CA1110459A - Installation de transfert de chaleur a fluide caloporteur - Google Patents
Installation de transfert de chaleur a fluide caloporteurInfo
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- CA1110459A CA1110459A CA297,540A CA297540A CA1110459A CA 1110459 A CA1110459 A CA 1110459A CA 297540 A CA297540 A CA 297540A CA 1110459 A CA1110459 A CA 1110459A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
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Abstract
Installation de transfert de chaleur à fluide caloporteur comportant un évaporateur pour produire le fluide caloporteur à partir d'un liquide, un condenseur connecté à la sortie de l'évaporateur pour recondenser le fluide caloporteur en liquide et un circuit de retour de liquide reliant la sortie du condenseur à l'entrée de l'évaporateur. Cette installation est caractérisée en ce que le circuit de retour de liquide comprend une pompe à pression comprenant un réservoir pour le liquide ce réservoir ayant une entrée et une sortie, une première soupape connectée entre la sortie du condenseur et l'entrée du réservoir afin d'admettre du liquide du condenseur dans le réservoir lorsque la pression dans le condenseur est supérieure à la pression du liquide dans le réservoir, et une seconde soupape connectée entre la sortie du réservoir et l'entrée de l'évaporateur afin d'admettre du liquide du réservoir dans l'évaporateur lorsque la pression dans l'évaporateur est inférieure à la pression du liquide dans le réservoir.
Description
La presente invention se rapporte à une installation de transfert de chaleur à fluide caloporteur.
Une des meillèurs fac,ons de transférer de la,chaleur consiste à faire circuler un fluide caloporteur produit par évaporation d'un liquide dans un évaporateur et à recondenser ce fluide dans un condenseur situé au point d'utilisation de la chaleur. Pour faire circuler ce fluide caloporteur il faut renvoyer le liquide reformé dans le condenseur vers l'évapora-teur. ~orsque le condenseur est situé à un niveau plus élévé
que l'évaporateur, le retour du liquide peut se faire par gravité. Lorsque ce n'est pas le cas, il est nécessaire de prévoir une pompe de retour ou un dispositif à mèche dans lequel le liquide est aspiré par capillarité.
L'emploi d'une pompe mécanique rend l'installation complexe et relativement peu sûre. Lorsqu'un dispositif à
mèche est utilisé, l'installation n'offre qu'un rendement thermique relativement faible par sui~ de la faiblesse des forces de capillarité et par suite de-la sensibilité de celles-ci aux accélérations.
L'invention a pour objet une installation à fluide -caloporteur ayant une grande sûreté et un rendement thermique élevé.
Selon la presente invention, il est prévu une -installation de transfert de chaleur à fluide caloporteur comportant un évaporateur pour produire le fluide caloporteur à partir d'un liquide, un condenseur connecté à la sortie de l'évaporateur pour recondenser le fluide caloporteur en liquide et un circuit de retour de liquide reliant la sortie du con-denseur à l'entrée de l'évaporateur, caractérisée en ce que le circuit de retour de liquide comprend une pompe à pression comprenant, un réservoir pour le liquide, ce réservoir ayant une entrée et une sortie; une première soupape connectée entre s la sortie du condenseur et l'entrée du réservoir afin d'admettre du liquide du condenseur dans le réservoir lorsque la pression dans le condenseur est supérieure à la pression du liquide - dans le réservoir, et une seconde soupape connectée entre la sortie du réservoir et l'entrée de l'evaporateur afin d'admettre du liquide du réservoir d-ans l'évaporateur lorsque la pression dans l'évaporateur est inférieure à la pression du liquide dans le réservoir. -~
Deux modes de réalisation d'une installation suivant l'invention vont être décrits à titre d'exemple avec référence aux dessins joints sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un premier exemple de mode de réalisation suivant l'invention ;
- la figure 2 représente schématiquement un deuxième exemple de mode de réalisation.
