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Conduite tubulaire pour gaz chauds, vapeur et autres.
La présente invention se rapporte à une conduite tubulaire pour gaz chauds, vapeur et autres à une température d'au moins 4000 C. et sous une pression relative d'au moins 1 atm., conduite qui comprend deux tubes métalliques co-axiaux délimitant une chambre intermédiaire remplie de substances calorifuges et dont l'un, situé à l'extérieur, est fait d'un métal instable à la chaleur. Dans de telles conduites tubulaires il incombe au tube intérieur de conduire le courant gazeux chaud et de protéger contre ce courant la couche calorifuge comprise entre ces deux
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tubes, tandis que le tube extérieur relativement froid a pour mission d'encaisser les efforts engendrés par la pression et de conférer par conséquent la résistance mécanique nécessaire à l'ensemble de la conduite tubulaire.
En combinaison avec de telles conduites tubulaires on s'est déjà arrangé pour que la pression gazeuse agissant sur le côté extérieur du tube intérieur soit pratiquement la même que celle qui règne à l'intérieur, ce qui permet de donner aux parois de ce tube une épaisseur relativement faible. Cela est important en ce sens que jusqu'à ce jour, dès que le fluide traversant le tube intérieur atteignait des températures supérieures à 350 C, celui-ci devait être fait d'un matériau stable à la chaleur, et l'on sait qu'il est coûteux.
Bien qu'il soit possible de donner une épaisseur relativement faible à ce matériau.stable à la cha- leur, le prix de revient de ces tubes en matériau stable à la cha- leur n'en est pas moins très élevé, ce qui se manifeste d'autant plus sensiblement que les conduites tubulaires de l'espèce con- sidérée ici prennent parfois des développements considérables.
Afin de remédier à cet inconvénient et dans le cas d'une conduite tubulaire de l'espèce décrite ci-dessus, suivant l'invention, le tube intérieur estlui aussi fait d'un matériau in- stable à la chaleur et d'autre part il est pourvu, au moins sur sa face interne, d'une couche stable à la chaleur. Le prix de re- vient d'un tel tube intérieur est 10 à 20 fois moins élevé que celui d'un tube fait d'un métal stable à la chaleur.
On peut utilement aussi prévoir des matières calori- fuges sur la face extérieure du tube extérieur. Les épaisseurs des couches isolantes intérieure et extérieure peuvent alors être proportionnées l'une à l'autre de façon telle que la température maximum à laquelle le tube extérieur est soumis demeure encore légèrement inférieure à la température limite à partir de laquelle la résistance mécanique de ce tube subirait un amoindrissement
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sensible. Dans le cas d'une telle conduite tubulaire on peut se contenter d'employer un tube extérieur de métal instable à la chaleur et dont le diamètre extérieur demeure encore relativement faible, ce qui permet de le construire légèrement et surtout le rend moins coûteux.
Le fait que l'on peut donner au tuyau exté- rieur un diamètre relativement faible procure alors cet autre avantage que la conduite tubulaire devient moins rigide dans son ensemble que lorsque la couche calorifuge est tout entière pré- vue entre les deux tubes co-axiaux, et qu'il s'ensuit une dimi- nution des dimensions des brides et desefforts auxquels ces dernières sont soumises.
Une forme d'exécution de l'objet de l'invention est représentée à titre d'example au dessin ci-annexé où: La fig. 1 est une coupe longitudinale de la conduite tubulaire.
La fig. 2 'est une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1.
1 désigne un tube intérieur et 2 un tube extérieur.
Ces tubes 1 et 2 sont disposés co-axialement et délimitent un espace intermédiaire qui est rempli d'une matière calorifuge résistant à la chaleur. Comme telle on envisagera par exemple des agglomérés de terre d'infusoires durcie par la chaleur, de 1 'amiante, de la laine de verre et d'autres matières calorifuges résistant à la.chaleur. Si l'on emploie des agglomérés de terre d'infusoires on peut leur donner la forme de solides segmentaires ainsi qu'il est indiqué à la fig. 2, ces segments étant assemblés en anneaux. Sur la face extérieure du tube extérieur2 est prévue une couche .supplémentaire de matière calorifuge 4. Comme telle on envisagera pour cette seconde couche de l'amiante, de la laine de verre, du clinquant d'aluminium, etc. Le tube intérieur 1 est fait d'un métal instable à la chaleur, par exemple de fer homo- gène.
Sur sa face intérieure est rapportée une mince couche stable à la chaleur 5. Une telle couche peut être constituée par exemple par de l'aluminium, du chrome, du silicium ou leurs alliages,
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ces métaux pouvant alors être rapportés sur la paroi intérieure du tube par projection, diffusion, etc. Comme le montre la fig. 1 les éléments du tube intérieur 1 de la conduite s'encastrent légé- rement les uns dans les autres à leurs extrémités, de sorte qu'ils peuvent librement se dilater. D'autre part, l'agencement est réa- lisé de façon telle que sur la face extérieure du tube 1 se mani- feste sensiblement la même pression que sur sa face intérieure.
D'autre part,le rapport entre l'épaisseur! de la couche calori- fuge intérieure 3 et l'épaisseur f de la couche calorifuge exté- rieure 4 est tel que la température maximum à laquelle le tube extérieur 2 est soumis demeure encore légèrement inférieure de la limite de température à partir de laquelle la résistance mécanique de ce tube se trouverait appréciablement diminuée. En conséquence, ce tube extérieur 2 est lui aussi fait d'un métal non stable à la chaleur, par exemple de t8le d'acier ordinaire ou de fer homogène.
Comme d'autre part la résistance mécanique de ce matériau est en- core relativement considérable aux températures très élevées que le tube 2 doit subir, ce dernier peut être de construction mince et par conséquent relativement légère, si bien que son prix de revient demeure dans des limites économiques. Comme le diamètre du tube 2 est relativement faible, il n'occasionne également pas de difficultés de service résultant d'une construction trop massive et de fortes dilatations. Le tube extérieur 2 de la conduite tubulaire est sensiblement plus léger que lorsque les matières calorifuges d'épaisseur e + f ne sont placées qu'au dedans du tube extérieur, car en ce cas le diamètre du dit tube extérieur est évidemment beaucoup plus grand.
Cependant, la perte de cha- leur totale vers l'extérieur est la même pour les deux modes de construction de la conduite.
Dans le cas de la conduite tubulaire décrite il est donc possible de se dispenser complètement d'aciers stables à la chaleur et coûteux. Si c'est nécessaire on peut également prévoir sur la face extérieure du tube intérieur une mince couche stable à la chaleur.