FR2517918A1 - Corps chauffants, rechauffeurs electriques de fluides adaptes et procede de realisation de tels appareils - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONSISTE ESSENTIELLEMENT: -D'UNE PART, A REALISER UN CORPS CHAUFFANT ELECTRIQUEMENT 50 EN TAPISSANT LES PAROIS LATERALES D'UN NOYAU CENTRAL 52 DE DIVERS FILAMENTS RESISTANTS DISJOINTIFS 54, 55, 56, ET EN DEPOSANT EN JET SUR LE CORPS ACTIF 75 AINSI REALISE UNE PELLICULE D'UN MATERIAU DIELECTRIQUE 76 TEL UN SILICATE D'ALUMINE; -D'AUTRE PART, A REALISER UNE STRUCTURE METALLIQUE DE TRANSFERT THERMIQUE, DE SYMETRIE AXIALE, MUNIE D'AILETTES EXTERIEURES ET PERCEE D'UN UNIQUE EVIDEMENT CENTRAL BORGNE, CYLINDRIQUE ETOU CONIQUE; -PAR AILLEURS, A CONFORMER LES PAROIS LATERALES DUDIT CORPS CHAUFFANT 50 AUX CARACTERISTIQUES DUDIT EVIDEMENT CENTRAL, NOTAMMENT PAR SURMOULAGE D'UN CIMENT REFRACTAIRE; -ENFIN A INTRODUIRE LEDIT CORPS CHAUFFANT 50 A L'INTERIEUR DE L'UNIQUE EVIDEMENT CENTRAL DE LA STRUCTURE DE TRANSFERT. ON ABOUTIT ALORS A UN THERMOPLONGEUR DE RECHAUFFAGE DE FLUIDE A HAUTE PERFORMANCE, AYANT DE NOMBREUSES APPLICATIONS, NOTAMMENT EN PETROCHIMIE.

Description

La présente invention est du domaine du réchauffage électrique des fluides. Cette technique est de plus en plus utilisée principalement dans le domaine pétrolier où elle permet de réchauffer en tuyauterie des hydrocarbures très visqueux tels des fuels iourds, afin de faciliter leur pompage.

par ailleurs, elle est introduite de façon croissante dans le domaine chimique, où l'on met en place des réchauffeurs électriques de faible ou moyenne puissance comme complément aux échangeurs classiques, pour stabiliser finement et automatiquement par système d'asservissement, la température d'un réactif.

Enfin, ces dispositifs voient une utilisation accrue dans des domaines ponctuels très divers où l'on apprécie leur souplesse, leur compacité, leur robustesse et leur fiabilité.

C'est le cas notamment pour la stabilisation en température des huiles de palier hydrodynamique équipant des compresseurs de gaz dans les régions retirées et froides.

Selon leurs applications, on peut classer les réchauffeurs électriques de fluides en deux grandes catégories:
- Le premier type appelé thermo-plongeur est destiné à élever la température de fluides, généralement au repos à l'intérieur de bacs de stockage ; c'est-à-dire que ces thermoplongeurs agissent sur le fluide qu'ils réchauffent par convection naturelle.

- Le second type, que nous appellerons "réchauffeurs en tuyauterie" élève la température d'un fluide en mouvement à l'intérieur d'une canalisation ; ils agissent donc par convection forcée, c'est le cas des réchauffeurs d'hydrocarbures lourds.

Les réchauffeurs existants sont issus d'une combinaison plus ou moins artisanale d'éléments chauffants blindés produits en grande quantité par l'industrie. Suivant leur mode de réalisation la plus courante, ces éléments de forme allc- gée, initialement cylindrique, sont constitués par une gaine protectrice à l'intérieur de laquelle est réparti axialemer.

un filament résistant boudin hélico@dalement, à spires non jointives de diamètre inférieur à la cavité intérieure à la gaine. Sur son trajet retour le fil résistant rejoint son extrémité de départ suivant l'axe de l'élément. L'intérieur de la gaine métallique est rempli d'an matériau diélectrique pulvérant comprimé, tel de la magnésie or de l'alumine, iso- lant les unes des autres les différentes spires du filament.

De l'extrémité de @départ jaillissent, au travers d'un tampon d'obturation généralement en silicones les cosses d'alimentation électrique du filament résistant. L'autre extrémité de l'élément est généralement obturée par une pastille métallique soudée.

La réalisation industrielle de ce type d'éléments chauffants est assez délicate. Elle consiste essentiellement à développer axialement le filament résistant boudiné à l'intérieur de la gaine vide, cylindrique et libre à ses deux extrémités. On dispose par ailleurs le filament sur son trajet retour selon l'axe de la gaine. on centre le boudin résistant à l'intérieur de la gaine en introduisant dans l'espace annulaire les séparant, un tube cylindrique de sOme épaisseur. Ensuite, on effectue le remplissage de la cavité cylindrique centrale à l'aide de la poudre diélectrique. On remarque incidemment que la présence du tube cylindrique de centrage se propose en outre d'éliminer pratiquement les efforts axiaux sur le boudin dûs à l'introduction de la poudre.

Lorsque la cavité centrale est comblée, on effectue un effacement progressif du tube cylindrique combiné à une introduction de poudre destinée à compenser la baisse de niveau provoquée par la migration de celle-ci du centre vers l'es- pace annulaire libéré. Les précautions ci-dessus décrites permettent d'éviter assez convenablement la déformation des spires au cours du remplissage en poudre diélectrique.

A l'issue de ces opérations, on effectue une compression axiale de la poudre afin de lui donner une compacité suffisante et par là mEme une résistivité acceptable. Enfin, on effectue l'obturation des deux extrémités.

Suivant un autre mode de réalisation moins courant, ces éléments chauffants, toujours recouverts extérieurement d'une gaine protectrice métallique, sont parcourus intérieurement par un faisceau de filaments résistants parallèles à l'axe de la gaine. Ces filaments sont comme précédemment isolés les uns des autres par une ambiance de poudre diélectrique introduite cars la gaine et comprimée.

Dans les deux cas, la compression du diélectrique est généralement effectuée par martelage aux extrémités. Un effet de compression plus intense de 11 isolant est par ailleurs quelquefois obtenu par une passe d'étirage longitudinal de l'élément.