L'installation de transfert de chaleur représentée schématiquement à la figure 1 comprend un évaporateur 1 situé
- au point chaud de l'installation et un condenseur 2 situé
en un point froid, cet évaporateur 1 et ce condenseur 2 étant reliés entre eux par une conduite de fluide caloporteur 3.
L'évaporateur 1 contient un liquide 4 qul, sous l'action de la chaleur dont l'apport est symbolisé par la flèche Cl, produit de la vapeur 5 qui constitue le fluide caloporteur.
Celui-si circule dans la conduite 3 qui débouche dans le condenseur 2 où la vapeur se trouve recondensée en libérant la chaleur latente qui se trouvait absorbée dans la vapeur.
La chaleur libérée est symbolisée par la flèche C2. Le liquide reformé dans le condenseur 2 doit être renvoyé à l'évaporateur par une conduite de retour 6 pour assurer un fonctionnement . _ ~
continu du système.
Suivant l'invention, la conduite de retour 6 comportç
deux soupapes 7 et 8 entres lesquelles est connecté un réservoir lQ4S9 .
Supposant initialement que la quantité de vapeur produite par unité de.temps est égale à la quantité de vapeur , condensée pendant cette meme unité de temps, la production nette de vapeur est nulle et la pression reste constante dans.
, _ _ ,, , , . . ,, , . _ _ _ . ... _ , _ _ , . . . _ _ , . . _ ., `' l~lV1459 l'installation. A partir de ce moment, la quantité de liquide tend à augmenter dans le condenseur 2 et à diminuer dans l'évaporateur 1. Dans le condenseur 2, la quantité croissante :
de liquide réduit l'étendue de la surface de condensation, ce qui a pour effet de réduire la quantité de vapeur qui se condense.
Dans l'évaporateur 1 la production de vapeur peut a) rester la même, b) augmenter, c) diminuer en une quantité moindre que la réduction de condensation dans le condenseur 2, d) diminuer en une quantité plus importante que la réduction de condensation dans le condenseur.
Dans les trois premiers cas, la production nette de vapeur tend à augmenter, de sorte que la pression dans l'installation augmente par rapport à la pression du liquide dans le réservoir 9. En conséquence, la soupape 7 s'ouvre et le liquide est pompé du condenseur 2 vers le réservoir 9.
Dans le quatrième cas, la production nette de vapeur tend à diminuer ainsi que la pression par rapport à la pression du liquide dans le réservoir 9. En consequence, la soupape 8 s'ouvre et le liquide est pompé du réservoir 9 vers l'évapora- :
teur 1.
L'installation décrite ~onctionne en manière telle que la production nette de vapeur est maintenue pratiquement nulle~ Dès qu'une différence se produit entre la quantité de vapeur produite et la quantité de vapeur condenséej la varia-tion de pression qui se crée rétablit l'équilibre.
Le réservoir 9 et les conduites 3 et 6 sont isolées thermiquement afin que les échanges thermiques se produisent uniquement dans l'échangeur 1 et dans~le condenseur 2.
Le réservoir 9 peut 8tre placé en un endroit quelconque de l'installation : en un endroit isolé comme représenté à la . .
figure 1, dans l'évaporateur 1 ou dans le condenseur 2, ou ;~
encore dans la conduite de vapeur comme montré à la figure 2.
Sur cette figure on a repris les mêmes références numériques que sur la figure 1. La conduite de liquide 6 est situee à ~:
l'intérieur de la conduite de vapeur 3. Elle comprend un premier tronçon 6a qui s'étend depuis l'extrémité 2 de la conduite de vapeur 3 aménagée d'une manière connue en soi pour former condenseur, jusqu'à l'intérieur du reservoir 9 également contenu à l'intérieur de la conduite 3, et un second tronçon 6b qui s'étend depuis le réservoir 9 jusqu'à l'extrémité 1 de la conduite 3, aménagée pour former évaporateur. La partie de la conduite 3 comprise entre l'évaporateur et le condenseur est isolée thermiquement pour constituer une section adiabati-4ue.
:~ .
.
