Conduit d'échangeur de chaleur. La présente invention se rapporte<B>à</B> un con duit d'échangeur de chaleur, notamment pour éléments de chambres de combustion. Ce con duit est généralement destiné<B>à</B> conduire un fluide réfrigérant, de Peau par exemple; dans le cas de son emploi dans des éléments d'une chambre de combustion, il est de préférence incorporé dans le revêtement d'une chambre de combustion ou d'un passage de fumées. Il peut s'agir, par exemple, d'un mur de ehain- bre de combustion, ou d'une paroi séparant une partie de l'autre d'une chambre de com bustion.
Suivant l'invention, un conduit d'échan geur de chaleur, notamment pour éléments de chambre de combustion, est caractérisé en ce qu'il comporte une surface interne de section circulaire et en ce que sa surface externe est formée, d'une part, par une partie concentri que<B>à</B> l'axe de ladite sui-face interne,'d'autre part, par -une partie comprenant des exten sions longitudinales latérales limitées par une face externe plane, la plus courte distance entre le plan de cette face externe et ladite surface interne étant égale<B>à</B> l'épaisseur sépa rant la surface interne de la partie de la sur face externe concentrique<B>à</B> la surface interne.
Diverses formes d'exécution de l'objet de l'invention sont décrites,<B>à</B> titre d'exemple, dans le dessin annexé, dans lequel- la fig. <B>1</B> représente, en coupe, un conduit obtenu par soudure d'éléments laminés; les fig. <B>2 à 8</B> sont relatives<B>à</B> une construc- #1 tion. de conduit avec extensions rapportées et soudées sur un tube; les fig. <B>9 à</B> 1'21 sont des variantes<B>à</B> exten sions composites avec garnissage intérieur en matière spéciale.
Dans la construction du conduit représenté par la fig. <B>1,</B> on utilise deux pièces laminées <B>1</B> et 2, ces pièces étant réunies par des sou dures longitudinales<B>3</B> et 4.
La première pièce<B>1</B> présente -une face plate<B>5</B> et, de l'autre côté, deux nervures qui vont en se rétrécissant vers leurs bords. Comme on le voit, les faces internes des ner vures sont courbées pour former une surface <B>6</B> de forme arquée, et les faces externes sont également courbées pour former les surfaces arquées<B>7</B> et<B>S.</B> La pièce<B>1</B> constitue les mon tants ou nervures<B>10</B> du conduit. Ces mon tants sont<B>à</B> égale distance d'un plan normal <B>à</B> la face<B>5</B> et passant par l'axe longitudinal du cylindre dont la surface arquée<B>6</B> constitue un élément, et leur section va en se rétrécis sant vers les bords.
La deuxième pièce 2 est laminée de faeon, <B>à</B> présenter une épaisseur uniforme et telle que les bords correspondants viennent<B>à</B> être juxtaposés et soudés en<B>3</B> et 4<B>à</B> la première pièce, les surfaces<B>6</B> et<B>1-1-</B> se combinent pour former un alésage cylindrique. Les soudures<B>3</B> et 4 sont, par rapport<B>à</B> un plan parallèle<B>à</B> la face<B>5</B> et contenant l'axe longitudinal<B>de</B> l'alésage cylindrique, formées du côté opposé<B>à</B> celui de cette face.
Comme le montre la fig. <B>1,</B> la plus courte distance de la face<B>5 à</B> la surface<B>6</B> est égale <B>à</B> l'épaisseur de la pièce 2.
Les pièces laminées utilisées dans la fabri cation du conduit décrit ci-dessus peuvent être produites par un nombre réduit de pas sages par le laminoir et avec des cylindres moteurs de forme simple. De plus, le nombre total d'opérations est faible, ainsi que le prix de revient.
La forme des nervures permet une soudure de haute qualité entre les deux pièces et faci lite un transfert de chaleur depuis la face plate clé la première pièce vers le liquide cir culant<B>à</B> travers le conduit.
