CH365457A - Appareil comprenant une paroi chaude refroidie par un liquide - Google Patents

Description

  Appareil comprenant     une    paroi chaude     refroidie    par un liquide    L'invention concerne un appareil     comprenant     une paroi refroidie par un liquide animée d'un mou  vement tournant.  



  Le mouvement tournant du liquide, favorisant le  dégagement des bulles de vapeur et permettant ainsi  d'éviter le phénomène de caléfaction, a déjà été uti  lisé dans des éléments échangeurs de chaleur com  prenant des tubes immergés dans le     fluide    dont on  veut extraire de la chaleur, par exemple les gaz de  combustion d'une chaudière. Ces tubes ne sont pas  propres à évacuer la     chaleur    d'une paroi chaude,  constituée par exemple par l'anode d'un tube électro  nique ou l'enveloppe. d'une barre de métal fissile  d'un réacteur nucléaire. En effet, pour les employer  dans ces cas, il faudrait entourer la paroi chaude  d'une masse importante en un matériau bon conduc  teur de chaleur et percer dans celle-ci des canalisa  tions, ce qui donnerait un dispositif lourd et en  combrant.  



  La présente invention a pour but d'éviter ces  inconvénients.  



  L'appareil selon l'invention est caractérisé en     ce     que la paroi chaude, constituée par un métal bon  conducteur de chaleur, comporte au moins une rai  nure associée à un élément d'enveloppe de façon à  constituer un canal de circulation de liquide, et en  ce que ce canal contient une série de     déflecteurs     reliés à sa paroi et s'étendant suivant des tronçons  d'hélices dont les axes s'étendent en direction de la  longueur du canal.  



  Le dessin représente, à titre d'exemple, deux  formes d'exécution de l'objet de l'invention et deux  variantes de la première forme. Les     organes    exerçant  la même fonction sont désignés par les mêmes chif  fres de référence.  



  La     fig.    1 est une vue partielle, en perspective, et  en coupe de la première forme d'exécution.    La     fig.    2 est une vue semblable à la     fig.    1 d'une  première variante de l'appareil de la     fig.    1.  



  La     fig.    3 est une coupe transversale d'une  deuxième variante.  



  La     fig.    4 est une coupe axiale de la deuxième  forme d'exécution.  



  L'appareil montré sur la     fig.    1 comporte une  paroi épaisse 1, par exemple en cuivre, dans laquelle  sont     creusées,    parallèlement à son axe, des rainures  2, séparées     par        des    côtes massives 3. A chacune des  rainures 2 est associé un élément d'enveloppe 4, mé  tallique ou non, pour fermer un canal de circulation.  Chaque élément d'enveloppe 4 porte     intérieurement     des éléments déflecteurs 5, en forme de palettes héli  coïdales, ayant pour axe, l'axe du canal.

   La paroi 1  est plongée, en position     verticale,        dans.    un récipient  de liquide     vaporisable,    la circulation de ce     liquide     dans les canaux étant     effectuée    par effet thermo  siphon. Les déflecteurs 5 imposent alors au liquide  un mouvement de rotation et le font appliquer à la  paroi des rainures 2. Le liquide forme     ainsi    sur     les     parois     des    canaux une couche dont l'épaisseur dimi  nue dans la mesure où la puissance dissipée aug  mente, la partie centrale des     canaux    étant de plus en  plus occupée par la vapeur.

   Pour favoriser ce phé  nomène, on a     intérêt    à limiter le débit d'entrée de  liquide dans les     canaux    en donnant à l'ouverture  d'entrée une section plus faible que celle des canaux  eux-mêmes. Dans le même but, on peut donner à ces  canaux une section s'accroissant en allant de l'en  trée vers la sortie. On voit sur la     fig.    1 qu'en     face    de  rainures successives, les     déflecteurs    5 sont orientés  alternativement selon des pas inversés, de sorte que  le     liquide    tourne en sens opposé dans des canaux  voisins. Ceci facilite la séparation du liquide et de la  vapeur à la sortie.