Une des meillèurs fac,ons de transférer de la,chaleur consiste à faire circuler un fluide caloporteur produit par évaporation d'un liquide dans un évaporateur et à recondenser ce fluide dans un condenseur situé au point d'utilisation de la chaleur. Pour faire circuler ce fluide caloporteur il faut renvoyer le liquide reformé dans le condenseur vers l'évapora-teur. ~orsque le condenseur est situé à un niveau plus élévé
que l'évaporateur, le retour du liquide peut se faire par gravité. Lorsque ce n'est pas le cas, il est nécessaire de prévoir une pompe de retour ou un dispositif à mèche dans lequel le liquide est aspiré par capillarité.
L'emploi d'une pompe mécanique rend l'installation complexe et relativement peu sûre. Lorsqu'un dispositif à
mèche est utilisé, l'installation n'offre qu'un rendement thermique relativement faible par sui~ de la faiblesse des forces de capillarité et par suite de-la sensibilité de celles-ci aux accélérations.
L'invention a pour objet une installation à fluide -caloporteur ayant une grande sûreté et un rendement thermique élevé.
Selon la presente invention, il est prévu une -installation de transfert de chaleur à fluide caloporteur comportant un évaporateur pour produire le fluide caloporteur à partir d'un liquide, un condenseur connecté à la sortie de l'évaporateur pour recondenser le fluide caloporteur en liquide et un circuit de retour de liquide reliant la sortie du con-denseur à l'entrée de l'évaporateur, caractérisée en ce que le circuit de retour de liquide comprend une pompe à pression comprenant, un réservoir pour le liquide, ce réservoir ayant une entrée et une sortie; une première soupape connectée entre s la sortie du condenseur et l'entrée du réservoir afin d'admettre du liquide du condenseur dans le réservoir lorsque la pression dans le condenseur est supérieure à la pression du liquide - dans le réservoir, et une seconde soupape connectée entre la sortie du réservoir et l'entrée de l'evaporateur afin d'admettre du liquide du réservoir d-ans l'évaporateur lorsque la pression dans l'évaporateur est inférieure à la pression du liquide dans le réservoir. -~
Deux modes de réalisation d'une installation suivant l'invention vont être décrits à titre d'exemple avec référence aux dessins joints sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un premier exemple de mode de réalisation suivant l'invention ;
- la figure 2 représente schématiquement un deuxième exemple de mode de réalisation.
L'installation de transfert de chaleur représentée schématiquement à la figure 1 comprend un évaporateur 1 situé
- au point chaud de l'installation et un condenseur 2 situé
en un point froid, cet évaporateur 1 et ce condenseur 2 étant reliés entre eux par une conduite de fluide caloporteur 3.
L'évaporateur 1 contient un liquide 4 qul, sous l'action de la chaleur dont l'apport est symbolisé par la flèche Cl, produit de la vapeur 5 qui constitue le fluide caloporteur.
Celui-si circule dans la conduite 3 qui débouche dans le condenseur 2 où la vapeur se trouve recondensée en libérant la chaleur latente qui se trouvait absorbée dans la vapeur.
La chaleur libérée est symbolisée par la flèche C2. Le liquide reformé dans le condenseur 2 doit être renvoyé à l'évaporateur par une conduite de retour 6 pour assurer un fonctionnement . _ ~
continu du système.
Suivant l'invention, la conduite de retour 6 comportç
deux soupapes 7 et 8 entres lesquelles est connecté un réservoir lQ4S9 .
Supposant initialement que la quantité de vapeur produite par unité de.temps est égale à la quantité de vapeur , condensée pendant cette meme unité de temps, la production nette de vapeur est nulle et la pression reste constante dans.
, _ _ ,, , , . . ,, , . _ _ _ . ... _ , _ _ , . . . _ _ , . . _ ., `' l~lV1459 l'installation. A partir de ce moment, la quantité de liquide tend à augmenter dans le condenseur 2 et à diminuer dans l'évaporateur 1. Dans le condenseur 2, la quantité croissante :
de liquide réduit l'étendue de la surface de condensation, ce qui a pour effet de réduire la quantité de vapeur qui se condense.