Les soudures réunissant les parties lami nées sont placées avantageusement puisque la base plate forme un écran qui les protège efficaeement d'une chaleur excessive. Elles sont aussi partiellement protégées de la cha leur rayonnante<B>de</B> l'autre côté de la paroi. De plus, puisqu'il n'y a pas de soudure dans la base de la première pièce, on évite l'aug mentation d'épaisseur que de telles soudures rendraient nécessaire et l'homogénéité du métal de cette première pièce assure une bonne conductibilité -de chaleur par la base et les rebords de cette pièce.
Dans les fig. 2<B>à 6</B> ont été montrées d'au tres formes d'exécution du conduit selon l'in vention, -dans lesquelles les extensions 14 sont disposées sur des tubes<B>13,</B> de, fa#,on <B>à</B> réaliser une surface plane 12 sensiblement continue du côté exposé<B>à</B> la chaleur.
Les extensions latérales 14 de chaque tube sont formées par une paire de barres ou bandes métalliques 21 s'étendant Iongitudi- nalement sur les tubes et par du métal de soudure 22 constituant une masse métallique dense de haute eonductibilit6 thermique et reliant ces barres aux parois de tubes.
La fig. 2 montre des barres de section carrée, la fig. <B>3</B> des barres de section rectan- gulaire, les fig. 4 et,<B>5</B> des barres de section polygonale. La fi-.<B>6</B> montre des barres ayant deux côtés<B>à</B> angle droit et un troisième 24 de forme courbe.
Les barres<B>21</B> sont assein- blées de telle facon avec le tube associé<B>13</B> <B>qu'il y</B> a un contact sensiblement linéaire<B>23</B> entre chaque barre et le tube et, que des espaces<B>25</B> et<B>26</B> sont laissés de part et dîutre de ;cette ligne de -contact pour le dépôt du métal de soudure par fusion 22. La forme de barre polygonale de la fig. 4 conduit<B>à</B> des t, espaces relativement étroits<B>à</B> l'opposé (le la face 12, alors que la. forme polygonale de la fig. <B>5</B> conduit<B>à</B> des espaces étroits aussi bien <B>à</B> l'opposé qu'au voisinage de la face 12.
Chaque barre comporte une face<B>27</B> fai sant partie de la surface de paroi 12, clans Lui plan tangent<B>à</B> la surface extérieure du tube <B>13</B> et une,<B>f</B>ace<B>28</B> assurant la liaison de deux extensions 14 de deux tubes voisins. La liai son soudée entre les barres 21 et un tube<B>13</B> constitue dans chaque cas le seul conducteur de chaleur depuis les barres vers<B>le</B> tube.
La soudure est effectué(- par dépôt<B>de</B> cou- ehes successives de métal soudant jusqu'à remplir les espaces<B>25</B> et<B>26.</B>
On voit que les faces extérieures<B>29</B> des extensions 14 sont formées par les barres 21 qui peuvent être faites en Lin alliage ayant des caractéristiques de résistance et de con- ductibilité thermique telles que Falliage soit spécialement adapté<B>à,</B> supporter les tempéra tures élevées auxquelles les faces<B>29</B> peuvent être exposées. On voit aussi qu'il<B>y</B> a un pas sage adéquat pour l'écoulement de la chaleur depuis les f aces<B>'29</B> vers le métal du tube<B>13</B> et ceci contribue<B>à</B> éviter des températures trop élevées des extensions avec les inconvé nients qui pourraient en résulter.
Une forme modifiée d'extension 14 est illustrée par la fig. <B>7.</B> L'extension est, formée d'une façon prépondérante par du métal sou dant disposé dans les espaces<B>31</B> entre, la paroi du tube<B>13</B> et les barres ou bandes de, soutien<B>32,</B> celles-ci étant disposées sous un certain angle par rapport aux surfaces finales de paroi 12 avec leurs bords<B>Ô3</B> rabattus au voisinage immédiat de la paroi tubulaire.
Les extensions 14 peuvent être formées en utili sant une ou plusieurs barres de refroidisse ment â4 (fig. 8-) pour maintenir chaque barre <B>32</B> en position convenable par rapport au tube<B>13</B> et dissipant la chaleur de la barre pendant le dépôt de métal soudant dans l'es pace<B>31.</B> Les surfaces<B>35</B> des barres 34 qui se trouvent au-dessus de chaque barre<B>32</B> pen dant l'opération de soudure sont en contact étroit avec les surfaces adjacentes des barres <B>32</B> reposant sur elles et les barres 34 sont de préférence constituées pour permettre le pas sage<B>36</B> d'un fluide réfrigérant. Les barres de refroidissement 34 sont munies d'entrées et de sorties pour le fluide réfrigérant.
