un ensemble pour échangeur de chaleur selon l'invention
- la figure 2 est une vue, à échelle agrandie, en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1
- la figure 3 est une vue, à échelle agrandie, en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1
- la figure 4 est une vue similaire à la figure 1 montrant une variante de réalisation du fil sur lequel sont enfilés les éléments de création de turbulence
- la figure 5 est une vue en coupe diamétrale d'une variante de réalisation d'un élément de création de turbulence
- la figure 6 est une vue en coupe d'un échangeur de chaleur selon l'invention comprenant plusieurs ensembles pour échangeur de chaleur, la coupe étant réalisée suivant un plan transversal à ces ensembles
- la figure 7 est une vue schématique d'une installation selon l'invention d'échangeurs de chaleur.The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings in which
- Figure 1 is an axial sectional view of an assembly for heat exchanger according to the invention
- Figure 2 is a view, on an enlarged scale, in section along line 2-2 of Figure 1
- Figure 3 is a view, on an enlarged scale, in section along line 3-3 of Figure 1
- Figure 4 is a view similar to Figure 1 showing an alternative embodiment of the wire on which are threaded the elements for creating turbulence
- Figure 5 is a diametrical sectional view of an alternative embodiment of a turbulence creation element
- Figure 6 is a sectional view of a heat exchanger according to the invention comprising several assemblies for heat exchanger, the section being taken along a plane transverse to these assemblies
- Figure 7 is a schematic view of an installation according to the invention of heat exchangers.
On a représenté sur la figure 1 un ensemble pour échangeur de chaleur selon l'invention désigné par la référence générale 10. FIG. 1 shows an assembly for a heat exchanger according to the invention designated by the general reference 10.
Cet ensemble 10 comprend un organe tubulaire 12 de circulation d'un premier fluide caloporteur, par exemple de l'air chaud, séparant ce premier fluide d'un espace environnant 14 de circulation d'un second fluide caloporteur, par exemple de l'air froid. Ce second fluide circule notamment à contre-courant du premier fluide. This assembly 10 comprises a tubular member 12 for circulation of a first heat transfer fluid, for example hot air, separating this first fluid from a surrounding space 14 for circulation of a second heat transfer fluid, for example air cold. This second fluid circulates in particular against the current of the first fluid.
L'ensemble 10 pour échangeur de chaleur comprend de plus des éléments 16 de création de turbulence logés dans l'organe tubulaire 12, au contact du premier fluide caloporteur. The assembly 10 for heat exchanger further comprises elements 16 for creating turbulence housed in the tubular member 12, in contact with the first heat transfer fluid.
Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, l'organe tubulaire 12 a une section transversale interne sensiblement circulaire. As can be seen in Figures 2 and 3, the tubular member 12 has a substantially circular internal cross section.
Le contour externe de l'organe tubulaire 12 comporte des ailettes radiales 18 d'échange thermique agencées sur un tronçon central TC de cet organe tubulaire. Les ailettes 18 sont rapportées ou venues de matière sur l'organe tubulaire 12. The external contour of the tubular member 12 comprises radial fins 18 of heat exchange arranged on a central section TC of this tubular member. The fins 18 are attached to or come from material on the tubular member 12.
De préférence, l'organe tubulaire 12 comporte des tronçons d'extrémité TE ayant une section transversale externe polygonale, notamment hexagonale. Preferably, the tubular member 12 includes TE end sections having a polygonal external cross section, in particular hexagonal.
Les ailettes 18 sont contenues dans une enveloppe tubulaire imaginaire de section transversale polygonale, notamment hexagonale. Cette enveloppe imaginaire est dans le prolongement du contour externe des tronçons d'extrémité TE. The fins 18 are contained in an imaginary tubular envelope of polygonal cross section, in particular hexagonal. This imaginary envelope is an extension of the external contour of the end sections TE.
Les tronçons d'extrémité TE sont reliés au tronçon central TC par des tronçons de liaison TL en retrait radialement par rapport aux tronçons central et d'extrémité. Les tronçons de liaison TL ont par exemple une section transversale externe circulaire. The TE end sections are connected to the central section TC by connecting sections TL recessed radially with respect to the central and end sections. The TL connecting sections have for example a circular external cross section.