Dans l'évaporateur 1 la production de vapeur peut a) rester la même, b) augmenter, c) diminuer en une quantité moindre que la réduction de condensation dans le condenseur 2, d) diminuer en une quantité plus importante que la réduction de condensation dans le condenseur.
Dans les trois premiers cas, la production nette de vapeur tend à augmenter, de sorte que la pression dans l'installation augmente par rapport à la pression du liquide dans le réservoir 9. En conséquence, la soupape 7 s'ouvre et le liquide est pompé du condenseur 2 vers le réservoir 9.
Dans le quatrième cas, la production nette de vapeur tend à diminuer ainsi que la pression par rapport à la pression du liquide dans le réservoir 9. En consequence, la soupape 8 s'ouvre et le liquide est pompé du réservoir 9 vers l'évapora- :
teur 1.
L'installation décrite ~onctionne en manière telle que la production nette de vapeur est maintenue pratiquement nulle~ Dès qu'une différence se produit entre la quantité de vapeur produite et la quantité de vapeur condenséej la varia-tion de pression qui se crée rétablit l'équilibre.
Le réservoir 9 et les conduites 3 et 6 sont isolées thermiquement afin que les échanges thermiques se produisent uniquement dans l'échangeur 1 et dans~le condenseur 2.
Le réservoir 9 peut 8tre placé en un endroit quelconque de l'installation : en un endroit isolé comme représenté à la . .
figure 1, dans l'évaporateur 1 ou dans le condenseur 2, ou ;~
encore dans la conduite de vapeur comme montré à la figure 2.
Sur cette figure on a repris les mêmes références numériques que sur la figure 1. La conduite de liquide 6 est situee à ~:
l'intérieur de la conduite de vapeur 3. Elle comprend un premier tronçon 6a qui s'étend depuis l'extrémité 2 de la conduite de vapeur 3 aménagée d'une manière connue en soi pour former condenseur, jusqu'à l'intérieur du reservoir 9 également contenu à l'intérieur de la conduite 3, et un second tronçon 6b qui s'étend depuis le réservoir 9 jusqu'à l'extrémité 1 de la conduite 3, aménagée pour former évaporateur. La partie de la conduite 3 comprise entre l'évaporateur et le condenseur est isolée thermiquement pour constituer une section adiabati-4ue.
:~ .
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Claims (4)
1. Installation de transfert de chaleur à fluide caloporteur comportant un évaporateur pour produire le fluide caloporteur à partir d'un liquide, un condenseur connecté à
la sortie de l'évaporateur pour recondenser le fluide calo-porteur en liquide et un circuit de retour de liquide reliant la sortie du condenseur à l'entrée de l'évaporateur, caractéri-sée en ce que le circuit de retour de liquide comprend une pompe à pression comprenant - un réservoir pour le liquide, ce réservoir ayant une entrée et une sortie, - une première soupape connectée entre la sortie du condenseur et l'entrée du réservoir afin d'admettre du liquide du condenseur dans le réservoir lorsque la pression dans le condenseur est supérieure à la pression du liquide dans le reservoir, et - une seconde soupape connectée entre la sortie du réservoir et l'entrée de l'évaporateur afin d'admettre du liquide du réservoir dans l'évaporateur lorsque la pression dans l'évaporateur est inférieure à la pression du liquide dans le réservoir.
la sortie de l'évaporateur pour recondenser le fluide calo-porteur en liquide et un circuit de retour de liquide reliant la sortie du condenseur à l'entrée de l'évaporateur, caractéri-sée en ce que le circuit de retour de liquide comprend une pompe à pression comprenant - un réservoir pour le liquide, ce réservoir ayant une entrée et une sortie, - une première soupape connectée entre la sortie du condenseur et l'entrée du réservoir afin d'admettre du liquide du condenseur dans le réservoir lorsque la pression dans le condenseur est supérieure à la pression du liquide dans le reservoir, et - une seconde soupape connectée entre la sortie du réservoir et l'entrée de l'évaporateur afin d'admettre du liquide du réservoir dans l'évaporateur lorsque la pression dans l'évaporateur est inférieure à la pression du liquide dans le réservoir.