Ces deux types d'éléments chauffants ont extérieurement une configuration très semblable et des performances équivalentes. Ils sont actuellement très utilisés pour la fabrication des réchauffeurs électriques car
- d'une part1 ils constituent la seule source de puissance calorifique actuellement sur le marché pour ce type d'appareils
- et d'autre part, ils présentent des qualités certaines d'adaptabilité et de fiabilité.

Ils peuvent en particulier être déformés en épingle ou en boudin pour aboutir aux aspects les plus divers qui serpent évoqués plus loin. Néanmoins, ils présentent un certain nombre de problèmes d'ùtilisation dûs a leurs caractéristiques conceptionnelles.

Leur défaut principal est de dissiper une puissance calorifique par unité de longueur trop faible. En effet, on conçoit aisément que leurs constructeurs sont limités dans le diamètre qu'ils donnent a ces éléments par les possibilités technologiques de compression des isolants en poudre ; les efforts a leur transmettre variant comme le carré du diamètre. Aussi, la longueur de filament résistant est elle nécessairement bornée à la fois par son diamètre d'enroulement et par l'espace minimal qui sépare deus spires ou deux filaments d'un faisceau, luimême lié 9 la résistivité de l'isolant donc a son taux de compression. De même, l'intensité électrique admissible dans chaque filament dépend de la resistivite de l'isolant.

Un second défaut de ce type d'éléments chauffants est leur coût de fabrication très élevé, comprehensible eu égard à leurs difficultés d'élaboration et en particulier aux investissements importants que nécessite leur fabrication. Ceci limite actuellement considérablement, comme nous le verrons plus loin, le développement des réchauffeurs électriques.

Un autre aspect de ces coûts de fabrication et d'investissement est que les producteurs limitent leurs gammes de fabrication à un faible nombre de diamètres et de puissances
Ceci restreint les libertés de choix des constructeurs et de ce fait les possibilités des réchauffeurs électriques.

L'ensemble des réchauffeurs de fluide est réalisé en utilisant comme sous-ensemble de base la seule gamme des élé- ments chauffants décrits précédemment.

Lés thermo-plongeurs sont constitués dans leur version la plus élémentaire parce qu'on appelle des épingles chauffantes, c' est-à-dire par des éléments chauffants indépendants du type décrit plus haut, piquées au travers des parois des bacs et communiquant leurs calories au fluide lèchant leur gaine nue. Généralement, ces épingles chauffantes sont repliées sur elles-memes ou conformées suivant des formes compactes pour gagner quelque encombrement. Elles sont soudées en grand nombre sur les parois de la cuve et leurs alimentations électriques sont disséminées sur cette paroi.

Dans une version plus élaborée, les thermo-plongeurs sont formés par un faisceau éléments blindés chauffants parallèles, rassemblés par une bride de montage sur-la cuve et éventuellement reliés sur leur longueur par des entretoises de consolidation. L'ensemble des éléments chauffants est alors muni, face à la bride de montage, d'une boite ex térieure d'alimentation diélectrique commune.

Dans le but d'augmenter leur surface d'échange avec le fluide et par là mEme leurs qualités thermiques certains thermo-plongeurs sont munis d'ailettes.

Ces appareils sont quelquefois utilisés comme simple radiateur de chauffage de l'air ambiants Ils sont alors essentiellement constitués d'un élément chauffant, le plus souvent replié sur lui-même, solidaire d'une boite d'alimentation à l'une de ses extrémités et tapissé d'ailettes circulaires soudées à même sa gaine protectrice.

De même, on utilise parfois ce type de thermo-plongeurs comme rêchauffeurs de liquides et notamment d'huiles et de fuels. Dans ce cash ils sont généralement composés d'une multitude d'éléments chauffants introduits dans des évidements percés dans le corps d'une structure métallique d'échange thermique et de protection tel un doigt de gant ou un fflz métallique à ailettes. Une bride, solidaire de la structure métallique, permet de fixer ces thermo-plongeurs sur leur cuve.

Dans l'état actuel de la technique, thermo-plongeurs et réchauffeurs en tuyauterie sont différencisés plus par leurs fonctions que par leur structure.

Ainsi, la plupart du temps, les réchauffeurs en tuyau terie sont constitués par une simple canalisation de transfert du fluide à réchauffer, sur la paroi de laquelle on adapte perpendiculairement par l'intermédiaire de leur bride, un thermo-plongeur du type à faisceau d'éléments parallèles, ou très couramment une série d'épingles chauffantes.

Bien que d'une mise en oeuvre très courante et très appréciée par les industriels, les actuels réchauffeurs électriques présentent un certain nombre d'inconvénients dds principalement à leurs structures peu différenciées donc souvent inadaptées et aux performances limitées de leurs sources de puissance calorifique.

Pour les raisons évoquées plus haut, les diamètres des éléments chauffants dépassent rarement 25 mm et les puissances qu'ils dissipent sont généralement limitées à 5 XW par mètre. De ce fait, le domaine d'utilisation des réchauffeurs électriques est confiné aux puissances inférieures à 150 W. En effet, pour des raisons mécaniques évidentes, la longueur des éléments chauffants ne peut guère dépasser 1 à 2 mètres : ce qui impose pour des puissances de 150 KW un faisceau d'au moins 15 éléments et entrain de nombreux problêmes d'assemblage, notamment de soudure. De même, ces limitations en puissance sont accrues pour les applications au domaine pétrolier, du fait de la tendance au cracking et à la carbonisation de ces produits lorsqu'ils sont en contact avec des surfaces à haute température.Ce comportement en train en effet d'une part, des dangers d'explosion par libération d'hydrocarbures légers au voisinage de ces surfaces et abaissement du flash-point de cette installation, et, d'autre part, un dépôt très intense de résidus carbonés de cracking sur la su race de chauffage. Or, les réchauffeurs à éléments chauffants libres possèdent une faible surface d'é ch@n@@ avec le fluide, donc un coefficient d'échange médiocre.

En conséqu@ @@, les constructeurs de thermo-plongeurs pétroliers à fais@@au d'éléments chauffants libres sont actuellement s@@vert @@és au dilemne suivant : - soit réaliser des appareils encombrants, complexes et chers, - soit encore produire des appareils constitués de faisceau
d'éléments moins nombreux mais dont la mise en oeuvre en
traînera à la fois une modification chimique des produits
réchauffés, des dangers d'explosion, et des difficultés
considérables d'entretien et de nettoyage ; car on conçoit
qu'il est peu aisé de décalaminer un faisceau dense d*-
léments chauffants quasi jointifs.

Par ailleurs, les caractéristiques des éléments chauffants limitent le développement des thermo-plongeurs du type à structure ailettée métallique extérieure englobant des éléments chauffants, qui pourtant, du fait de leur accroissement de surface d'échange avec le fluide sembleraient résoudre les problimes évoqués ci-dessus.

En e efâet, le diamètre limité des éléments chauffants oblige dans ce cas, - soit à les introduire en paquets à l'intérieur d'un gros évidement central ménagé dans la structure, mais alors, la résistance de transfert thermique très défavorable entre les éléments chauffants et la structure donne aux appareils ainsi réalisés de très mauvaises qualités thermiques qui les rendent inutilisables à très hautes températures et réserve leur emploi aux très basses températures, le plus souvent comme radiateur d'air ambiant - soit encore ménager dans la structure une multitude de perçages de faible diamètre et de grande longueur à l'intérieur desquels seront introduits les éléments chauffants.

Ce type d'appareils > à haute performance, mis au point notamment par la demanderesse, est très apprécié pour sa fiabilité et ses qualités thermiques à hautes températures dans le domaine pétrolier et chimique. Mais on réalise sans peine les problênies technologiques quelquefois insolubles qu'entraîne leur choix et les colts de fabrication qui en résultent0
De plus, le mode de réalisation actuel de l'ersemble des réchauffeurs électriques, plus artisanal que vérita~lement industriel, utilisant comme sous-ensembles communs de production de puissance calorifique les éléments chauffants décrits précédemment, est peu adapté à une satisfaction sélective de tous les besoins techniques.En particulier, pour des raisons de cloisonnement de production, dAe A une fabrication délicate et onéreuse, les éléments chauffants sont tous recouverts d'une gaine métallique en acier spécial très croûteuse.

Or, il apparat à l'évidence que cette gaine protectrice est & la fois - souvent inutile, dans le cas où les éléments chauffants
sont protégés par une structure de transfert indépendante, - et insuffisante ou inadaptée, lorsque ces éléments sont
employés a haute température en contact direct avec cer
tains liquides très corrosifs ou font l'objet de soudures
délicates.

Au surplus, les réchauffeurs en tuyauterie, qui occupent généralement des fonctions essentielles en des points névralgiques d'installations industrielles à caractère pétrolier, chimique ou énergétique, sont souvent préférés à des échangeurs classiques principalement pour leur réputation justifiée de fiabilité et d'entretien limité. Contradictoirement, leur mode de fonctionnement, évoqué plus haut, par simple introduction d'un thermo-plongeur classique par bride au sein d'une canalisation transforme souvent en catastrophe de simples incidents de fonctionnement et en véritable épouvante leur entretien. En effet, leurs déposes est impossible en présence de liquide à l'intérieur de la canalisation qu'ils réchauffents.

De même, bien que présentant à cet égard dans le domaine des faibles puissances, de nombreux avantages visà-vis de leurs concurrents alimentés par des fluides chauds, les actuels réchauffeurs électriques en tuyauterie sont des appareils peu adaptés aux conditions de conception et d'installation des usines modernes. En effet, la réalisation de leur canalisation métallique de transfert est généralement l'oeuvre d'un tuyauteur, qui assure par ailleurs la mise en place des différentes canalisations de l'installation, alors que les thermo-plongeurs sont eux réalisés par des industriels spécialisés.

De plus, les installations de réchauffage modernes né cessitert l' ajonction de bon nombre de dispositifs de musures et re s curité tels des tubes de prise de pression, des tubes de Piton, des anénomètres et des thermocouples disposés à des endroits très différents du thermoplongeur et de la canalisation et dont la position précise détermine la rigueur de leurs mesures.Lorsque l'on songe que ces disposi tif s sont souvent assemlés à des milliers de kilomètres de distance de leur point de conception, par des installateurs de nationalités souvent différentes et avec la précision qui caractérise la mécano-soudure, on en imagine la relativité de précision de fonctionnement.

Enfin, les réchauffeurs actuels sont des dispositifs dont la configuration et le mode d'assemblage des éléments actifs, réalisés généralement par soudure en rendent difficile une modification & des fins d'adaptation de puissance en fonction de nécessités nouvelles. De m^eme, leur présent mode de réalisation, plus artisanal que véritablement industriel, conduisant à une grande innomogénéité à l'intérieur d'une même installation et un démontage délicat, rend difficile l'approvisionnement en pièces détachées et l'entretien ou la réparation de ces appareils, surtout dans les régions éloignées et pauvres -en main-d'oeuvre, qui sont généralement leur lieu de fonctionnement.

Le but de la présente invention est de résoudre globalement les problèmes de réalisation et de mise en oeuvre des réchauffeurs électriques qui viennent être évoqués plus haut.

Un premier objet de l'invention est de proposer un nouveau mode de réalisation et de mise en oeuvre chauffants, particulièrement adapté à l'utilisation a l'intérieur de réchauffeurs électriques du type à structure métallique intermédiaire de transfert.

Selon l'invention, ces éléments chauffants sont essentiellement constitués par un noyau central compact, réalisé en un matériau diélectrique tel de la stéatite, dont la paroi latérale est tapissée de façon disjointive par au moins un filament résistant. De préférence, ce filament est introduit à l'intérieur d'un réseau de rainures hélicoidales ou génératrices du noyau cylindrique.

Suivant un mode préféré de réalisation, les filaments résistants mis en place par introduction au moins partielle à l'intérieur des rainures du noyau.

Suivant un autre mode d'assemblage, conseillé selon l'invention, ces filaments résistants sont mis en place par moulage continu de métal en fusion à l'intérieur des rainures, préalablement réalisées sur le noyau.

Enfin, suivant un mode d'éléboration plus sophistiqué, la nappe de filaments résistants est produite selon un procédé proche de celui actuellement utilisé pour fabriquer des circuits électroniques imprimés. A cet effet, le noyau central est tout d'abord, notamment par électrolyse, recouvert d'une couche uniforme d'un métal approprié, pour réaliser un circuit résistant, tels du cuivre ou un alliage de fer au nickel-chrome. on protège ensuite le tracé à conserver des futurs filaments résistants, notamment par une matière plastique adhérente, et on attaque le reste du dépôt métallique par un acide.

Le bloc actif, réalisé par l'une de ces méthodes, est par la suite recouvert d'une pellicule diélectrique d'isolement.

Suivant un procédé d'isolation préféré par l'invention, on enrobe tout d'abord le filament résistant à l'aide d'une pellicule d'un matériau céramique à très haute résistivité, tel un silicate d'aluminium et de magnésie, déposée en jet sous action thermique. Selon les futures conditions d'utilisation du dispositif, on peut ensuite, séparément ou en combinaison, et sans sortir du cadre de l'invention - soit surmouler sur le bloc actif une pellicule de ciment réfractaire de protection, en utilisant un moule d'empreinte semblable à celle de la future géométrie métallique de transfert et notamment en utilisant les parois extérieures de cet évidement comme empreinte, - soit encore recouvrir le bloc actif d'une gaine métallique de protection, notamment hermétique et susceptible de rendre ce dernier insensible à toute humidité ambiante, et plus particulièrement aux atmosphères explosives, - soit e.in, effectuer un usinage ou une rectification de la paroi @at@rale du bloc actif afin d'améliorer ultérieurement le coopération thermique entre l'6lEment chauffant et la de ae transfert.

On aboutit alors à un corps chauffant compact dont les avantages intrinsèques vont être énumérés.

On comprend tout d'abord aisément que ce mode de réalisation des corps chauffants permet d'effectuer une économie substantielle dans la fourniture des éléments actifs des réchauffeurs électriques.

On conçoit en effet que les phases de fabrication de ces corps chauffants sont simples et peu coûteuses. Ainsi, le noyau central est réalisé à partir de son ébauche, par de simples opérations de tournage ; la mise en place de filaments résistants effectuée soit par opérations manuelles rapides soit par un procédé industriel très développé dans le domaine de l'électronique ; enfin l'isolation de ces filaments peut être assurée selon une méthode éprouvée et bon marché de rechargement.

On conçoit par ailleurs que les appareils à mettre -en jeu pour effectuer leur fabrication sont courants dans les ateliers et peu coûteux.

On conçoit enfin que le mode de réalisation ainsi décrit permet d'effectuer une économie considérable - en matières premières, en éliminant la nécessité de recou
rir à une saine protectrice en acier spécial, - et en fra-r d'élaboration, en remplaçant fonctionnellement
l'isolant en poudre et ses étapes onéreuses et délicates de
pressage par un élément simple et économique ; le noyau cen
tral de stéatite.

De plus, il apparat que ce type de corps chauffant permet de multiplier considérablement la puissance thermique linéique dissipable.

En effet, le diamètre non limité des corps chauffants permet d'accroître la longueur de chacue spire.

- De même, la nature compacte et fiable de l'isolant interfilament et d@ dép8t céramique complémentaire permet d'accrot- tre de façon i@portante l'intensité électrique de chaque filament.

- par ailleurs, on se rend compte b le mode c'isolation de ces corps chauffants va améliorer considérablement leur fiabilité et plus particulièrement leur aptitude à tre utilisés dans les zônes humides qui constituer.. leur site privilégié d' installatI
En effet, on comprend que les actuels éléments chauffants posent de graves problèmes d'obturation de leur extrémité d'àlimentation électrique.A cet endroit, l'usuel tampon de silicone, qui obture leur gaine, est soumis à des cycles de température provoquant des dilatations, des contractions et des fatigues répétées qui tendent à le désolidariser à la fois des filaments résistants et de la gaine. I1 s'ensuit très souvent une pénétration d'humidité au sein de l'isolant et une détèrioration progressive de ses qualités diélectriques qui constituent la cause de la majorité des actuels accidents de fonctionnement des éléments chauffants.

Au contraire, les corps chauffants proposés sont rev- tus d'un bout A l'autre d'une couverture d'isolant compact qui interdit toute progression d'humidité par une extrémité et rend hautement impossible toute immobilisation par défaut d'isolation.

Au surplus, il est possible de choisir à volonté la puissance de ces blocs chauffants, en jouant sur le pas séparant les spires des filaments. Cette opération peut d'ailleurs entre effectuée par simple réglage du tour réalisant le rainurage du noyau central. Au contraire, on cor. çoit qu'il est très délicat de jouer sur le pas d'un fila: .t à l'intérieur d'un élément chauffant actuel et que cela rl-- cessiterait des investissements considérables.

Enfin, et ainsi que nous le verrons plus loin, la disposition relative figée des filaments résistants dès leur mise en place permet de disposer à l'intérieur d'un même corps chauffant plusieurs filaments résistants équivalents et notamment trois filaments alimentés électriquement en triangle ou en étoile.

Cette disposition assure, des la construction, l'équili- brage d'action de chaque bloc chauffant sur un réseau électrique multiphasé. Au contraire, le mode de réalisation actuel des élements Chauffants, dont les filaments résistants flottent en quelque sorte à l'intérieur de leur isolant en poudre comprimée, rend dangereux de répartir à l'intérieur d'un même élément plusieurs filaments résistants alimentés par des phases différentes. Ainsi, on est contraint pour équilibrer le réseau, de disposer au moins trois éléments chauffants à l'intérieur de chaque dispositif de forte puissance. De ce fait, on doit multiplier les perçages de grande longueur et de faible diamètre à l'intérieur de la structure métallique de transfert correspondante.

Mais l'invention a également pour objet d'apporter des améliorations aux réchauffeurs du type à structure métallique de transfert destinées à éliminer les inconvénients rappelés au préambule.

Ainsi, il est tout d'abord proposé d'adapter les actuelles structures de transfert de manière à les utiliser en cooopération avec les éléments chauffants selon l'invention, qui viennent d'être décrits et que nous appellerons dans toute la suite corps chauffants.

En particulier, selon l'invention, il est conseillé, - non pas de percer les structures de transfert d'une mul- titude d'évidements de faibles diamètres à l'intérieur desquels sont introduits des éléments chauffants classiques, - mais au contraire, de ménager un gros évidement central axial borgne à l'intérieur de ces structures et d'introduire das oet évidement un unique corps chauffant de diamètre faiblement inférieur et coopérant intimement avec ses parois.

De préférence, on donne à l'évidement central un diamètre très proche de celui du fùt et à l'ensemble un diamètre aussi large que possible.

Selon une forme particulièrement avantageuse de mise en oeuvre du procédé de réalisation selon l'invention, les corps chauffants et l'évidement sont recouverts, avant introduction, d'une graisse de lubrification et d'amélioration de la conduction thermique.

Selon unautre mode particulièrement avantageux de mise en oeuvre, l'intérieur de l'évidement central est recouvert avant introduction du bloc chauffant d'une peinture absorbante des radiations thermiques.

Enfin, suivant un aspect particulièrement intéressant de la configuration selon l'invention; les blocs chauffants sont solidarisés de la structure de transfert par un système amovible permettant une mise en place et une dépose de ces blocs chauffants particulièrement aisées.

On notera que la réalisation industrielle de cette mo dification des réchauffeurs est rendue possible du fait des caractéristiques nouvelles desdits blocs chauffants évoquées plus haut.

En effet, - d'une part, les actuels éléments chauffants sont, comme nous l'avons vu précédemment limités à des diamètres de l'ordre de 25 mx, - d'autre part, la faible puissance linéique qu'ils dissipent oblige à les utiliser en faisceaux pour mettre en oeuvre les puissances usuelles.

- Enfin, et surtout, l'intégralité des installations industrielles de puissance est alimentée en courant électrique triphasé, et l'impossibilité technologique de réaliser des éléments chauffants classiques multiphasés nécessite d'introduire au moins trois de ces éléments chauffants ê l'intérieur de chaque structure pour équilibrer leur action sur le réseau.

Les avantages de cette nouvelle conception de thermoplongeurs électriques apparaissent clairement.

Tout d'abord, on conçoit sans peine qu'il est beaucoup plus aisé de ménager à l'intérieur de la structure de transfert un évidement axial, unique et large, plutôt que trois perçages de faibles diamètres. Cette amélioration géométrique a en particulier pour conséquence de permettre la réalisation de réchauffeurs de longueurs et donc de puis sances quasi-illimitées.

De mimez la réduction du nombre des évidements, et le diamètre accru de ltévidement central rend possible, selon l'invention, la réalisation des structures de transfert par des opérations très simplifiées, tel le moulage, suivi éventuellement de simples opérations de finition. On perçoit aisément l'économie qui résulte de l'élimination des longs et laborieux perçages habituels.

De plus, des calculs et des expérimentations effectués par la demanderesse ont montré qu'à puissance et configuration équivalentes, l'accroissement de diamètre des élements chauffants et de leurs évidements fait décrotre très favorablement leur température de fonctionnement, du fait de l'amélioration du transfert qu'ils entranent.

Au surplus, il apparait à l'évidence que ce même accrois- sement de diamètre fait diminuer les conséquences fâcheuses des inévitables tolérances de fabrication. En effet, on con çoit notamment, qu'à tolérance de fabrication égale, dix cylindres coopèrent mécaniquement d'autant mieux qu'ils ont un plus grand diamètre0 A titre d'exemple, des estimations ont montré, que dans le cas d'un thermoplongeur pétrolier de 35 ti, la configuration, selon l'invention évoquée cidessus, permet de diminuer de près de 1000C la température de travail des filaments résistants0 Lorsque l'on songe aux difficultés que posent actuellement la mise en oeuvre des hautes températures, aux problèmes de vieillissement et de fatigue occasionnés par les matériaux subissant ces températures, et enfin au coût de réalisation des matériaux réfractaires, on perçoit sans peine? à la fois la baisse de coat de fabrication des réchauffeurs qui résulte de la technique de fabrication selon l'invention ainsi que l'accroissement considérable de fiabilité des appareils réalisés et l'ouverture que ces caractéristiques nouvelles vont entrai- ner pour ces dispositifs dans le domaine du réchauffage à haute température. I1 convient de remarquer à cet égard, que le vieillissement ainsi que le nombre des accidents de fonctionnement des dispositifs de réchauffage varient, non pas de façon linéaire avec l'accroissement de la température qu'ils mettent en oeuvre, mais de Façon quasi exponentielle.

Par ailleurs, on se rend compte qu'un aspect important du mode de réalisation des réchauffeurs selon l'invention est de séparer les problèmes de production de chaleur et de protection. Ainsi, selon l'invention, la résistance, très sollicitée électriquement et theririquement, peut faire extérieurement l'objet de traitements appropriés qui ont été évoqués plus haut. De même, les structures de transfert peuvent subir des traitements destinés à leur permettre de supporter des atmosphères particulières très corrosives auxquelles elles risquent d'être exposées. Dans tous les cas, on réalise l'é- conomie d'une inutile et onéreuse gaine protectrice des élé- ments chauffants.

Au surplus, on réalise que la conception des réchauffeurs selon l'invention permet d'en @@éliorer considérablement les conditions d'entretien A l'intérieur des'sites où ils sont installés. En effet, leur réparation peut titre effectuée par échange quasi instantané de leur bloc chauffant, et ceci sans nécessiter une quelconque vidange des fluides réchauffés.

Enfin, la grande souplesse d'adaptabilité en puissance de ces blocs chauffants, notamment par simple variation du pas d'enroulement des filaments résistants permet, tout en leur imposant un diamètre et une longueur fixe normalisée, de leur associer une large gamme de puissance. En particulier, on peut donner aux différents réchauffeurs d'une mème installation les mimes caractéristiques géométriques. Ceci permet, une fois de plus, de séparer les problèmes de protection de chaleur, effectuée par la structure de transfert du problème de transmission de chaleur.En particulier, des calculs théoriques développés par la demanderesse ont montré qu'il est possible, notamment dans le domaine des fluides bons caloporteurs tels les huiles et les fuels, d'utiliser selon le procédé de l'invention une m- me structure de transfert dans un large domaine de puissance sans altérer notablement le rendement thermique de la structure. on peut ainsi produire les réchauffeurs, non plus au coup par coup et de façon quasi-artisanale, comme cela est pratiqué actuellement, mais au contraire à une échelle industrielle avec les conséquences favorables-de coft de revient que cela implique.

Incidemment, cette dernière caractéristique de normalisation des blocs chauffants selon l'invention, liée à leur grande fiabilité permet de limiter les stocks en éléments chauffants à l'intérieur des installations, et éventuellement,- dans les cas exceptionnels de défaillance, de remplacer provisoirement un bloc chauffant par un autre de caractéristiques différentes en attendant la livraison du bloc adéquat.

L'invention concerne par ailleurs un nouweau mode de réalisation des réchauffeurs en tuyauterie destiné à limiter les inconvénients de ces dispositifs, inconvénients qui ont été relevés au préambule. Les principaux objets de cette nouvelle conception sont de permettre - une élaboration industrielle simple et beaucoup moins oné
reuse que les techniques habituelles, - et de conférer aux réchauffeurs en tuyauterie ainsi réali sés l'ensemble des nombreux avantages des réchauffeurs à structure métallique intermédiaire qui viennent autre dé- crits, et de plus, une grande adaptabilité et souplesse d'u tilisation.

Ainsi, les réchauffeurs en tuyauterie selon l'invention, ne sont pas réalisés par introduction à l'intérieur de cette tuyauterie sur le chantier, d'un simple thermo-plongeur à faisceaux d'éléments résistants avec tous les inconvénients évoqués plus haut. Au contraire ils sont réalisés de façon modulaire en atelier et sont essentiellement constitués par une tuyauterie métallique coudée dont chacune des extrémités est munie d'un organe d'accouplement avec les deux extrémités de canalisation entre lesquelles le réchauffeur doit être installé.A l'intérieur d'une des branches de tuyauterie du réchauffeur est développée et fixée axialement une structure métallique de transfert, du type décrit précédemment, percée d'un large évidement borgne axial, débouchant à l'extérieur de la tuyauterie du côté du coude. Cet évidement est destiné à contenir un bloc chauffant selon l'invention. De préférence, structure métallique et bloc chauffant sont dotés de moyens de solidarisation amovibles.

On remarque à l'évidence que d'un point de vue purement structurel, les réchauffeurs en tuyauterie sont constitués par simple introduction à l'intérieur de l'une des branches de leur tuyauterie, d'un thermo-plongeur selon l'invention. On peut donc effectuer la mise en place de leurs éléments chauffants selon les mêmes opérations. De plus, ce type de réchauffeurs possédera l'ensemble des propriétés qui viennent d'être énumérées.

Suivant ur premier mode de réalisation conseillé par l'invention, l'ensemble de transfert calorifique (tuyauterie + structure de transfert) est réalisé - par assemblage mécano-soudé
* d'un tuyau principal à extrémités notamment munies de
brides
* et d'un tuyau secondaire soudé par une de ses extrémi-
tés su la paroi du premier tuyau, face à un évidement
pratiqué dans cette paroi et dont l'autre extrémité
est, elle aussi, notamment munie d'une bride, - introduction longitudinale à l'intérieur du tuyau principal
et solidarisation avec ce dernier, d'une structure métalli
que de transfert,
* munie d'un large évidement central borgne,
* et de préférence recouverte d'ailettes, notamment lon
gitudinales, augmentant sa surface d'échange avec le
fluide.

Cette solidarisation peut être effectuée, soit par soudure, soit par boulonnage par brides intermédiaires.

Mais, selon un autre mode de réalisation particulièrement avantageux, on realise cet ensemble de transfert par moulage combiné, notamment à noyau de sable, à la fois de la tuyauterie métallique et de la structure de transfert intérieure.

Dans les deux cas de réalisation, il est conseillé de réaliser entièrement ledit ensemble de transfert en atelier et de le munir, en outre de ses différents appareils de mesure auxiliaires, avant de l'acheminer sur son lieu de mise en place où il sera fixé par ses deux extrémités libres au reste de la canalisation et muni de son bloc chauffant.

Enfin, l'invention propose un procédé d'assemblage modu- laire de réchauffeurs électriques du type décrit ci-dessus, destiné à constituer des dispositifs e réchauffage de forte puissance à la fois compacts, modulaires et susceptibles d'une industrialisation très poussée.

Ainsi, selon l'invention, on réalise un dispositif de réchauffage en tuyauterie de forte puissance, par assemblage bout à bout, en lacets, de réchauffeurs en tuyauterie décrit plus haut. Ceux-ci sont assemblés, notamment par l'intermédiaire de brides et coudes de renvoi intermédiaires à 360 et disposés suivant les arêtes de quasi-polyècres de façon à constituer une structure compacte.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suLv e en regard des dessins annexés, lesquels descriptions et dessines ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs.

Sur ces dessins - la figure 1 représente en coupe axiale un élément chauffan@
réalisé selon un procédé classique d'enrobage d'un filament.

par un matériau diélectrique en poudre - la figure 2 schématise une "épingle chauffante" soudée sur
la paroi d'une cuve de fluide qu'elle réchauffe 2 - la figure 3 est une vue en perpective d'un thermo-plongeur
classique constitué par un faisceau d'éléments chauffants parallèles les figures 4 et 5 sont des vues en coupes axiale et trans
versale selon As d'un thermo-plongeur à structure de trans
fert intermédiaire tel qu'actuellement réalisé par la deman
deresse - la figure 6 représente un mode de réalisation avantageux
d'un corps chauffant selon l'invention ;; - la figure 7 décrit en coupe axiale d'autres caractéristiques
originales d'un corps chauffant selon l'invention - la figure 8 représente, écorché, un corps chauffant selon
l'invention, dont la nappe de filaments résistants a été
confectionnée selon la méthode originale habituellement u
tilisée pour réaliser des circuits imprimés - la figure 9 est une vue en coupe représentant une disposi
tion avantageuse des filaments résistants à leur sortie du
bloc chauffant - les figures 10 et 11 représentent en coupe deux modes de
mise en place, préférés par l'invention, d'éléments sensi
bles de mesures à 1 l'intérieur du corps chauffant ;; - la figure 12 est une vue en coupe, isolant les caractéris
tiques essentielles d'un thermo-plongeur de réchauffage en
cuve réalisé selon les principes de l'invention ; - la figure 13 est un écorché en perspective d'un mode d'ali-
mentation électrique des corps chauffants, préféré par l'invention - la figure 14 est une vue en écorché d'un réchauffeur en
tuyauterie réalisé selon l'invention ; ; - les figures 1, et 16 schématisent une coupe axiale et
transversale selon BB' d'un mode de réalisation par mécano
soudure da réchauffeur de la figure 14 - les figures 17 et 18 schématisent une coupe axiale et
transversale selon CC' d'une variante de réalisation du ré
hauffeur de la figure 14 par fonderie globale ;
figure 19 représente un assemblage modulaire des ré
chauffeurs en tuyauterie conseillé selon l'invention ; - Enfin, la sur 20 décrit schématiquement un autre mode d'assemblage modulaire et compact des réchauffeurs en tuyauterie, particulièrement avantageux pour réaliser un dispositif dechauffage de forte puissance.

En référence à la figure 1, on distingue, en coupe, un élément chauffant 1, tél que couramment utilisé à l'intérieur de structures chauffantes élect riques. il est essentiellement constitué par un filament résistant 3 développé en boudins 4selon l'axe xx' d'une gaine métallique protectrice 5.

A l'intérieur de cette gaine 5 et autour du filament 3 est comprimé un matériau diélectrique en poudre 6.

Les deux extrémités libres 7 et 7' du filament 3 jaillissent de la gaine métallique 5 en 8 au travers d'un tampon d'obturation siliconé 9 et sont protégées par des gaines souples isolantes 10 et 10'. L'autre extrémité de la gaine est bouchée par une pastille métallique soudée 11. Le diamètre d de l'élément 1 ne peut guère dépasser 25;mm du fait des difficultés consécutives de compression du matériau 6.

Sur la figure 2, on reconnait une épingle chauffante 20 soudée en 21 sur la paroi d'une cuve 23 et alimentée électriquement par une boite 24. Cette épingle a été réalisée par déformation d'un élément chauffant linéaire du type de celui décrit figure 1.

Sur la figure 3, on peut voir un thermo-plongeur 25 du type le plus courant. Il est constitué par un faisceau 26 d'éléments chauffants 1 quasi-jointifs, réunis par une entretoise 27, fiés par une extrémité sur une bride 30 et alimenté électriquement par cette extrémité à l'intérieur du capot étanche 31. On aperçoit en outre à distance du faisceau 26 un organe de mesure 32 destiné à permettre la commande thermostatée du thermo-plongeur 25.

Ce thermo-plongeur est habituellément fixé sur sa bride 30, - soit sur la paroi d'une cuve de fluide qu'il réchauffe pour
fonctionner par convection naturelle, - soit encore au travers d'une canalisation de fluide pour
fonctionner par convection forcée et réaliser un récha:ffi-
feur en tuyauterie.

Les figures 4 et 5 décrivent le type de thermo-plonc- 35, actuellement le plus performant. Celui-ci, mis au point par la demanderesse, n'a jusqu'à présent été utilisé que comme thermo-plongeur en cuve, principalement pour réchauffer des huiles.

Il est constitué d;une structure de transfert 36, comportant un fût métallique 39, muni d'un empilement d'ailettes circulaires radiales 38 et percé de trois évidements borgnes 40, 41 et 42 de grande longueur et de faible diamètre d.A l'intérieur de chacun de ces évidements, on a introduit un élément chauffant 1 a, 1 b, ... La structure de transfert 36 est par ailleurs munie d'un tube rallonge 45 et soudée sur une bride 46. Les extrémités libres de chacun des éléments chauffants 1 a, 1 b, b, ... débouchent à l'intérieur d'une boite d'alimentation électrique 48 fixée sur la bride 46.

L'ensemble des réchauffeurs classiques décrits ci-dessus, présente de nombreux problèmes d'utilisation dûs principal e- ment au faible diamètre des éléments chauffants 1, à leur coût de revient élevé, à la faible puissance linéique qu'ils dissipent et à l'impossibilité de les alimenter électriquement par trois phases conjointes.

Les figures suivantes décrivent différents modes de réa- lisation de corps chauffants et de réchauffeurs les mettant en oeuvre, destinés à résoudre ces problèmes.

La figure 6 résume les phases essentielles de réalisation d'un corps chauffant 50 selon l'invention, destiné à résoudre les inconvénients visés précédemment.

La fabrication consiste tout d'abord à confectionner, en un matériau diélectrique tel de la stéatite, un noyau central compact 52, de symétrie axiale selon y y' et à tapisser les parois latérales de ce noyau de filaments résistants avant de procède S l'isolation extérieure de ces derniers.

Sur la figure 6, on remarque que trois filaments résistants 54, 55, 56 ont été enroulés en parallèle de façon disjointive à l'intérieur de rainures hilicoidales 58 ménagées, par tournage selon y y', sur la paroi latérale du noyau 52.

Ces filaments résistants 54, 55, 56 sont chacun destines à être alimentés par une phase de courant électrique difffren- te. Leur branchement est effectué en étoile par réunion de leurs extrémités CO, 61 > 62 et soudure sur les trois branches 65, 66 et 67 d'une bague de couplage 70. Cette bague est solidarisée du @@@ 52 par introduction à l'intérieur de l'évidement 72 et blocage par effet de ressort dû à sa discontinuité 73.

L'alimentation électrique des trois filaments est assurée selon un mode non représenté sur cette figure qui sera évoqué plus loin.

Après mise en place dans leurs rainures 58, les filaments contigus sont isolés les uns des autres par les crêtes intermédiaires 74 du rainurage. Néanmoins, il est recommandé de recouvrir le bloc actif 75 ainsi réalisé d'un matériau diélectrique pour le protéger des courts-circuits inter-filamen- taires dùs à des contacts extérieurs.