Le métal soudant est choisi en vue d'une bonne résis tance aux températures élevées de la chambre de combustion et d'une conduetibilit6 thermi que élevée.
D'autres formes d'exécution du conduit suivant l'invention sont représentées fig. <B>9</B> <B>à</B> 12.
Comme indiqué sur la fig. <B>9,</B> deux exten sions en forme de nageoires<B>37</B> avançant en directions opposées sont. fixées<B>à</B> chaque tube <B>13,</B> disposées symétriquement pour offrir une surface plane approximativement continue 12, dont la plus courte distance<B>à</B> la surface in terne du tube est égale<B>à</B> l'épaisseur de celui- ci. Un petit espace<B>38</B> est ménagé entre exten sions adjacentes<B>37</B> appartenant<B>à</B> des tubes adjacents.
Les espaces laissés derrière les extensions sont remplis par un matériau céra mique réfractaire<B>39</B> appliqué<B>à</B> l'état plasti que ou semi-plastique, les tubes et le matériau <B>39</B> étant pourvus d'un matériau de soutien isolant thermique 40. Chaque extension<B>37</B> est formée par un certain nombre de sections relativement courtes ajustées bout<B>à</B> bout sur la longueur du tube avec un petit espace de dilatation entre des sections adjacentes. Chaque section est de structure composite, formée par une enveloppe externe métallique 44 renfermant un remplissage interne 46.
Pour un tube<B>13</B> en acier<B>à</B> faible teneur de carbone d'environ<B>80</B> mm de diamètre exté rieur, le matériau de l'enveloppe 44 peut aussi être en acier<B>à f</B>aible teneur de carbone, de préférence en tôle d'environ<B>3</B> mm d'épais seur, et le remplissage 46 peut être du cuivre.
Si les températures de fonctionnement doi- vent être telles qu'il devient nécessaire de prévoir des dilatations différentes pour l'en veloppe et pour le remplissage, on peut<B>y</B> parvenir en modifiant la composition de l'un ou de l'autre des matériaux. Par exemple, au lieu d'utiliser -un acier pauvre en carbone pour l'enveloppe, on peLit choisir un alliage d'acier<B>à</B> coefficient de dilatation plus grand ou plus petit selon le cas.
L'enveloppe 44 se présente comme une boîte avec un côté ouvert et avec des bords 48 et<B>50</B> adaptés pour être soudés<B>à</B> la paroi du tube. Des plaques terminales (non repré sentées) aux extrémités de la boîte compor tent des bords 54. Ceux-ci sont également destinés<B>à</B> être soudés<B>à</B> la paroi du tube.
Une fois la boîte constituée partant d'une tôle unique ou de plusieurs plaques réunies, elle est remplie de copeaux de cuivre, de préfé rence de haute pureté, et le cuivre est bras6 intégralement entre la surface interne de la boîte et fondu pour former un bloc de métal solide dans la boîte, avançant au-delà des bords 48,<B>50</B> et 54 sur une distance suffisante pour permettre l'usinage<B>à</B> une surface con cave s'adaptant exactement sur le tube<B>13,</B> le matériau de remplissage constitué. par le bloc de cuivre avançant encore légèrement au-delà des bords<B>à</B> souder de l'enveloppe.
La surface du tube qui doit venir a-Li contact du matériau de remplissage est soiggieusement nettoyée par brossage ou par sablage et l'extension composite est convenablement amarrée sur le tube en position pour la soudure. L'extension est ensuite réunie au tube par soudure le long des bords accessibles 48,<B>50</B> et 54. Le léger rétrécissement de la soudure tend<B>à</B> faire col ler le matériau de remplissage 46 contre le tube et<B>à</B> maintenir ainsi un bon contact ther- inique sur toute la surface de contact.
Le bord 48 de chaque enveloppe est re courbé en dehors du plan de la surface 12 pour f ormer avec la paroi du tube<B>13</B> une gorge angulaire d'a-Li moins 90" pour per mettre un dépôt de soudure assez fort sans avancer au-delà du plan de l'extension<B>37.</B> La sec-Lion transversale de chaque fraction<B>de</B> l'extension<B>37,</B> avançant vers le tube<B>à</B> partir de sa partie extérieure<B>56,</B> est élargie de faeoil que le matériau de remplissage 46 touvre le tube sur un are supérieur<B>à 30".</B>
Différents matériaux de remplissage et procédés d'application peuvent être envisagés. Par exemple, un métal tel que du cuivre peut être coulé dans l'enveloppe, auquel cas la plaque terminale inférieure de l'enveloppe 44 (le tube étant dressé verticalement), est sou dée au tube et le cuivre fondu versé dans l'enveloppe par son extrémité supérieure ouverte, après quoi la plaque terminale supé rieure (non représentée) est soudée aux côtés de l'enveloppe et au tube pour compléter l'assemblage.
On notera que, par suite de la proximité des surfaces adjacentes d'une exten- sion3 il sera nécessaire d'abord de souder la plaque terminale inférieure au tube, puis les ,côtés de, l'enveloppe le long des bords 48 et <B>50</B> au tube et le long des bords inférieurs<B>à</B> la plaque termina-le de fond. Le même pro <B>cédé</B> peut être suivi pour d'a-Litres métaux:<B>qui</B> sont appliqués<B>à</B> l'état fondu ou qui entrent en fusion au cours du fonctionnement du con duit d'échangeur de chaleur.
On comprend que, lorsque l'enveloppe 44 renferme un corps solide aux températures de fonctionnement, on peut préformer un bloc de matériau<B>à</B> assembler ensuite avec une en veloppe de contour conforme, le bloc de rem plissage avaneant de préférence au-delà des bords de l'enveloppe et les bords accessible,, de l'enveloppe étant. soudés au tube, comme exposé plus haut.
Les deux extensions<B>37</B> d'un conduit ont une forme telle qu'eëes présentent avec le tube<B>13</B> une surface unie<B>à</B> la zone de ehauf- fage et qu'elles forment, associées aux exten sions similaires des tubes voisins, des ferme tures pour les intervalles entre les tubes<B>13</B> et offrent une surface plane sensiblement conti nue, dont la plus courte distance<B>à</B> la surface interne du tube<B>1Ô</B> est égale<B>à</B> l'épaisseur de celui-ci.
Conformément<B>à</B> la fig. <B>10,</B> chaque exten sion<B>37</B> composée de plusieurs fractions et<B>à</B> forme de nageoires présente également une surface plane 12 di#3posée tangentiellement par rapport<B>à</B> la surface e%terne du tube<B>13,</B> comme dîprès la fig. <B>9,</B> les bords 48,<B>50</B> et<B>5-1</B> de l'enveloppe 4.4 étant disposés et soudés<B>à</B> la paroi du tube. La partie postérieure<B>68</B> de chaque enveloppe, partie normalement non chauffée, est formée avec un plissement ou une ondulation<B>70</B> en vue d'obtenir de la flexibilité. Une ondulation<B>72'</B> est formée aussi sur la partie de l'enveloppe voisine de l'enve loppe du tube voisin.
Dans certains cas., l'on dulation<B>72</B> peut être supprimée ou, au con traire, l'enveloppe peut comporter plus d'une ondulation<B>70</B> ou<B>72.</B> Le matériau<B>de</B> remplissage conducteur de la chaleur 46 peut être l'un des matériaux décrits ci-dessus, mais, dans le cas de la fig. <B>10,</B> un matériau de consistance fluide ou demi-fluide est spécialement avantageux pour pouvoir suivre les flexions de la paroi de l'enveloppe 44.
La poche 74, formée entre des ondulations complémentaires<B>72</B> d'extensions adjacentes <B>37,</B> peut être utilisée pour retenir le matériau réfractaire plastique destiné<B>à</B> assurer l'étan chéité du joint entre les extensions.