2. Installation suivant la revendication 1, caracté-risée en ce que le réservoir est contenu dans l'évaporateur.
3. Installation suivant la revendication 1, caracté-risée en ce que le réservoir est contenu dans le condenseur.
4. Installation suivant la revendication 1, caracté-risée en ce que le réservoir est contenu à l'intérieur de la conduite de fluide caloporteur.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE175178A BE851734A (fr) | 1977-02-23 | 1977-02-23 | Installation de transfert de chaleur a fluide caloporteur |
| BE0/175.178 | 1977-02-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1110459A true CA1110459A (fr) | 1981-10-13 |
Family
ID=3842971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA297,540A Expired CA1110459A (fr) | 1977-02-23 | 1978-02-22 | Installation de transfert de chaleur a fluide caloporteur |
Country Status (5)
| Country | Link |
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| CA (1) | CA1110459A (fr) |
| DE (1) | DE2806632A1 (fr) |
| FR (1) | FR2381991A1 (fr) |
| GB (1) | GB1558551A (fr) |
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| JPS56158782U (fr) * | 1980-04-29 | 1981-11-26 | ||
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| US4576009A (en) * | 1984-01-31 | 1986-03-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Heat transmission device |
| JPS6131884A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-14 | Kenji Okayasu | 熱伝達装置 |
| DE3603566A1 (de) * | 1986-02-05 | 1987-08-06 | Wiederaufarbeitung Von Kernbre | Einrichtung zur begrenzung der abkuehlung eines konvektionskuehlkreislaufes fuer ein passives kuehlsystem |
| JPH063354B2 (ja) * | 1987-06-23 | 1994-01-12 | アクトロニクス株式会社 | ル−プ型細管ヒ−トパイプ |
| JPH07111312B2 (ja) * | 1993-12-17 | 1995-11-29 | 工業技術院長 | 熱伝達装置 |
| DE102014115749A1 (de) * | 2014-10-29 | 2016-05-04 | Philipp Wohlfrom | Wärmepumpe |
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| US1463683A (en) * | 1921-07-18 | 1923-07-31 | Leonid A Dunajeff | Liquid-feeding device |
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| NL7303078A (fr) * | 1973-03-06 | 1974-09-10 | ||
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| GB1436284A (en) * | 1974-05-16 | 1976-05-19 | Kodaira N | Heat-treatment apparatus for synthetic fibre yarns |
| US3951204A (en) * | 1974-07-22 | 1976-04-20 | Movick Nyle O | Method and apparatus for thermally circulating a liquid |
| JPS5129746U (fr) * | 1974-08-27 | 1976-03-03 | ||
| GB1488661A (en) * | 1974-10-11 | 1977-10-12 | Secretary Industry Brit | Two-phase thermosyphons |
| DE2617025C2 (de) * | 1976-04-17 | 1983-03-31 | Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Arbeitsmaschine zur Nutzung der Exergie eines Dampfes |
-
1978
- 1978-02-10 GB GB545478A patent/GB1558551A/en not_active Expired
- 1978-02-16 DE DE19782806632 patent/DE2806632A1/de not_active Withdrawn
- 1978-02-21 FR FR7804853A patent/FR2381991A1/fr active Granted
- 1978-02-22 CA CA297,540A patent/CA1110459A/fr not_active Expired
- 1978-02-23 JP JP53020819A patent/JPS6039958B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53130555A (en) | 1978-11-14 |
| FR2381991B1 (fr) | 1983-03-04 |
| DE2806632A1 (de) | 1978-08-24 |
| JPS6039958B2 (ja) | 1985-09-09 |
| FR2381991A1 (fr) | 1978-09-22 |
| GB1558551A (en) | 1980-01-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |