ES2249051T3

ES2249051T3 - USE OF A RIGID HELICOIDAL ELEMENT, IN ASSOCIATION WITH A THERMAL EXCHANGER TUBE.

Info

Publication number: ES2249051T3
Application number: ES99961127T
Authority: ES
Inventors: Thierry Patureaux; Marie-Andree Senegas
Original assignee: TotalFinaElf France SA
Current assignee: Total Marketing Services SA
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2019-12-21
Also published as: ATE303574T1; AU1784600A; DE69927053T2; DE69927053D1; WO2000037874A1; FR2787564A1; EP1144934B1; FR2787564B1; EP1144934B9; EP1144934A1

Abstract

The invention concerns a tube (2) wherein the rigid helical element (5) projects outside the tube (2), at the intake thereof, to keep away from said intake materials (4) likely to clog the tube (2) intake, carried by the fluid designed to circulate in said tube (2).

Description

Uso de un elemento helicoidal rígido, en asociación con un tubo de intercambiador térmico.Use of a rigid helical element, in association with a heat exchanger tube.

La presente invención se refiere a las mejoras aportadas a los tubos de intercambiadores térmicos por medio de líquidos, para evitar que las materias en suspensión que se encuentran en el líquido destinado a circular por los tubos obstruyan las entradas de dichos tubos.The present invention relates to improvements contributed to the heat exchanger tubes by means of liquids, to prevent suspended materials from being found in the liquid intended to circulate through the tubes clog the inlets of said tubes.

Se sabe que en los tubos de los intercambiadores térmicos se forman depósitos a partir de los líquidos que circulan por ellos y que es necesario limpiarlos regularmente para paliar la disminución de la eficacia ocasionada por esta acumulación de impurezas, después de períodos de uso de varios meses.It is known that in the tubes of the exchangers thermal deposits are formed from the circulating liquids for them and that it is necessary to clean them regularly to alleviate the decreased effectiveness caused by this accumulation of impurities, after periods of use of several months.

Otro tipo de problema que suele darse en los tubos de los intercambiadores térmicos consiste en el taponamiento de la entrada de los tubos por las materias en suspensión que se encuentran en el líquido de refrigeración, como partículas de coque y agregados diversos, debido al paso de estas últimas por las diferentes canalizaciones del o de los dispositivos asociados. En la entrada de los tubos también pueden aparecer trozos de madera y de materias plásticas flexibles o rígidas, e incluso conchas de moluscos, cuando el agua utilizada para la refrigeración procede de un depósito a cielo abierto o de una fuente natural de agua de refrigeración, como un río.Another type of problem that usually occurs in heat exchanger tubes consists of plugging of the entrance of the tubes by the suspended materials that found in the cooling liquid, such as coke particles and various aggregates, due to the passage of the latter through different channeling of the associated device (s). In the wood inlets can also appear pieces of wood and flexible or rigid plastic materials, and even shells mollusks, when the water used for cooling comes from an open pit or a natural source of water from Cooling, like a river.

Estas materias son arrastradas por los líquidos y se pegan en la entrada de los tubos de los intercambiadores, obstruyéndolos y afectando seriamente a las operaciones de intercambio térmico. Estos inconvenientes suelen ser particularmente frecuentes en los refrigeradores de agua y en los condensadores de agua, cuyos rendimientos se pueden ver considerablemente reducidos debido al taponamiento de los tubos, lo que puede llevar a parar la instalación para proceder a su limpieza.These matters are carried away by liquids and they stick to the inlet of the exchanger tubes, obstructing them and seriously affecting the operations of heat exchange These inconveniences are usually particularly frequent in water coolers and condensers water, whose yields can be seen considerably reduced due to the clogging of the tubes, which can lead to stop Installation to proceed to cleaning.

