FR2492081A1 - HEAT TRANSMITTERS FOR REGENERATION HEAT EXCHANGE - Google Patents
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- F28D13/00—Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
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- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/02—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using granular particles
Abstract
L'INVENTION CONCERNE DES ELEMENTS TRANSMETTEURS DE CHALEUR EN FORME DE CORPS CREUX 1 REMPLIS D'UN GAZ 3, DISPOSES, EN COUCHE TURBULENTE OU STATIQUE, DANS UN ECHANGEUR DE CHALEUR ET TRANSPORTES CYCLIQUEMENT D'UNE ZONE CHAUDE A UNE ZONE FROIDE, ASSURANT UN ECHANGE THERMIQUE INTENSIF ET LE NETTOYAGE AUTOMATIQUE DES ELEMENTS.THE INVENTION CONCERNS HEAT TRANSMITTING ELEMENTS IN THE FORM OF A HOLLOW BODY 1 FILLED WITH A GAS 3, ARRANGED IN A TURBULENT OR STATIC LAYER, IN A HEAT EXCHANGER AND CYCLICALLY TRANSPORTED FROM A HOT ZONE TO A COLD ZONE, ENSURING A INTENSIVE HEAT EXCHANGE AND AUTOMATIC CLEANING OF ELEMENTS.
Description
ii
La présente invention concerne les éléments transmet- The present invention relates to the elements transmits-
teurs de chaleur pour l'échange thermique par régéné- heat generators for heat exchange by regeneration
ration. L'invention procède des échangeurs de chaleur éouirés d'accumulateurs de chaleur ayant la forme connue de ration. The invention proceeds from depleted heat exchangers of heat accumulators having the known form of
structures faites de plaques ou de grilles. structures made of plates or grids.
Ces échangeurs de chaleur transmettent la chaleur de These heat exchangers transmit heat from
la zone chaude à la zone froide au moyen d'une accumu- the hot zone to the cold zone by means of an accumu-
lation indirecte de chaleur dans la masse accumulatri- indirect heat in the accumulated mass
ce chauffée dans la zone chaude et refroidie dans la this heated in the hot zone and cooled in the
zone froide.cold zone.
Les masses accumulatrices de chaleur connues sont constituées par des plaques fixes ou par des éléments The known heat accumulating masses consist of fixed plates or by elements
rigides de structures diverses.rigid of various structures.
Dans de nombreux cas d'application technique, et en particulier pour l'échange de chaleur entre des gaz à forte teneur en poussier et en suie ou des liquides pollués, il se forme à la surface des échangeurs de chaleur des appareils connus des incrustations très In many cases of technical application, and in particular for the exchange of heat between gases with a high content of dust and soot or polluted liquids, very encrusting is formed on the surface of the heat exchangers of known devices.
difficiles à éliminer.difficult to remove.
la présente invention a pour objet de réaliser des the object of the present invention is to provide
- éléments transmetteurs de chaleur permettant un é- - heat transmitting elements allowing
change thermique intensif et impeccable et pouvant être nettoyés sans appareillage compliqué Ce but est atteint, conformément à l'invention, par l'emploi d'éléments transmetteurs de chaleur constitués par des corps creux dont la paroi est faite d'une moatière résistant aux influences thermiques et mécaniques et à la corrosion, et dont la cavité interne est remplie d'air ou d'un gaz tel que l'azote (N2) intensive and impeccable heat exchange which can be cleaned without complicated apparatus thermal and mechanical and corrosion, and whose internal cavity is filled with air or a gas such as nitrogen (N2)
le gaz carbonique (CO2) ou un gaz rare. carbon dioxide (CO2) or a rare gas.
En outre, les éléments selon l'invention peuvent être utilisés sous forme de couches turbulentes ou de cou- In addition, the elements according to the invention can be used in the form of turbulent layers or layers.
chez simplement amoncelées.at simply piled up.
Contrairement aux masses accumulatrices de chaleur connues, les éléments selon l'invention se déplacent, Unlike the known heat accumulating masses, the elements according to the invention move,
au cours du travail, en couches turbulentes ou sim- during work, in turbulent layers or sim-
plement amoncelées La transmission de chaleur d'une zone chaude à une zone froide s'effectue par le transport cyclique des heaped up The transmission of heat from a hot zone to a cold zone takes place by the cyclic transport of
éléments entre les zones chaudes et froides. elements between hot and cold zones.
Dans l'espace chaud, l'accumulation de chaleur dans les éléments s'effectue par chauffage de leur paroi Après transport des éléments dans l'espace froid, la cession de chaleur s'effectue par refroidissement de In the hot space, the accumulation of heat in the elements is carried out by heating their wall After transporting the elements in the cold space, the transfer of heat takes place by cooling
la paroi.Wall.
L'avantage décisif de l'invention réside dans le fait The decisive advantage of the invention lies in the fact
que les éléments selon l'invention sont faciles à net- that the elements according to the invention are easy to clean
toyer, se nettoyant d'eux-mêmes du fait qu'ils sont toyer, cleaning themselves from the fact that they are
utilisés sous forme de couches turbulentes ou simple- used as turbulent or simple layers-
ment amoncelées.piled up.
