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" Procédé pour élever la capacité des appareils et machines de transmission de chaleur. "
L'invention est relative à un procédé pour élever la capacité des appareils et machines de transmission de chaleur et consiste en ce que l'élément servant à chauffer ou à refroidir, ou les deux éléments, sont guidés suivant des sur- faces perforées à des distances déterminées ou af- fectant la forme de tamis, ces surfaces étant dis- posées à des distances déterminées de la paroi d'échange de chaleur de telle sorte que la totali- té de l'élément qui les traverse se répartit en jets ininterrompus, séparés et franchissant ces distances avec une vitesse notablement accrue.
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On connaît le moyen d'augmenter l'échan- ge de calories, notamment en ce qui concerne la va- peur, en projetant l'élément conduisant la chaleur à une grande vitesse contre la paroi d'échange au moyen de petites tubulures. Mais il se forme alors un tourbillonnement spontané et un choc des molé- cules entre elles, connu sous le nom de " mouvement de Brown ", ayant une action très défavorable sur la transmission de la chaleur, de sorte que l'effet obtenu est relativement très faible. La présente invention a pour but de supprimer les inconvénients créés par le " mouvement de Brown ".
Du fait que l'élément, sous forme de gaz ou de vapeur, est dirigé à travers les perfora- tions d'une plaque ou des parois de passage affec- tant la forme d'un tamis, on obtient devant la paroi d'échange de chaleur, que la quantité totale de l'élément qui vient heurter la paroi est divisée en une grande quantité de jets, ne formant pas de tourbillons entre eux, mais qui s'écoulent tous sans être gênés par les perforations correspon- dantes et viennent toucher, encore intacts, la paroi d'échange de chaleur. La quantité infime de mouvement dit de Brown à l'intérieur de chacun des jets de l'élément dans sa course libre et courte depuis la paroi de passage jusqu'à la paroi d'échan- ge de chaleur, n'a pas d'influence notable sur la transmission de chaleur.
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La production de jets d'éléments coor- donnés, passant par les perforations de la paroi de passage, demande des dimensions précises des ori- fices de passage, une distance précise entre ces orifices, ainsi qu'une distance exacte entre la paroi de passage et la paroi d'échange de chaleur.
Les divers jets de l'élément s'écoulent en em- ployant des dimensions convenables, avec une vi- tesse accrue par les perforations, arrivant jusqu'à la vitesse moléculaire de l'élément et atteignant, par exemple pour la vapeur à 0 , 600 mètres par seconde, et pour l'air à 0 , 450 mètres par seconde.
Mais comme sans l'emploi de surfaces perforées, la vitesse de l'élément venant heurter la paroi d'échange n'est qu'une partie de la vi- tesse moléculaire et comme en outre, la plus gran- de vitesse de mouvement de l'élément chauffant est la première condition pour une bonne transmission de chaleur et comme enfin une faible augmentation de la vitesse de mouvement de l'élément chauffant, dans les procédés actuels ( sans l'emploi de sur- faces de passage perforées ) ne peut être obtenue que par l'emploi d'un grand développement de force mécanique ou par un renchérissement important de l'installation, il en résulte l'énorme économie obtenu avec l'invention actuelle dans laquelle, avec un dispositif assez simple, la vitesse de l'élément chauffant peut être décuplée sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la consommation de force, ni agrandir l'équipement.
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Par suite de la grande vitesse avec la- quelle les molécules de l'élément chauffant viennent heurter la paroi d'échange de chaleur à travers les perforations, on obtient une température du réser- voir plus élevée et par suite une augmentation de la force avec laquelle les molécules de l'élément viennent heurter en jets ininterrompus constamment le même endroit de la paroi d'échange et on empêche en outre la formation d'une couche de séparation ininterrompue de l'élément, adhérant à la paroi.
En empêchant ainsi la formation d'une couche de séparation sur la surface d'échange de chaleur et, par suite de la température plus élevée du réci- pient et de la vitesse de mouvement énormément ac- crue de l'élément chauffant au moyen d'une paroi de passage, la transmission de chaleur sur la paroi de transmission est extrêmement accrue. En consé- quence, dans les installations construites et fonc- tionnant d'après le procédé actuel, les dimensions des parois d'échange de chaleur peuvent, toutes autres conditions restant égales, être beaucoup plus réduites par rapport à celles des installations con- nues, ou bien, 'on peut diminuer la consommation de force, comparativement aux installations de même puissance et de même rendement construites d'après les autres systèmes.
Le dessin représente schématiquement à titre d'exemple, une forme de construction d'une réalisation de l'invention. Un élément chauffant,
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par exemple de la vapeur, pénètre en a dans un tube f dont les parois sont munies de perforations de dimensions déterminées, espacées à des'distances précises. Le tube 1¯est entouré à une distance don- née par la paroi d'échange de chaleur b, concen- trique, cette paroi étant à son tour entourée d'une enveloppe extérieure g. Entre l'enveloppe ± et la paroi d'échange de chaleur b se trouve une seconde cloison perforée h pouvant également être cylin- drique ou être disposée en gradins, comme le repré- sente la figure.
Le vapeur pénétrant par a sort, avec une vitesse accrue, en jets ininterrompus, par les perforations de la paroi du tube 1 et vient heurter la paroi d'échange de chaleur b où elle se condense et s'échappe en c. L'élément à chauffer, par exemple l'air, pénètre par d dans la chambre cylindrique entourant la paroi d'échange de chaleur et rayonne de la même façon par les perforations de la paroi ou partie de paroi h, contre la paroi d'échange de chaleur, pour s'échapper en ±. Suivant le but et le mode d'emploi de l'installation, on peut supprimer l'une ou l'autre des deux parois de passage 1 ou h.