Para solucionar estos inconvenientes, ya se propuso colocar en la entrada de los tubos, sobresaliendo hacia fuera de éstos, diversos sistemas de bridas formando jaulas destinadas a retener las materias transportadas por el fluido (ver principalmente US-A-5 509 467, EP-A-132 766, US-A-5 102 537, US-A-2 774 569, US-A-4 590 994, así como US-A-1 172 938). No obstante, la concepción de dichos dispositivos resulta complicada y cara, ya que, por ejemplo, requiere realizaciones complejas que implican ensamblajes previos complicados y delicados. Además, dichos dispositivos sólo provocan una turbulencia insuficiente del líquido en la parte anterior a la entrada de los tubos, de manera que las materias arrastradas por dicho líquido se pueden adherir firmemente a estos dispositivos y provocar su
obstrucción.To solve these inconveniences, it was already proposed to place in the entrance of the pipes, protruding out of these, various flange systems forming cages intended to retain the materials transported by the fluid (see mainly US-A-5 509 467, EP- A-132 766, US-A-5 102 537, US-A-2 774 569, US-A-4 590 994, as well as US-A-1 172 938). However, the conception of such devices is complicated and expensive, since, for example, it requires complex embodiments that involve complicated and delicate prior assemblies. In addition, said devices only cause insufficient turbulence of the liquid in the part before the inlet of the tubes, so that the materials entrained by said liquid can adhere firmly to these devices and cause their
obstruction.

La patente EP-A-0 219 882 presenta un intercambiador de calor por cuyos canales verticales fluye un fluido gaseoso. En dichos canales se encuentran alojados elementos elásticos como resortes helicoidales o alambres metálicos en los que se sustentan aletas que se extienden radialmente. Estos elementos elásticos sobresalen por los dos extremos de los tubos y están destinados a que se les haga vibrar, para limpiar periódicamente el interior de los canales mediante una inyección intermitente de un gas comprimido adicional. En el documento anterior no se indica si el fluido gaseoso que normalmente circula por los canales puede contener materias susceptibles de taponar la entrada de éstos. En cambio, sí se especifica que, en condiciones normales de uso, el fluido gaseoso no mueve los elementos
elásticos.EP-A-0 219 882 presents a heat exchanger through whose vertical channels a gaseous fluid flows. In said channels, elastic elements such as helical springs or metal wires are housed on which radially extending fins are supported. These elastic elements protrude through the two ends of the tubes and are intended to be vibrated, to periodically clean the inside of the channels by intermittent injection of an additional compressed gas. In the previous document it is not indicated if the gaseous fluid that normally circulates through the channels can contain materials that can block their entry. However, it is specified that, under normal conditions of use, the gaseous fluid does not move the elements
elastic

Por su parte, la patente EP-A-0 369 851 presenta un procedimiento de limpieza continuo de un tubo, principalmente de intercambiador de calor, por el que circula un fluido, según el cual un elemento móvil helicoidal alojado en dicho tubo y unido a uno de los extremos de éste por medio de una conexión mecánica que le permite girar sobre sí mismo con respecto al eje del tubo, es arrastrado en rotación continua por el fluido. El elemento móvil comprende al menos una arista viva destinada a rascar la superficie interna del tubo durante su rotación, con vistas a limpiar dicho tubo de manera continua.For its part, the patent EP-A-0 369 851 presents a continuous cleaning procedure of a tube, mainly of heat exchanger, through which a fluid circulates, according to the which a helical mobile element housed in said tube and attached to one of its ends by means of a mechanical connection that allows you to rotate on yourself with respect to the axis of the tube, it is dragged in continuous rotation by the fluid. The mobile element comprises at least one living edge intended to scratch the surface internal of the tube during its rotation, with a view to cleaning said tube continuously.

Por último, la patente WO 81/01839 A presenta un evaporador que comprende tubos calentados desde el exterior, para la producción de agua dulce a partir de agua salada. Durante la utilización del evaporador, para limpiar el interior de los tubos, se mueven los resortes helicoidales que hay dentro de dichos tubos y que sobresalen fuera de ellos.Finally, WO 81/01839 A presents a evaporator comprising tubes heated from the outside, for the Freshwater production from salt water. During the use of the evaporator, to clean the inside of the tubes, the helical springs inside said tubes are moved and that stand out from them.

La presente invención se centra en el problema de obstrucción de la entrada de los tubos de los intercambiadores térmicos y su objetivo consiste en equipar dicha entrada con un medio simple y barato, que no sólo sea capaz de retener los residuos arrastrados por el líquido que penetra en estos tubos y de evitar que se peguen en la entrada de dichos tubos obstruyéndolos, sino también de provocar en la parte anterior a dicha entrada una turbulencia suficiente para evitar su obstrucción, a la vez que garantiza una homogeneización de la temperatura del líquido.The present invention focuses on the problem of blockage of the inlet of the exchangers tubes thermal and its objective is to equip the entrance with a simple and cheap means, that not only be able to retain waste carried by the liquid that enters these tubes and of prevent them from sticking at the entrance of said pipes by clogging them, but also to cause in the part before said entry a Enough turbulence to avoid clogging, while guarantees a homogenization of the liquid temperature.