Sur la fig. <B>11,</B> -chaque fraction de l'exten sion composite a une enveloppe 44 de forme extérieure similaire<B>à</B> celle de Fenveloppe 44 de la fig. <B>9,</B> et elle est soudée d'une façon similaire au tube<B>13</B> le lonc des bords 48,<B>50</B> et 54. Sur la fig. <B>11,</B> toutefois, il<B>y</B> a des <B>î</B> ailettes métalliques<B>80 à</B> l'intérieur de l'enve loppe 44, fixées<B>à</B> cette dernière et avanqant <B>à</B> une distance notable dans le matériau de remplissage 4.6 en vue d'augmenter le refroi dissement de la face de l'enveloppe sur la quelle sont fixées les ailettes.
Ces ailettes, sous forme de barres ou de rivets par exemple, peuvent être soudées<B>à</B> des endroits choisis d'avance sur l'enveloppe, avant que celle-ci ne soit pliée<B>à</B> sa forme définitive, lorsqu'elle est formée en partant de métal en feuilles. Les éléments<B>80,</B> selon la fig. <B>11,</B> peuvent, aussi être incorporés dans une structure de paroi similaire<B>à</B> celle des fi-.<B>9</B> et<B>10.</B> Si on le désire, au lieu de prévoir des éléments<B>80</B> sur l'enveloppe, on peut en disposer sur le tube pour s'étendre clans le matériau de remplis sage.
La fig. 12 représente un conduit éclian- %reur de chaleur muni de deux paires, d'exten sions fractionnées<B>37</B> disposées pour former une structure de paroi présentant des sur faces planes 12 sur deux cÔtés opposés.
Des extensions<B>37,</B> similaires<B>à</B> celles de la fi,-.<B>9,</B> sont montrées, mais elles pourraient aussi bien être de la, forme indiquée aux fig. <B>10</B> ou <B>11.</B> Les extensions<B>37</B> contribuent<B>à</B> former les deux faces de la cloison; les espaces entre tubes adjacents non occupés par les exten sions peuvent être remplis d'un ciment réfrae- taire <B>39</B> en vue d'obtenir l'étanchéité contre les fuites de filmée d'une face de la paroi vers l'a-Litre.
Heat exchanger duct. The present invention relates to a pipe for a heat exchanger, in particular for combustion chamber elements. This pipe is generally intended <B> to </B> conduct a refrigerant fluid, water for example; in the case of its use in elements of a combustion chamber, it is preferably incorporated into the lining of a combustion chamber or of a smoke passage. It may be, for example, a combustion chamber wall, or a wall separating one part from the other of a combustion chamber.
According to the invention, a heat exchanger duct, in particular for combustion chamber elements, is characterized in that it has an internal surface of circular section and in that its external surface is formed, on the one hand , by a part concentri that <B> to </B> the axis of said inner sui-face, 'on the other hand, by -a part comprising lateral longitudinal exten sions limited by a flat outer face, the shortest distance between the plane of this external face and said internal surface being equal to <B> to </B> the thickness separating the internal surface from the part of the on external face concentric <B> to </B> the internal surface .
Various embodiments of the object of the invention are described, <B> to </B> by way of example, in the accompanying drawing, in which FIG. <B> 1 </B> shows, in section, a duct obtained by welding rolled elements; figs. <B> 2 to 8 </B> are relative <B> to </B> a construct. of conduit with extensions attached and welded to a tube; figs. <B> 9 to </B> 1'21 are variants <B> to </B> composite extensions with interior lining in special material.
In the construction of the duct shown in FIG. <B> 1, </B> two laminated parts <B> 1 </B> and 2 are used, these parts being joined by longitudinal welds <B> 3 </B> and 4.
The first part <B> 1 </B> has a flat face <B> 5 </B> and, on the other side, two ribs which tapers towards their edges. As seen, the inner faces of the ribs are curved to form an arcuate shaped <B> 6 </B> surface, and the outer faces are also curved to form the <B> 7 </B> arcuate surfaces and <B> S. </B> Part <B> 1 </B> constitutes the uprights or ribs <B> 10 </B> of the duct. These uprights are <B> at </B> equal distance from a plane normal <B> to </B> the face <B> 5 </B> and passing through the longitudinal axis of the cylinder whose arcuate surface <B> 6 </B> constitutes one element, and their section tapers towards the edges.