        L'appareil représenté sur la     fig.    2     diffère    du pré  cédent en ce que les rainures individuelles 2 sont  fermées par des éléments d'enveloppe     constituant    en  semble un manchon 6,     supportant    des éléments dé  flecteurs hélicoïdaux 5 sur sa face intérieure. Ce  manchon est une     pièce    amovible, séparée des côtes  3 par une fente étroite. Le manchon 6 pourrait aussi  être fixe, la     paroi    étant alors amovible.     Dans    cette  variante la section des canaux de circulation de  liquide est à courbure non uniforme.

   Le rayon de  courbure est le plus faible au fond des rainures 2,  ce qui fait augmenter la force centrifuge au contact  de ces portions de surface qui sont     thermiquement     les plus chargées.  



       Dans    la variante de la     fig.    3 la paroi 1 est l'anode  d'un tube     électronique,    comportant, entre les canaux  voisins 2, des côtes épaisses 7. La paroi plongeant en  entier dans un liquide, ces     côtes    7 servent à évacuer  des surcharges fugitives qui     viendraient    à dépasser les       limites    de capacité de dissipation des surfaces des  rainures.  



  Dans la forme d'exécution de la     fig.    4 la paroi  chaude est     constituée    par une pièce métallique cylin  drique 8 de faible hauteur axiale. Cette pièce cylin  drique 8 présente une gorge 9 dont la surface     porte          des    déflecteurs hélicoïdaux massifs 10 faiblement in  clinés par rapport à l'axe     XX'    de la     pièce    8. Une  enveloppe 11 limite avec la gorge 9 un espace toroï  dal constituant le canal de circulation de liquide.

    Une ou plusieurs     tubulures    12     disposées    tangentielle  ment à la surface toroïdale et approximativement  dans le plan d'une     section    droite, introduisent le  liquide réfrigérant avec une vitesse suffisante pour  induire un mouvement de     rotation    autour de     l'axe          XX'    et un mouvement tournant du liquide dans le  canal toroïdale comme l'indiquent les flèches.

   La       force    centrifuge a pour     effet    que le liquide forme une  veine de section annulaire dont la surface     intérieure     14     limite    un espace vide 15 dans lequel la vapeur    se rassemble. Une ou plusieurs tubulures de sortie  16 débouchant dans l'espace intérieur 15 définissent  un niveau de trop-plein, évacuant la vapeur et l'ex  cès de liquide.

Claims (1)

1. REVENDICATION Appareil comprenant une paroi chaude refroidie par un liquide animée d'un mouvement tournant, ca ractérisé en ce que ladite paroi, constituée par un métal bon conducteur de chaleur, comporte au moins une rainure associée à un élément d'enveloppe de façon à constituer un canal de circulation de liquide, et en ce que ce canal contient une série de déflec teurs, reliés à sa paroi et s'étendant suivant des tron çons d'hélices dont les axes s'étendent en direction de la longueur du canal. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Appareil selon la revendication, comportant plusieurs canaux de circulation de liquide, caractérisé en ce que les orifices d'entrée des canaux ont une section plus faible que les canaux eux-mêmes. 2. Appareil selon la revendication, comportant plusieurs canaux de circulation de liquide, caractérisé en ce que les déflecteurs sont reliés aux éléments d'enveloppe. 3. Appareil selon la revendication, comportant plusieurs canaux de circulation de liquide, caractérisé en ce que les éléments d'enveloppe correspondants constituent ensemble un manchon amovible portant les déflecteurs. 4.

   Appareil selon la revendication, dans lequel la paroi chaude est de forme cylindrique, caractérisé en ce que le canal de circulation est de forme toroïdale. 5. Appareil selon la revendication, comportant plusieurs canaux de circulation de liquide, carac térisé par des ajutages injectant le liquide dans les canaux tangentiellement à leur paroi.