Para ello, el objetivo de la invención es utilizar, asociado a un tubo de intercambiador térmico de sección circular por el que circula un líquido, un elemento rígido helicoidal que sobresalga hacia fuera de dicho tubo por la entrada de éste, con el fin de mantener alejadas de la entrada las materias transportadas por el líquido y susceptibles de taponar dicha entrada, estando el elemento rígido helicoidal unido al extremo del tubo asociado sin utilizar ningún órgano auxiliar de fijación, caracterizado porque el elemento rígido helicoidal se apoya por medio de sus espiras deformadas elásticamente contra la cara interna o la cara externa del tubo. De hecho, el documento US 4 124065 da a conocer una utilización conforme al preámbulo de la reivindicación 1.To this end, the objective of the invention is use, associated with a section heat exchanger tube circular through which a liquid circulates, a rigid element helical protruding out of said tube through the inlet of this, in order to keep the materials away from the entrance transported by the liquid and susceptible to plugging said entrance, the rigid helical element being attached to the end of the associated tube without using any auxiliary fixing device, characterized in that the rigid helical element is supported by middle of its turns elastically deformed against the face internal or external face of the tube. In fact, document US 4 124065 discloses a use according to the preamble of the claim 1.

La finalidad de este elemento rígido helicoidal no sólo es oponerse a la entrada en el tubo de diferentes materias en suspensión arrastradas por el líquido, sino también provocar una turbulencia considerable de dicho fluido en la entrada el tubo, evitando así que las materias transportadas puedan obstruir totalmente la entrada del tubo.The purpose of this rigid helical element not only is opposing the entry into the tube of different materials in suspension dragged by the liquid, but also cause a considerable turbulence of said fluid at the inlet of the tube, thus preventing transported materials from clogging up Totally the tube inlet.

Ventajosamente, el elemento rígido helicoidal sobresale por la parte anterior a la entrada del tubo a lo largo de una distancia comprendida entre aproximadamente 1 y 10 veces el diámetro externo del tubo asociado, y preferentemente, entre 2 y 8 veces ese diámetro.Advantageously, the rigid helical element protrudes from the front of the tube inlet along a distance between approximately 1 and 10 times the external diameter of the associated tube, and preferably, between 2 and 8 times that diameter.

El elemento rígido helicoidal podría mantenerse en posición en la entrada del tubo por medios de unión conocidos en la técnica, capaces de mantenerlo dentro o fuera del tubo según la tecnología del intercambiador, pero esta utilización de un órgano de fijación auxiliar no entra en el campo de la invención.The rigid helical element could be maintained in position at the inlet of the tube by joining means known in the technique, capable of keeping it inside or outside the tube according to the exchanger technology, but this use of an organ Auxiliary fixation does not fall within the scope of the invention.

En caso de que el elemento rígido helicoidal comprenda una parte introducida dentro del tubo, tal medio de unión puede estar constituido, por ejemplo, de manera conocida en sí, por un órgano rígido de fijación con perfil en U, llamado "alfiler" en la técnica, que se coloca fuera del tubo, con los extremos de las ramas de la U acercados elásticamente uno del otro e introducidos en la entrada el tubo, mientras que el alambre enrollado helicoidalmente se une a la base de la U.In case the rigid helical element comprise a part inserted into the tube, such means of attachment it may be constituted, for example, in a manner known per se, by a rigid U-shaped fixation organ, called "pin" in the technique, which is placed outside the tube, with the ends of the branches of the U elastically close to each other and the tube was introduced at the entrance, while the wire Helically wound joins the base of the U.

Sin embargo, conforme a la invención, el elemento rígido helicoidal se une al extremo del tubo, por la entrada del cual sobresale hacia fuera, sin ayuda de ningún órgano auxiliar de fijación, apoyándose firmemente, por medio de sus espiras deformadas elásticamente, contra la cara interna del tubo, como se describe en FR-A-2 611 879 en otra aplicación, o contra la cara externa de dicho tubo.However, according to the invention, the element rigid helical joins the end of the tube, through the entrance of the which protrudes out, without the help of any auxiliary organ of fixation, leaning firmly, by means of its turns elastically deformed, against the inner face of the tube, as described in FR-A-2 611 879 in another application, or against the outer face of said tube.

La patente FR-A-2 611 879 se refiere, en efecto, a tubos de intercambiadores térmicos, en los cuales van colocados en posición fija obstáculos destinados a provocar turbulencias del fluido que circula por ellos, con vistas a mejorar los intercambios térmicos entre este fluido y la pared del tubo, y a reducir los riesgos de deposición de residuos sólidos en la superficie interna de dicha pared.FR-A-2 patent 611 879 refers, in effect, to exchanger tubes thermal, in which obstacles are placed in a fixed position intended to cause turbulence of the fluid flowing through them, with a view to improving thermal exchanges between this fluid and the tube wall, and reduce the risks of deposition of solid waste on the inner surface of said wall.

Una manera sencilla de realizar tales obstáculos, llamados "promotores de turbulencia" o también "perturbadores de flujo", descrita en FR-A-2 611 879, consiste en colocar dentro de los tubos de sección circular, en posición fija contra su pared interna, un alambre, por ejemplo metálico, enrollado helicoidalmente. Para mantener en posición el alambre enrollado en hélice dentro del tubo, un medio particularmente sencillo consiste en utilizar un alambre de perfil helicoidal deformable elásticamente, cuyas espiras suelen tener un diámetro superior al diámetro interno del tubo, en estirar longitudinalmente dicho alambre para disminuir el diámetro de sus espiras, a fin de poder introducirlo en el tubo, y una vez introducido, en soltarlo para que sus espiras recuperen su diámetro inicial dentro del tubo, pegándose firmemente contra la pared interna de éste, sin que el alambre corra el riesgo de ser desplazado por el fluido que circula por el tubo.A simple way to perform such obstacles, called "turbulence promoters" or "disturbers" flow rate ", described in FR-A-2 611 879, consists of placing inside the tubes of circular section, in a fixed position against its inner wall, a wire, for example metallic, helically wound. To hold the coil wound wire inside the tube, a medium particularly simple is to use a profile wire elastically deformable helical, whose turns usually have a diameter greater than the internal diameter of the tube, to stretch longitudinally said wire to decrease the diameter of its you turn, so you can put it in the tube, and once introduced, to release it so that its turns recover its diameter initial inside the tube, sticking firmly against the wall internal of this one, without the wire running the risk of being displaced by the fluid flowing through the tube.

En una forma de realización preferente, la invención propone pues adaptar esta técnica conocida para obtener un resultado diferente, colocando del mismo modo un alambre enrollado helicoidalmente dentro del tubo de un intercambiador térmico, cerca de la entrada de dicho tubo, pero con una parte sobresaliendo hacia fuera del tubo, para impedir el paso de las materias transportadas por el líquido.In a preferred embodiment, the invention therefore proposes to adapt this known technique to obtain a different result, placing a wire in the same way helically wound inside the tube of an exchanger thermal, near the entrance of said tube, but with a part protruding out of the tube, to prevent the passage of materials transported by the liquid.

No obstante, la colocación de un fragmento de alambre enrollado en hélice dentro del extremo del tubo se podrá realizar de la manera descrita en el documento citado.However, the placement of a fragment of coil wound wire inside the end of the tube may be perform in the manner described in the cited document.

En otra forma de ejecución de la invención, derivada de la anterior, el elemento rígido helicoidal puede, cuando la forma de la placa tubular del intercambiador térmico, o cualquier otro dispositivo análogo, permite colocar tubos de los que se puede utilizar una parte exterior de su extremo anterior, rodear elásticamente este extremo del tubo a lo largo de una parte de su longitud y sobresalir antes de la entrada del tubo.In another embodiment of the invention, derived from the previous one, the rigid helical element can, when the shape of the heat exchanger tubular plate, or any other similar device, allows to place tubes of which you can use an outer part of its anterior end, surround elastically this end of the tube along a part of its length and protrude before the tube inlet.

En esta forma de realización, el elemento rígido helicoidal presenta ventajosamente espiras cuyo diámetro suele ser inferior al diámetro externo del tubo y se deforma elásticamente para aumentar el diámetro de ciertas espiras, a fin de poder introducir en ellas el extremo del tubo a lo largo de una parte de su longitud, antes de soltar dichas espiras para que rodeen el tubo.In this embodiment, the rigid element helically advantageously presents turns whose diameter is usually smaller than the outer diameter of the tube and elastically deforms to increase the diameter of certain turns, in order to be able to insert into them the end of the tube along a part of its length, before releasing said turns so that they surround the tube.

En todas estas realizaciones, el elemento rígido helicoidal puede estar constituido por un simple alambre enrollado en hélice.In all these embodiments, the rigid element helical can be constituted by a simple rolled wire in propeller

Ventajosamente, la relación entre el paso de la hélice y el diámetro de las espiras está comprendida entre 0,1 y 5,0, y preferentemente, entre 0,5 y 3,0.Advantageously, the relationship between the passage of the propeller and the diameter of the turns is between 0.1 and 5.0, and preferably, between 0.5 and 3.0.

Eventualmente, el elemento rígido helicoidal se puede extender a lo largo de todo el tubo.Eventually, the rigid helical element will It can extend along the entire tube.

De manera preferente, el diámetro de la última espira del elemento rígido helicoidal, situada fuera del tubo, es inferior al diámetro de las otras espiras de este elemento.Preferably, the diameter of the last spiral of the helical rigid element, located outside the tube, is less than the diameter of the other turns of this element.

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El acoplamiento a los tubos de intercambiadores térmicos de un órgano helicoidal de retención de materias en suspensión del tipo anteriormente mencionado, representa un coste insignificante con respecto al del intercambiador y el desmontaje de dichos órganos, para proceder a su limpieza, es una operación sumamente fácil.Coupling to exchanger tubes thermal of a helical organ of retention of materials in suspension of the aforementioned type, represents a cost insignificant with respect to the exchanger and disassembly of these organs, to proceed to its cleaning, is an operation extremely easy

En todas sus formas de ejecución, la invención permite prevenir de manera muy eficaz la obstrucción de las entradas de los tubos de los intercambiadores por materias en suspensión susceptibles de pegarse contra dichas entra-
das.In all its embodiments, the invention makes it possible to prevent, in a very efficient manner, the obstruction of the inlets of the exchangers tubes by suspended materials that can be stuck against said entrances.
you give.

Los dibujos esquemáticos adjuntos (figura 1 y figura 3) ilustran los dos modos de ejecución de la invención que se acaban de mencionar. En dichos dibujos:The attached schematic drawings (figure 1 and Figure 3) illustrate the two embodiments of the invention that They just mentioned. In these drawings:

La figura 1 es un corte esquemático de una fuente de alimentación de agua, cargada de materias en suspensión, y de tubos que constituyen un intercambiador térmico, provistos de un alambre enrollado en hélice que va introducido en el tubo y sobresale hacia fuera por la entrada de éste;Figure 1 is a schematic section of a fountain water supply, loaded with suspended materials, and tubes that constitute a heat exchanger, provided with a coil wound wire that is inserted into the tube and protrudes out through the entrance of it;

La figura 2 es una vista, que no entra dentro del campo de la invención, de un alambre enrollado en hélice y unido a un alfiler constituido por un alambre metálico curvado en U e introducido en un tubo de intercambiador, por el cual el alambre sobresale hacia fuera;Figure 2 is a view, which does not fit inside the field of the invention, of a helix-wound wire and attached to a pin consisting of a curved metallic wire in U inserted into an exchanger tube, by which the wire stick out;

La figura 3 es una vista esquemática que ilustra una forma de realización de la invención, en la que un alambre enrollado en hélice, que rodea la parte externa del extremo anterior de un tubo, sobresale fuera de éste.Figure 3 is a schematic view illustrating an embodiment of the invention, in which a wire helix wound, surrounding the outer end front of a tube, protrudes out of it.

En primer lugar se hará referencia a la figura 1, que representa una fuente 1 de alimentación de agua con tubos 2 de sección circular de un intercambiador térmico, estando dicha fuente alimentada en agua por un conducto 3.First reference will be made to figure 1, representing a water supply source 1 with tubes 2 of circular section of a heat exchanger, said source being fed in water by a conduit 3.

Conforme a la invención, cuando el agua está cargada de materias en suspensión diversas 4, susceptibles de pegarse en la entrada de los tubos 2 comprometiendo la alimentación en agua de dichos tubos, el problema se soluciona introduciendo en los tubos 2, al menos en la entrada de éstos, un alambre 5, por ejemplo metálico, enrollado en hélice, que sobresale fuera del tubo dentro de la fuente 1 y que mantiene las materias en suspensión 4 alejadas de la entrada del tubo.According to the invention, when the water is loaded with various suspended materials 4, susceptible to stick at the entrance of the tubes 2 compromising the feeding in water of said tubes, the problem is solved by introducing the tubes 2, at least at the entrance of these, a wire 5, by metallic example, wound in propeller, protruding out of the tube within source 1 and that keeps the materials in suspension 4 away from the tube inlet.

Como se ha indicado anteriormente, en reposo, la espira helicoidal formada por el alambre 5 tiene preferentemente un diámetro superior al diámetro interior del tubo asociado y es deformable elásticamente.As indicated above, at rest, the helical spiral formed by wire 5 preferably has a diameter greater than the inner diameter of the associated tube and is elastically deformable.

De este modo es posible, de manera conocida en sí, estirar longitudinalmente el alambre enrollado en hélice, para reducir el diámetro de las espiras y así poder introducirlo parcialmente en el tubo correspondiente, y posteriormente soltarlo para que las espiras vuelvan a retomar su forma inicial, pegándose firmemente contra la pared interna del tubo y uniéndose de este modo a él.In this way it is possible, in a known way in yes, stretch the coil wound wire lengthwise, to reduce the diameter of the turns and thus be able to introduce it partially in the corresponding tube, and then release it so that the turns return to resume their initial form, sticking firmly against the inner wall of the tube and joining it way to him.

El alambre 5 enrollado helicoidalmente, que sobresale fuera del tubo 2, puede ocupar simplemente una pequeña parte de éste, cerca de su entrada, o extenderse por dentro de este tubo a lo largo de una mayor parte de su longitud, en caso de que sirva a la vez de promotor de turbulencia.The helically wound wire 5, which protrudes out of tube 2, it can simply occupy a small part of it, near its entrance, or extend inside this tube along a greater part of its length, in case Serve as a turbulence promoter.

En la realización de la figura 2, que no entra en el campo de la invención, se puede observar un alambre 6 enrollado en hélice, que está alojado en la entrada de un tubo 7 de intercambiador térmico y que sobresale fuera de este. No obstante, dicho alambre no va necesariamente pegado contra la pared interna del tubo, sino que se mantiene en posición dentro de éste por medio de un alfiler formado por un alambre metálico curvado en forma de U, cuyas dos ramas se pueden acercar elásticamente la una a la otra para ser introducidas en el tubo 7, mientras que la base de la U, a la que simplemente va unido un extremo del alambre 6 enrollado en hélice, sobresale fuera del
tubo.In the embodiment of Figure 2, which does not fall within the scope of the invention, a helical wire 6 can be seen, which is housed in the inlet of a heat exchanger tube 7 and protruding out of it. However, said wire is not necessarily glued against the inner wall of the tube, but is held in position within it by means of a pin formed by a U-shaped curved metal wire, the two branches of which can be elastically approached. to the other to be introduced into the tube 7, while the base of the U, to which simply one end of the helix-wound wire 6 is attached, protrudes out of the
tube.

La figura 3 ilustra otra forma de ejecución de la invención, en la que el alambre 10 enrollado helicoidalmente rodea el extremo anterior del tubo 11 de intercambiador térmico y sobresale en 10a más allá de la entrada de dicho
tubo.Figure 3 illustrates another embodiment of the invention, in which the wire 10 helically wound around the front end of the tube 11 of heat exchanger 10 and protrudes beyond the inlet of said
tube.

Las espiras helicoidales suelen tener un diámetro inferior al diámetro externo del tubo, como se puede ver gracias a la parte 10a que sobresale, y algunas de ellas han sido deformadas elásticamente para aumentar su diámetro de manera a poder introducir en ellas el extremo del tubo, para luego ser soltadas a fin de rodear el tubo.The helical coils typically have a diameter less than the outer diameter of the tube, as seen through the part 10 protruding, and some of them have been elastically deformed to increase its diameter so as to be able to introduce therein the end of the tube , and then be released in order to surround the tube.

En todas estas formas de realización, las partes del alambre 5 enrollado helicoidalmente que sobresalen fuera de los tubos 2, por la entrada de éstos, mantienen alejados de dicha entrada de manera muy eficaz las diferentes materias en suspensión que puede transportar el líquido que alimenta estos tubos, a la vez que provoca una fuerte turbulencia de este líquido.In all these embodiments, the parties of the helically wound wire 5 protruding out of the tubes 2, by the entrance of these, keep away from said very effectively entering the different suspended materials that can transport the liquid that feeds these tubes at the same time which causes a strong turbulence of this liquid.

Esto es lo que ilustra el Ejemplo comparativo que se describe detalladamente a continuación.This is what the Comparative Example illustrates that It is described in detail below.

Example

En este Ejemplo, se propone comparar la circulación, a presiones determinadas, del agua pura y del agua cargada de materias en suspensión, que alimentan los tubos de un intercambiador térmico, de tipo convencional o conforme a la invención.In this Example, it is proposed to compare the circulation, at certain pressures, of pure water and water loaded with suspended materials, which feed the tubes of a heat exchanger, conventional type or according to the invention.

Los tubos tienen una longitud de 6 m y un diámetro interno de 15 mm.The tubes have a length of 6 m and a internal diameter of 15 mm.

Se realizaron dos variantes de tubos introduciendo en los tubos anteriores:Two variants of tubes were made introducing in the previous tubes:

(1) Un alambre metálico enrollado en hélice de manera a formar un elemento rígido helicoidal de tipo espira helicoidal, que en reposo presenta las siguientes características:(1) A metal wire wound on a propeller way to form a spiral helical rigid element helical, which at rest has the following features:

- diámetro del alambre: 1,5 mm,- wire diameter: 1.5 mm,

- paso de las espiras: 12 mm,- turn of the turns: 12 mm,

- diámetro exterior de la hélice: 16 mm,- outer diameter of the propeller: 16 mm,

- longitud del elemento rígido helicoidal: 100 mm, 50 de ellos introducidos en los tubos, en la entrada de éstos, y los otros 50 sobresaliendo hacia fuera de los tubos.- Helical rigid element length: 100 mm, 50 of them introduced into the tubes, at the entrance of these, and the other 50 sticking out of the tubes.

(2) Un alambre metálico enrollado en hélice de manera a formar un elemento rígido helicoidal de tipo espira helicoidal, uno de los extremos del cual va unido a la base de un alfiler en forma de U cuyas ramas se introducen a presión, deformándolas elásticamente, en la entrada del tubo.(2) A metal wire wound on a propeller way to form a spiral helical rigid element helical, one of the ends of which is attached to the base of a U-shaped pin whose branches are introduced under pressure, deforming them elastically, at the entrance of the tube.

Cuando se encuentra en reposo, el alambre metálico enrollado en hélice presenta las siguientes características:When at rest, the wire metallic rolled helix presents the following features:

- diámetro del alambre: 1,5 mm,- wire diameter: 1.5 mm,

- paso de las espiras: 12 mm,- turn of the turns: 12 mm,

- diámetro exterior de la hélice: 14 mm,- propeller outer diameter: 14 mm,

- longitud del elemento rígido helicoidal: 100 mm, 50 de ellos introducidos dentro de los tubos y los otros 50 sobresaliendo hacia fuera de ellos.- Helical rigid element length: 100 mm, 50 of them introduced into the tubes and the other 50 sticking out of them.

En reposo, las características del alfiler en forma de U son las siguientes:At rest, the pin characteristics on U shape are as follows:

- diámetro del alambre metálico del que está constituido: 2 mm,- diameter of the metal wire of which it is constituted: 2 mm,

- longitud de las ramas de la U a partir de la base: 40 mm,- length of the branches of the U from the base: 40 mm,

- distancia entre las ramas de la U: 20 mm,- distance between the branches of the U: 20 mm,

- longitud de las ramas introducida en los tubos a partir de la entrada de éstos: 10 mm.- length of the branches introduced in the tubes from the entrance of these: 10 mm.

Por estos tubos se hace circular, a una presión relativa de 400.10^{2} Pa (400 milibares) y 550.10^{2} Pa (550 milibares), agua pura y agua a la que se le han añadido materias diversas en suspensión, que son los siguientes (para un volumen de un total de agua de 2 m^{3}):Through these tubes it is circulated at a pressure relative of 400.10 2 Pa (400 millibars) and 550.10 2 Pa (550 millibars), pure water and water to which materials have been added various in suspension, which are the following (for a volume of a total of water of 2 m 3):

- 10 fragmentos de películas de materia plástica más o menos rectangulares, cuyas dimensiones en centímetros están comprendidas entre 4 a 5 x 10 a 15.- 10 fragments of plastic films more or less rectangular, whose dimensions in centimeters are between 4 to 5 x 10 to 15.

- 13 trozos de madera, procedentes de una caja de frutas, de las siguientes dimensiones (en centímetros): 4 a 5 x 2 x 0,15.- 13 pieces of wood, coming from a box of fruits, of the following dimensions (in centimeters): 4 to 5 x 2 x 0.15.

- 10 mitades de conchas de mejillones.- 10 halves of mussel shells.