Les éléments selon l'invention possèdent un coeffi-- The elements according to the invention have a coeffi-
*25 oient de transmission thermicue élevé à la limite du gaz et de la surface de l'élément dans une couche turbulente. L'invention est décrite ci-après en détail en se référant à quelques exemples préférés, non limitatifs, de réalisation représentés sur les dessins annexés dans lesquels: -la figure 1 représente une coupe diamétrale d'un élément selon l'invention, en forme de sphère creuse; - les figures 2, 3, 4 et 5 représentent divers modes de disposition des éléments selon l'invention dans un échangeur de chaleur Ljungstrbm; - la figure 6 représente l'emploi des éléments selon l'invention, sous forme de couche turbulente, dansun échangeur de chaleur à colonne, représenté en coupe verticale; et - la figure 7 représente la disposition des éléments selon l'invention, sous forme de couche statique, dans un échangeur de chaleur à colonne, représenté en coupe verticale L'élément selon l'invention, représenté à la figure 1, se présente sous la forme d'une sphère creuse 1 À La paroi 2 de cette sphère peut être faite de matières métalliques ou non métalliques * 25 oient thermal transmission high at the limit of the gas and the surface of the element in a turbulent layer. The invention is described below in detail with reference to some preferred, nonlimiting examples of embodiment shown in the accompanying drawings in which: FIG. 1 represents a diametral section of an element according to the invention, in the form hollow sphere; - Figures 2, 3, 4 and 5 show various modes of arrangement of the elements according to the invention in a Ljungstrbm heat exchanger; - Figure 6 shows the use of the elements according to the invention, in the form of a turbulent layer, dansun column heat exchanger, shown in vertical section; and FIG. 7 represents the arrangement of the elements according to the invention, in the form of a static layer, in a column heat exchanger, represented in vertical section. The element according to the invention, represented in FIG. 1, is presented under the shape of a hollow sphere 1 To The wall 2 of this sphere can be made of metallic or non-metallic materials
Les figures 2. 3 et 4 représentent le rotor d'un é- Figures 2. 3 and 4 show the rotor of a é-
changeur de chaleur Ljungstrbm 6 à axe vertical 7 Ljungstrbm 6 heat changer with vertical axis 7
Dans le cas de la figure 2, les éléments selon l'in- In the case of FIG. 2, the elements according to the in-
vention 1 son-:- placés en dessus de masses accumula- vention 1 sound -: - placed above accumulated masses -
trices classiques 8. Dans le cas de la figure 3, ils sont placés eTi dessous. La figure 4 représente un échangeur de chaleur Ljungstrbm ne renfermant pas de masses accumuLatrices classiques mais seulement les conventional trices 8. In the case of FIG. 3, they are placed below. FIG. 4 represents a Ljungstrbm heat exchanger not containing conventional accumulating masses but only the
éléments selcu l'invention 1.elements according to the invention 1.
A Dans les quatre cas des figures 2, 3, 4 et 5, le gaz froid pénètre en 9 et le gaz chaud en 10. Selon le sens dans lequel les éléments sont balayés par les gaz, A In the four cases of FIGS. 2, 3, 4 and 5, the cold gas enters at 9 and the hot gas at 10. According to the direction in which the elements are swept by the gases,
il se forme une couche statique ou une couche turbu- a static layer or a turbulent layer is formed
lente. La couche turbulente ne se forme donc que lors- slow. The turbulent layer therefore only forms when
que le courant gazeux est introduit d'en bas dans l'é- that the gas stream is introduced from below into the
changeur de chaleur. Si, par exemple, l'axe 7 du ro- heat changer. If, for example, axis 7 of the ro-
tor 6 est horizontal (cas de la figure 5) et que les éléments 1 y soient donc disposés en couche statique, tor 6 is horizontal (case of FIG. 5) and the elements 1 are therefore arranged therein in a static layer,
le nettoyage des éléments s'effectue par leur révolu- elements are cleaned by revolu-
tion dans l'enceinte de chaque secteur, sans nécessi- tion within the enclosure of each sector, without
ter de consommation supplémentaire d'énergie pour ac- ter of additional energy consumption to ac-
tionner une soufflante. La figure 6 représente un é- operate a blower. Figure 6 shows an e-
changeur de chaleur à colonne et couche turbulente dans lequel (comme dans le cas de la figure 7) le gaz column heat exchanger and turbulent layer in which (as in the case of Figure 7) the gas
chaud pénètre en 11, échauffe les éléments 1, et quit- hot penetrates at 11, heats the elements 1, and leaves
te la colonne en 12 tandis que le gaz froid pénètre te the column in 12 while the cold gas enters
en 13 et sort en 14. Les éléments échauffés descen- in 13 and out in 14. The heated elements descend
dent par un dispositif 15 jusque dans la partie infé- tooth by a device 15 up to the lower part
rieure de la colonne et sont ramenés dans la partie supérieure de celleci par un système transporteur column and are brought to the top of it by a conveyor system
pneumatique ou mécanique 16 non représenté en détail. pneumatic or mechanical 16 not shown in detail.
La figure 7 représente une colonne d'échange thermique à couche statique dans laquelle les éléments échauffés FIG. 7 represents a heat exchange column with a static layer in which the heated elements
1 parviennent par exemple par une vanne à roue cellu- 1, for example, via a cell wheel valve.
laire 17, dans la partie inférieure de la colonne par charges séparées, y échauffent le gaz froid et sont ramenés à la partie supérieure de la colonne par le slide 17, in the lower part of the column by separate charges, heat the cold gas there and are brought back to the upper part of the column by the
système transporteur 16.conveyor system 16.
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