The second part 2 is laminated in a faeon, <B> to </B> present a uniform thickness and such that the corresponding edges come <B> to </B> to be juxtaposed and welded in <B> 3 </B> and 4 <B> to </B> the first part, the surfaces <B> 6 </B> and <B> 1-1- </B> combine to form a cylindrical bore. The welds <B> 3 </B> and 4 are, with respect <B> to </B> a plane parallel <B> to </B> the face <B> 5 </B> and containing the axis longitudinal <B> of </B> the cylindrical bore, formed on the side opposite <B> to </B> that of this face.
As shown in fig. <B> 1, </B> the shortest distance from face <B> 5 to </B> the surface <B> 6 </B> is equal <B> to </B> the thickness of the room 2.
The rolled parts used in the manufacture of the conduit described above can be produced by a reduced number of steps wise by the rolling mill and with driving cylinders of simple shape. In addition, the total number of operations is low, as well as the cost price.
The shape of the ribs allows a high quality weld between the two parts and facilitates heat transfer from the flat face of the first part to the liquid circulating <B> through </B> the duct.
The welds joining the laminated parts are placed advantageously since the flat base forms a screen which effectively protects them from excessive heat. They are also partially protected from the radiant heat <B> from </B> the other side of the wall. In addition, since there is no weld in the base of the first part, the increase in thickness that such welds would make necessary is avoided and the homogeneity of the metal of this first part ensures good conductivity. -heat by the base and the edges of this piece.
In fig. 2 <B> to 6 </B> have been shown other embodiments of the duct according to the invention, in which the extensions 14 are arranged on tubes <B> 13, </B> of , fa #, we <B> to </B> achieve a substantially continuous flat surface 12 on the side exposed <B> to </B> the heat.
The lateral extensions 14 of each tube are formed by a pair of metal bars or bands 21 extending lengthwise over the tubes and by weld metal 22 constituting a dense metal mass of high thermal conductivity and connecting these bars to the walls of the tube. tubes.
Fig. 2 shows bars of square section, fig. <B> 3 </B> bars of rectangular section, fig. 4 and, <B> 5 </B> bars of polygonal section. Fig. <B> 6 </B> shows bars having two sides <B> at </B> right angles and a third 24 of curved shape.
The bars <B> 21 </B> are assembled in such a way with the associated tube <B> 13 </B> <B> that there </B> has a substantially linear contact <B> 23 < / B> between each bar and the tube and, that spaces <B> 25 </B> and <B> 26 </B> are left on either side of this contact line for the deposit of metal from fusion welding 22. The polygonal bar shape of FIG. 4 leads <B> to </B> t, relatively narrow spaces <B> to </B> the opposite (the face 12, while the. Polygonal shape of fig. <B> 5 </ B > leads <B> to </B> narrow spaces both <B> at </B> the opposite side as in the vicinity of face 12.
Each bar has a face <B> 27 </B> forming part of the wall surface 12, in its plane tangent <B> to </B> the outer surface of the tube <B> 13 </B> and a , <B> f </B> ace <B> 28 </B> ensuring the connection of two extensions 14 of two neighboring tubes. The welded connection between the bars 21 and a tube <B> 13 </B> constitutes in each case the only conductor of heat from the bars to <B> the </B> tube.
The welding is carried out (- by depositing <B> of </B> successive layers of metal welding until the spaces <B> 25 </B> and <B> 26. </B> are filled.
It can be seen that the outer faces <B> 29 </B> of the extensions 14 are formed by the bars 21 which can be made of an alloy having characteristics of resistance and thermal conductivity such that the alloy is specially adapted <B> to, </B> withstand high temperatures to which the <B> 29 </B> faces may be exposed. It is also seen that <B> y </B> has an adequate pitch for the flow of heat from the faces <B> '29 </B> towards the metal of the tube <B> 13 </ B> and this contributes <B> to </B> avoiding excessively high temperatures of the extensions with the inconveniences which could result from it.
A modified form of extension 14 is illustrated in FIG. <B> 7. </B> The extension is, formed predominantly by weld metal placed in the spaces <B> 31 </B> between, the wall of the tube <B> 13 </ B > and the support bars or bands <B> 32, </B> these being arranged at a certain angle to the final wall surfaces 12 with their edges <B> Ô3 </B> folded down in the immediate vicinity of the tubular wall.
The extensions 14 can be formed using one or more cooling bars â4 (fig. 8-) to hold each bar <B> 32 </B> in the proper position with respect to the tube <B> 13 </B> and dissipating heat from the bar during deposition of weld metal in the space <B> 31. </B> The surfaces <B> 35 </B> of the bars 34 which are above each bar < B> 32 </B> during the welding operation are in close contact with the adjacent surfaces of the bars <B> 32 </B> resting on them and the bars 34 are preferably made to allow the correct pitch <B > 36 </B> of a refrigerant fluid. The cooling bars 34 are provided with inlets and outlets for the coolant.
The weld metal is chosen for good resistance to high combustion chamber temperatures and high thermal conducibility.
Other embodiments of the duct according to the invention are shown in fig. <B> 9 </B> <B> to </B> 12.
As shown in fig. <B> 9, </B> two fin-shaped extensions <B> 37 </B> advancing in opposite directions are. attached <B> to </B> each tube <B> 13, </B> arranged symmetrically to provide an approximately continuous flat surface 12, with the shortest distance <B> to </B> the internal surface of the tube is equal <B> to </B> the thickness of this one. A small space <B> 38 </B> is made between adjacent extensions <B> 37 </B> belonging <B> to </B> adjacent tubes.
The spaces left behind the extensions are filled with a refractory ceramic material <B> 39 </B> applied <B> in </B> the plastic or semi-plastic state, the tubes and the material <B> 39 </B> being provided with a thermal insulating backing material 40. Each extension <B> 37 </B> is formed by a number of relatively short sections fitted end <B> to </B> end lengthwise of the tube with a small expansion gap between adjacent sections. Each section is of composite structure, formed by a metallic outer casing 44 enclosing an internal filling 46.
For a <B> 13 </B> low carbon steel tube <B> 13 </B> of approximately <B> 80 </B> mm outside diameter, the casing material 44 may also be of <B> low </B> carbon steel, preferably about <B> 3 </B> mm thick sheet metal, and the infill 46 may be copper.
If the operating temperatures must be such that it becomes necessary to provide for different expansions for the casing and for the filling, this can be achieved by modifying the composition of one or more. on the other, materials. For example, instead of using a low-carbon steel for the casing, one can choose a steel alloy with a greater or lesser coefficient of expansion as the case may be.
The casing 44 is presented as a box with one side open and with edges 48 and <B> 50 </B> adapted to be welded <B> to </B> the wall of the tube. End plates (not shown) at the ends of the box have edges 54. These are also intended <B> to </B> be welded <B> to </B> the wall of the tube.
Once the box is formed from a single sheet or from several joined plates, it is filled with copper shavings, preferably of high purity, and the copper is brazed entirely between the internal surface of the box and melted to form a solid block of metal in the box, protruding beyond edges 48, <B> 50 </B> and 54 a sufficient distance to allow machining <B> to </B> a con cave surface that fits exactly on the tube <B> 13, </B> the constituted filling material. by the copper block protruding slightly beyond the <B> to </B> solder edges of the casing.
The surface of the tube which is to come into contact with the filler material is carefully cleaned by brushing or sandblasting and the composite extension is suitably anchored to the tube in position for welding. The extension is then joined to the tube by welding along the accessible edges 48, <B> 50 </B> and 54. The slight shrinkage of the weld tends to <B> </B> cause the filling material to stick. 46 against the tube and <B> to </B> thus maintain a good thermal contact over the entire contact surface.
The edge 48 of each envelope is curved out of the plane of the surface 12 to form with the wall of the tube <B> 13 </B> an angular groove of a-Li minus 90 "to allow a deposit of weld strong enough without advancing beyond the plane of extension <B> 37. </B> The transverse sec-lion of each fraction <B> of </B> extension <B> 37, </ B > advancing towards the tube <B> from </B> from its outer part <B> 56, </B> is widened so that the filling material 46 covers the tube over an area greater than <B> 30 " . </B>
Different filling materials and application methods can be envisioned. For example, a metal such as copper can be cast into the casing, in which case the lower end plate of casing 44 (with the tube standing up vertically) is welded to the tube and the molten copper poured into the casing. by its open top end, after which the top end plate (not shown) is welded to the sides of the casing and to the tube to complete the assembly.
Note that, due to the proximity of the adjacent surfaces of an extension3 it will be necessary first to weld the lower end plate to the tube, then the sides of the casing along edges 48 and <B > 50 </B> to the tube and along the lower edges <B> to </B> the bottom plate finished it. The same <B> assigned </B> process can be followed for a-Liters metals: <B> which </B> are applied <B> in </B> molten state or which melt in the molten state. during operation of the heat exchanger pipe.
It will be understood that, when the casing 44 contains a solid body at operating temperatures, it is possible to preform a block of material <B> to </B> then assemble with a wrapper of conformal contour, the filling block advancing from preferably beyond the edges of the casing and the accessible edges, of the casing being. welded to the tube, as explained above.
The two extensions <B> 37 </B> of a duct have a shape such that they present with the tube <B> 13 </B> a plain surface <B> to </B> the heating zone. and that, associated with similar extensions of neighboring tubes, they form closures for the gaps between the tubes <B> 13 </B> and provide a substantially continuous flat surface, of which the shortest distance <B> at </B> the internal surface of the tube <B> 1Ô </B> is equal <B> to </B> the thickness of the latter.
According to <B> to </B> fig. <B> 10, </B> each extension <B> 37 </B> composed of several fractions and <B> to </B> finely shaped also has a flat surface 12 di # 3 positioned tangentially to <B > to </B> the dull surface of tube <B> 13, </B> as shown in fig. <B> 9, </B> the edges 48, <B> 50 </B> and <B> 5-1 </B> of the envelope 4.4 being arranged and welded <B> at </B> the tube wall. The posterior <B> 68 </B> portion of each casing, normally unheated portion, is formed with <B> 70 </B> crimping or waving for flexibility. A <B> 72 '</B> corrugation is also formed on the part of the casing adjacent to the casing of the neighboring tube.
In some cases, the <B> 72 </B> wave can be omitted or, conversely, the envelope may have more than one <B> 70 </B> or <B> 72 wave. </B> The heat conductive <B> filling </B> material 46 may be any of the materials described above, but in the case of FIG. <B> 10, </B> a material of fluid or semi-fluid consistency is especially advantageous in order to be able to follow the bends of the wall of the envelope 44.
The pocket 74, formed between complementary undulations <B> 72 </B> of adjacent extensions <B> 37, </B> can be used to retain the plastic refractory material intended <B> to </B> ensure the tightness of the joint between the extensions.
In fig. <B> 11, </B> - each fraction of the composite extension has an envelope 44 of similar exterior shape <B> to </B> that of the envelope 44 of FIG. <B> 9, </B> and it is welded in a similar fashion to tube <B> 13 </B> along edges 48, <B> 50 </B> and 54. In fig. <B> 11, </B> however, there are <B> î </B> metal <B> î </B> fins <B> 80 </B> inside the casing 44 , fixed <B> to </B> the latter and advancing <B> to </B> a significant distance in the filling material 4.6 in order to increase the cooling of the face of the casing on which it is fixed the fins.
These fins, in the form of bars or rivets for example, can be welded <B> at </B> locations chosen in advance on the envelope, before the latter is folded <B> to </ B > its final shape, when it is formed from sheet metal. The elements <B> 80, </B> according to fig. <B> 11, </B> can also be incorporated into a similar wall structure <B> to </B> that of fi. <B> 9 </B> and <B> 10. </ B > If desired, instead of providing <B> 80 </B> elements on the casing, they can be placed on the tube to extend into the filling material.
Fig. 12 shows a heat radiator duct provided with two pairs of fractional extensions <B> 37 </B> arranged to form a wall structure having flat surfaces 12 on two opposite sides.
Extensions <B> 37, </B> similar <B> to </B> those of fi, -. <B> 9, </B> are shown, but they might as well be of the form shown in fig. <B> 10 </B> or <B> 11. </B> The extensions <B> 37 </B> contribute <B> to </B> forming the two sides of the partition; the spaces between adjacent tubes not occupied by the extensions can be filled with refrae- tary cement <B> 39 </B> in order to obtain the seal against leaks of filmed from one side of the wall towards the a-Liter.