Se anotan los caudales obtenidos a las diferentes presiones con los tubos convencionales y con los tubos conformes a la invención.The flows obtained are recorded at the different pressures with conventional tubes and conforming tubes to the invention.

Los resultados obtenidos se presentan en la Tabla que figura a continuación.The results obtained are presented in the Table listed below.

TABLE

Presión (1)Pressure (one) Caudal (m^{3}/h)Flow (m 3 / h) TubosPipes TubosPipes Tubos provistos de unaTubes provided with a Tubos provistos de unaTubes provided with a convencionalesconventional convencionalesconventional espira helicoidalturn helical espira helicoidal y dehelical spiral and from conforme a la invenciónaccording to invention un alfiler en forma de Ua U-shaped pin Agua limpiaClean water Agua + materiasWater + materials Agua + materiasWater + subjects Agua + materiasWater + subjects en suspensiónin suspension en suspensiónin suspension en suspensiónin suspension 400.10^{2} Pa400.10 2 Pa 13,0 (2)13.0 10,210.2 12,112.1 12,112.1 550.10^{2} Pa550.10 2 Pa 15,1 (3)15.1 (3) 11,311.3 13,913.9 14,214.2 (1) Las espirales helicoidales y los alfileres, por sí solos, no dan lugar a ninguna pérdida de carga.(1) Helical spirals and the pins, by themselves, do not result in any loss of load. (2) Este caudal corresponde a una velocidad de 1 m/s.(2) This flow corresponds to a speed of 1 m / s. (3) Este caudal corresponde a una velocidad de 1,5 m/s.(3) This flow corresponds to a speed of 1.5 m / s

Estos resultados demuestran que los tubos provistos de un alambre enrollado en hélice que sobresale hacia fuera del tubo, ya sea solo, ya sea combinado con un alfiler, retienen de manera eficaz las diferentes materias transportadas por el agua que los alimenta. En efecto, el caudal de este agua, a dos presiones diferentes, permanece relativamente cercano al caudal del agua pura que alimenta tubos limpios a la misma presión, mientras que el caudal de los tubos alimentados con agua cargada de diferentes materias, en ausencia de medios conformes a la invención, desciende considerablemente.These results show that the tubes provided with a coil wound wire protruding towards outside the tube, either alone, or combined with a pin, effectively retain the different materials transported by the water that feeds them. Indeed, the flow of this water, to two different pressures, remains relatively close to the flow of pure water that feeds clean tubes at the same pressure, while that the flow rate of the tubes fed with water loaded with different subjects, in the absence of means according to the invention, It drops considerably.

Claims

1. Use, associated with a tube (2, 11) of heat exchanger of circular section through which a liquid circulates, of a rigid helical element (5, 16) protruding out of said tube through the inlet thereof, with in order to keep the materials transported by the liquid away from the entrance and capable of plugging said inlet, the rigid helical element (5, 10) being attached to the end of the associated tube (2, 11) without using any auxiliary fixing element, characterized in that the rigid helical element (5, 10) rests by means of its elastically deformed turns against the inner face or the outer face of the tube (2, 11).

2. Use according to claim 1, characterized in that the rigid helical element (5, 6, 10) protrudes in the part before the inlet of the tube along a distance between approximately 1 and 10 times the external diameter of the associated tube and preferably between 2 and 8 times that diameter.

3. Use according to one of claims 1 and 2, characterized in that the rigid helical element (5) is formed by turns whose diameter is usually greater than the internal diameter of the associated tube (2), which are firmly supported by elasticity against the inner wall of this one.

Use according to one of claims 1 and 2, characterized in that the rigid helical element (10) elastically surrounds along a part of its length the external part of the end of the associated tube (11).

5. Use according to claim 4, characterized in that the spirals of the rigid helical element (10) have a diameter that is usually smaller than the external diameter of the associated tube (11), the turns having been around the tube elastically deformed so that it can be Insert the tube into them.

6. Use according to any one of the preceding claims, characterized in that the helical element (5, 10) is formed by a rigid wire wound so that a helix is formed.

7. Use according to any one of the preceding claims, characterized in that the ratio between the helical pitch of the helical rigid element (5, 10) and the diameter of the turns is between 0.1 and 5, and preferably, between 0 , 5 and 3.0.

8. Use according to any one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the last spiral of the rigid helical element, located outside the tube, is smaller than the diameter of the helix of this element.

9. Use according to any one of the preceding claims, characterized in that the rigid helical element (5, 10) extends along the entire length of the associated tube (2, 11).