Les deux bouts de l'organe tubulaire 12 sont munis de filetages 20 de raccordement de cet organe 12 à un circuit de circulation du premier fluide caloporteur. The two ends of the tubular member 12 are provided with threads 20 for connecting this member 12 to a circulation circuit of the first heat transfer fluid.
Les éléments 16 de création de turbulence ont des formes sphéroïdales, ovoïdales, discoïdales, en "cacahuète", en "coupelle" ou similaires. De préférence, ces éléments 16 ont des dimensions sensiblement identiques. The elements 16 for creating turbulence have spheroidal, ovoidal, discoidal, "peanut", "cup" or similar shapes. Preferably, these elements 16 have substantially identical dimensions.
Les éléments 16 de création de turbulence illustrés sur les figures sont sensiblement sphériques. The elements 16 for creating turbulence illustrated in the figures are substantially spherical.
Sur les figures 1 à 4, la surface externe des éléments 16 est lisse. La surface externe de la variante de l'élément 16 représentée à la figure 5 est munie d'évidements 22. De préférence, ces évidements sont semisphériques.In FIGS. 1 to 4, the external surface of the elements 16 is smooth. The external surface of the variant of the element 16 shown in FIG. 5 is provided with recesses 22. Preferably, these recesses are semi-spherical.
Les évidements 22 optimisent le rendement énergétique de l'ensemble 10 pour échangeur de chaleur et diminuent les pertes de charge dans cet ensemble 10. The recesses 22 optimize the energy efficiency of the assembly 10 for heat exchanger and reduce the pressure drops in this assembly 10.
En variante, les évidements peuvent être remplacés par des saillies. Alternatively, the recesses can be replaced by protrusions.
Afin notamment de réduire la masse des éléments 16 de création de turbulence, ces derniers sont de préférence creux et éventuellement munis de perçages traversants 24, comme cela est représenté sur la figure 5. Ces caractéristiques permettent également d'augmenter la turbulence et d'optimiser les échanges de chaleur. In particular in order to reduce the mass of the elements 16 for creating turbulence, the latter are preferably hollow and possibly provided with through holes 24, as shown in FIG. 5. These characteristics also make it possible to increase the turbulence and to optimize heat exchange.
L'organe tubulaire 12 est muni à ses deux bouts d'organes de retenue 26 percés pour permettre le passage du premier fluide caloporteur. Ces organes 26 retiennent les éléments 16 de création de turbulence à l'intérieur de l'organe tubulaire. De préférence, les organes de retenue 26 sont démontables. The tubular member 12 is provided at its two ends with retaining members 26 drilled to allow the passage of the first heat transfer fluid. These members 26 retain the elements 16 for creating turbulence inside the tubular member. Preferably, the retaining members 26 are removable.
Dans l'exemple illustré sur les figures, les éléments 16 de création de turbulence ont un diamètre qui est compris entre le diamètre interne de l'organe tubulaire 12 et le rayon interne de cet organe. In the example illustrated in the figures, the elements 16 for creating turbulence have a diameter which is between the internal diameter of the tubular member 12 and the internal radius of this member.
Dans le cas d'éléments 16 de création de turbulence ayant une autre forme que celle illustrée, on veillera de préférence à ce que la dimension de ces éléments, transversale à l'axe de l'organe tubulaire, soit comprise entre la dimension transversale interne de cet organe tubulaire et la moitié de cette dimension interne. In the case of elements 16 for creating turbulence having a shape other than that illustrated, it will preferably be ensured that the dimension of these elements, transverse to the axis of the tubular member, is between the internal transverse dimension of this tubular member and half of this internal dimension.
En se référant aux figures 1 et 4, on voit que les éléments 16 de création de turbulence sont disposés dans l'organe tubulaire 12 de manière à former une hélice s' enroulant autour de l'axe X de cet organe 12. Referring to FIGS. 1 and 4, it can be seen that the elements 16 for creating turbulence are arranged in the tubular member 12 so as to form a helix winding around the axis X of this member 12.
Les éléments 16 de création de turbulence sont enfilés, de préférence de façon démontable, sur un fil 28 souple ou rigide, par exemple torsadé. De cette façon, le positionnement des éléments 16 de création de turbulence est prédéterminé et reproductible. The elements 16 for creating turbulence are threaded, preferably removably, on a flexible or rigid wire 28, for example twisted. In this way, the positioning of the elements 16 for creating turbulence is predetermined and reproducible.
Sur la figure 1, le fil 28 est rectiligne et s'étend à travers des perçages excentrés ménagés dans les éléments 16, de manière que ces derniers soient disposés en hélice autour du fil 28. In FIG. 1, the wire 28 is rectilinear and extends through eccentric bores made in the elements 16, so that the latter are arranged in a helix around the wire 28.
Dans le cas de la variante illustrée à la figure 4, le fil 28 est enroulé en hélice et s'étend à travers des perçages centraux ménagés dans les éléments 16. In the case of the variant illustrated in FIG. 4, the wire 28 is wound in a helix and extends through central bores provided in the elements 16.
De préférence, les extrémités du fil 28 sont reliés de façon démontable aux organes de retenue 26 de l'organe tubulaire. Preferably, the ends of the wire 28 are detachably connected to the retaining members 26 of the tubular member.
En se référant aux figures 1 et 4, on voit qu'au moins une extrémité du fil 28 est reliée à des organes de retenue 26 par l'intermédiaire de moyens élastiques, par exemple un ressort 30. Ce ressort 30, coaxial à l'axe X de l'organe tubulaire, est disposé de préférence au bout froid de l'échangeur. Referring to Figures 1 and 4, it can be seen that at least one end of the wire 28 is connected to retaining members 26 by means of elastic means, for example a spring 30. This spring 30, coaxial with axis X of the tubular member, is preferably arranged at the cold end of the exchanger.
Le ressort 30 permet, lorsque le premier fluide caloporteur circule à l'intérieur de l'organe tubulaire 12, de créer un mouvement vibratoire des éléments 16 qui, éventuellement, s'ajoute à des mouvements vibratoires créés par des organes disposés dans l'environnement de l'ensemble 10. Ce mouvement vibratoire augmente la turbulence du fluide circulant dans l'organe tubulaire, ce qui facilite le transfert de chaleur entre les deux fluides caloporteurs et optimise le rendement énergétique de l'ensemble 10 pour échangeur de chaleur. The spring 30 allows, when the first heat transfer fluid circulates inside the tubular member 12, to create a vibratory movement of the elements 16 which, if necessary, is added to the vibratory movements created by organs arranged in the environment. of the assembly 10. This vibratory movement increases the turbulence of the fluid circulating in the tubular member, which facilitates the transfer of heat between the two heat transfer fluids and optimizes the energy efficiency of the assembly 10 for heat exchanger.
Le mouvement vibratoire permet également d'éviter l'encrassement éventuel des éléments 16 de création de turbulence et de l'organe tubulaire. On peut maîtriser le régime vibratoire en sélectionnant une raideur du ressort 30 adaptée.The vibratory movement also makes it possible to avoid any fouling of the elements 16 creating turbulence and of the tubular member. We can control the vibration regime by selecting a stiffness of the spring 30 adapted.
On notera que l'allégement des éléments 16 de création de turbulence, résultant du fait que ces derniers sont creux ou/et munis de perçages traversants, facilite le mouvement vibratoire de ces éléments 16. It will be noted that the lightening of the elements 16 for creating turbulence, resulting from the fact that the latter are hollow and / or provided with through holes, facilitates the vibratory movement of these elements 16.
L'organe tubulaire 12, notamment les ailettes 18, est en métal ou en matériau réfractaire tel que de la céramique. De même, les éléments 16 de création de turbulence et/ou le fil 28 sont en métal ou en matériau réfractaire tel que de la céramique. The tubular member 12, in particular the fins 18, is made of metal or of refractory material such as ceramic. Similarly, the elements 16 for creating turbulence and / or the wire 28 are made of metal or of refractory material such as ceramic.
Sur la figure 6, on a représenté schématiquement un échangeur de chaleur 32 comprenant plusieurs ensembles 10 pour échange de chaleur selon l'invention. In Figure 6, there is shown schematically a heat exchanger 32 comprising several assemblies 10 for heat exchange according to the invention.
Les ensembles 10 sont juxtaposés entre eux de manière à former une enceinte 34, de forme générale annulaire, délimitant un logement intérieur 36 dans lequel est disposé un organe quelconque 40. The assemblies 10 are juxtaposed with each other so as to form an enclosure 34, of generally annular shape, delimiting an interior housing 36 in which is arranged any organ 40.
On notera que la forme générale hexagonale du contour externe des organes tubulaires 12 est particulièrement bien adaptée à la juxtaposition compacte des ensembles 10 d'échange de chaleur, parallèlement entre eux. It will be noted that the general hexagonal shape of the external contour of the tubular members 12 is particularly well suited to the compact juxtaposition of the heat exchange assemblies 10, parallel to each other.
Les ensembles 10 d'échange de chaleur sont reliés entre eux, en série ou en parallèle, par des moyens classiques. The heat exchange assemblies 10 are interconnected, in series or in parallel, by conventional means.
L'échangeur de chaleur 32, comprenant plu sieurs ensembles 10 selon l'invention, peut avoir des formes générales variées, différentes de la forme annulaire représentée à la figure 6. The heat exchanger 32, comprising several assemblies 10 according to the invention, can have various general shapes, different from the annular shape shown in FIG. 6.
On a représenté sur la figure 7 une installation 42 comprenant deux échangeurs de chaleur 44,46 raccordés en série. FIG. 7 shows an installation 42 comprising two heat exchangers 44, 46 connected in series.
Chaque échangeur 44,46 comprend au moins un ensemble 10. L'organe tubulaire 12 d'un premier échangeur 44 est en céramique et l'organe tubulaire 12 du second échangeur 46 est en métal. Each exchanger 44,46 comprises at least one assembly 10. The tubular member 12 of a first exchanger 44 is made of ceramic and the tubular member 12 of the second exchanger 46 is made of metal.
Dans l'exemple illustré, le premier échangeur 44 est muni d'ensembles 10 juxtaposés dont au moins les organes tubulaires 12 sont en céramique, et le second échangeur 46 est muni d'ensembles 10 juxtaposés dont au moins les organes tubulaires 12 sont en métal. In the example illustrated, the first exchanger 44 is provided with juxtaposed assemblies 10 of which at least the tubular members 12 are made of ceramic, and the second exchanger 46 is provided with juxtaposed assemblies 10 of which at least the tubular members 12 are made of metal .
On peut ainsi disposer les deux échangeurs 44,46 en fonction des températures, de telle façon que les ensembles 10 les moins sensibles aux contraintes thermo-mécaniques, à savoir les ensembles comportant un organe tubulaire 12 en céramique, soient soumis aux températures les plus élevées, et les ensembles favorisant le mieux l'échange de chaleur, à savoir les ensembles comportant un organe tubulaire 12 en métal, soient soumis aux températures les plus basses. It is thus possible to arrange the two exchangers 44, 46 as a function of the temperatures, so that the assemblies 10 least sensitive to thermo-mechanical stresses, namely the assemblies comprising a tubular ceramic member 12, are subjected to the highest temperatures. , and the assemblies which best promote heat exchange, namely the assemblies comprising a tubular metal member 12, are subjected to the lowest temperatures.
Suivant une première variante, le ou les organes tubulaires d'au moins un échangeur 44,46 peuvent être remplacés par un ou des organes creux quelconques, notamment un organe creux d'échangeur couramment appelé "échangeur à plaque", cet ou ces organes creux étant en céramique dans le cas du premier échangeur 44 et en métal dans le cas du second échangeur 46. According to a first variant, the tubular member or members of at least one exchanger 44, 46 can be replaced by any hollow member or members, in particular a hollow exchanger member commonly called a "plate exchanger", this or these hollow members being ceramic in the case of the first exchanger 44 and metal in the case of the second exchanger 46.
Suivant une seconde variante, les deux échangeurs de chaleur 44,46 peuvent comporter des organes tubulaires fabriqués dans un matériau identique, en métal ou en céramique. According to a second variant, the two heat exchangers 44, 46 may comprise tubular members made of an identical material, of metal or ceramic.
L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation illustrés sur les figures. The invention is not limited to the exemplary embodiments illustrated in the figures.
En particulier, les éléments de création de turbulence peuvent comporter, en combinaison ou séparément, des saillies ou des évidements externes, ou encore des perçages d'allégement. Les éléments de création de turbulence peuvent être pleins ou creux. In particular, the elements for creating turbulence may comprise, in combination or separately, protrusions or external recesses, or even lightening bores. The turbulence creating elements can be solid or hollow.
Les éléments de création de turbulence d'un ensemble pour échangeur de chaleur peuvent également être disposés à l'extérieur de l'organe tubulaire, au contact du second fluide caloporteur, sans sortir du cadre de l'invention. The turbulence-creating elements of an assembly for a heat exchanger can also be arranged outside the tubular member, in contact with the second heat transfer fluid, without departing from the scope of the invention.
L'invention comporte de nombreux avantages. The invention has many advantages.
Le contrôle et l'entretien d'un ensemble pour échangeur de chaleur selon l'invention est facilité par les organes de retenue 26 et les éléments 16 de création de turbulence démontables. The control and maintenance of an assembly for a heat exchanger according to the invention is facilitated by the retaining members 26 and the elements 16 for creating removable turbulence.
L'ensemble pour échangeur de chaleur selon l'invention est léger, compact et présente un bon rendement énergétique, des pertes de charges réduites et une bonne tenue en température. The assembly for heat exchanger according to the invention is light, compact and has good energy efficiency, reduced pressure drops and good temperature resistance.
Ainsi, le rapport entre, d'une part, la différence de température entre la sortie et l'entrée au bout froid de l'ensemble pour échangeur de chaleur, et d'autre part, la différence de température entre l'entrée au bout chaud et l'entrée au bout froid de cet ensemble, peut atteindre, voire dépasser, 0,9. Les pertes de charge peuvent être inférieures à 7 t. Un ensemble pour échangeur de chaleur selon l'invention peut résister à des températures pouvant atteindre, voire dépasser, 1300"C. Thus, the ratio between, on the one hand, the temperature difference between the outlet and the inlet at the cold end of the assembly for heat exchanger, and on the other hand, the temperature difference between the inlet at the end hot and the entry at the cold end of this set, can reach or even exceed 0.9. The pressure losses can be less than 7 t. An assembly for a heat exchanger according to the invention can withstand temperatures which can reach, or even exceed, 1300 "C.
L'échangeur de chaleur selon l'invention peut être utilisé avantageusement pour le traitement thermique des gaz d'admission dans la chambre de combustion d'une turbine à gaz, en utilisant comme gaz de réchauffement les gaz d'échappement ou de sortie à l'étage de la turbine. The heat exchanger according to the invention can advantageously be used for the heat treatment of the inlet gases into the combustion chamber of a gas turbine, using the exhaust gases or outlet gases as the heating gas. turbine stage.
Les caractéristiques d'étanchéité, de résistance à l'encrassement, de durée de vie et de prix de revient réduit de l'échangeur de chaleur selon l'invention sont particulièrement bien adaptées à son utilisation dans l'industrie automobile. The sealing characteristics, resistance to fouling, service life and reduced cost price of the heat exchanger according to the invention are particularly well suited to its use in the automotive industry.
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| FR9512387A Expired - Fee Related FR2740210B1 (en) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | ASSEMBLY FOR TUBULAR HEAT EXCHANGER COMPRISING TURBULENCE CREATION ELEMENTS AND URS HEAT EXCHANGE INSTALLATION COMPRISING THIS ASSEMBLY |
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| FR (1) | FR2740210B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN113899236A (en) * | 2021-11-10 | 2022-01-07 | 哈尔滨工程大学 | Micro-rib heat exchange tube filled with spherical particles |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE296285C (en) * | ||||
| DE382865C (en) * | 1923-10-08 | Albert Dargatz Fa | Swirler for heat exchange devices | |
| FR782357A (en) * | 1933-12-06 | 1935-06-04 | Thomson Houston Comp Francaise | Improvements to devices with tubular surfaces that allow heat exchange between fluids |
| US3648754A (en) * | 1969-07-28 | 1972-03-14 | Hugo H Sephton | Vortex flow process and apparatus for enhancing interfacial surface and heat and mass transfer |
| US3921711A (en) * | 1972-05-30 | 1975-11-25 | American Standard Inc | Turbulator |
| WO1984001818A1 (en) * | 1982-11-01 | 1984-05-10 | Vapor Corp | Improvements in or relating to fluid handling apparatus |
| GB2199647A (en) * | 1987-01-07 | 1988-07-13 | Nicholas Julian Jan F Macphail | Heat exchangers |
-
1995
- 1995-10-20 FR FR9512387A patent/FR2740210B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2740210B1 (en) | 1997-12-12 |
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