Ainsi, sur la figure 6, un dépôt 76 d'environ 3/10 de mm, d'un matériau céramique, composé principalement de silicate d'aluminium et de magnésie, est effectué, à l'aide d'un jet orienté selon f en direction du corps chauffant, introduit au sein d'une flamme 77 produite par une buse adéquate 78.

Afin d'effectuer sur le corps chauffant un dép8t diélectrique 76 uniforme et continu, la buse 78 est déplacée selon g au cours de l'opération, alors que le bloc chauffant est entraîné en rotation selon r1. Par ailleurs, afin d'homogénéiser le dép8t 76 et d'assurer sa parfait cohésion, le bloc chauffant 75 est maintenu en température à l'intérieur d'un four 80 constitué principalement par une enceinte de briques réfractaires 82.

En se refèrant maintenant à la figure 7, on peut reconnattre un autre mode conseillé par l'invention, pour insérer des filaments résistants à l'intérieur des rainures 58 du noyau central 52.

Selon cette méthode, l'intérieur de chacune des rainures 58 est tout d'abord attaqué à l'acide pour initier des sites d'accrochage permettant une bonne solidarisation entre les futurs filaments 54, 55 et 56 et le noyau 52. Ensuite, chaque filament 54, 55 > 56 est à la fois constitué et mis e place par moulage de métal en fusion à l'intérieur de sa riflure.

Ainsi que l'on peut s'en rendre compte en se se reportant à la partie droite de la figure 78 les filaments hélicoîdaux parallèles 54 et 55 ont été précédemment réalisés. Le r ament 56 est en cours d'élaboration. on remarque par aill@@@ la présence d'un injecteur 85 qui effectue une coulée continue verticale de métal 86 en direction de la rainure hélicoîdale sous-jacente 99. Afin de permettre le développement du filament 56 vers la droite sur la paroi du noyau 52, l'injecteur 85 est déplacé dans le sens X, alors que le noyau 52 est mis en rotation selon r2, de façon à ce que l'injecteur parcourt l'ensemble de la rainure 90. Le métal ainsi déposé se soli- difie et s'insère quasi instantanément dans sa rainure, ce qui en assure une mise en place aisée.

De meme qu'à la figure 6, les trois filaments 54, 55 et 56 sont, après coulée, réunis en étoile gracie à la bague de couplage 70 ainsi que cela apparait en 92 pour le filament 55.

on a représenté sur cette figure le cas ou on utilise qu'un seul injecteur 85 de métal fondu, mais bien entendu, on peut sans sortir du cadre de l'invention utiliser trois injecteurs parallèles, espacés de la distance entre deux rainures et ainsi réaliser en parallèle l'ensemble des trois filaments résistants destinés à alimenter le bloc chauffant.

on comprend aisément que cette méthode est susceptible d'être mise en oeuvre avec peu de moyens mécaniques et suivant des phases entièrement automatiques.

La figure 8 décrit une autre méthode particulièrement avantageuse pour mettre en place les filaments résistants sur le noyau 52. Dans ce cas, les filaments résistants 95, 96 et 97 constituent sur la partie latérale du noyau 52 un véritable circuit imprimé. En effet, ils sont réalisés suivant les mêmes principes. La paroi du noyau 52 est tout d'abord recouverte d'une pellicule continue de métal, puis les parties 99 non constitutives du tracé des filaments sont attaquées par une méthode chimique.

Si l'on se reporte de nouveau à la figure 7, on distingue les différentes étapes d'isolation des filaments résistants.

Dans la z8ne 100 le bloc 75 est tout d'abord recouvert en jet, selon le procédé de la figure 6, par une pellicule 76 de matière diélectrique. Cette derniers, de par son mode de mise en place, enrobe parfaitement les différents filaments 54, 55 et 56. Néanmoins, elle représente le défaut d'avoir une épaisseur non constante et de ce fait un état de surface imparfait.

Aussi, il est recommandé de surmouler sur le dépôt 76, ure @ellicule de ciment réfractaire 102, possédant des carac téristiques de surfaces précises et définies.

Par tailleurs, toujours à la figure 7, on remarque que le noyau 52 est réalisé par juxtaposition de deux sous-ensembles 52 a et 52 b, réunis par, collage 105 entre un évidement 106 de 52 b et un épaulement 107 de 52 a. Il est ainsi possible de fabriquer des corps chauffants 50 de très grande longueur et ainsi de très grande puissance par collage bout à bout de petits noyaux 52 facilement usinables.

La figure 9 décrit en coupe un moyen préfèré par l'invention pour effectuer la distribution selon l'axe y y' des différents filaments 54, 55 et 56 à leur sortie d'un corps ou d'un sous-ensemble chauffant 50@
On remarque que l'élément 50@est prolongé à droite par un épaulement 107' et perce de part en part d'un évidement central 160. Par ailleurs, on se rend compte qu'à son extrémité droite, chacune des rainures 58, correspondant aux différents filaments parallèles 54, 55, 56, débouche dans un perçage 111 ménagé perpendiculairement à l'axe y y' de l'élément 50 pour rejoindre l'évidement central 160.

Chaque filament résistant 56 est relié à son extrémité, par l'intermédiaire d'une pièce de jonction soudée 112, à un fil d'alimentaticr. 113 qui suit le perçage 111 pour être introduit dans l'évidement 160 afin d'être dirigé vers l'extérieur selon y'.

On perçoit aisément que cette disposition confirme les qualités modulaires du corps chauffant 50 selon-l'invention tel que décrit à lc figure 7.

En effet, on conçoit que tout corps chauffant ce grande puissance pourra autre réalisé par juxtaposition bout à d'éléments 50 tels que décrits ci-dessus, nion de le@ différents fils d'alimentation 113 à l'inté@ieur C O central 160 et branchement extérieur appreprié.

Les figures 10 et 11 illustrent 2 mCA,- ce mise des moyens de contrôle de température au sein du corps @@ fant.

Dans la variante de la fig. 10, on p@atique un évié central 121 suivant l'axe du noyau 52. Ens@@te, on intr@é @@, à l'intérieur de cet évidement, une sonde -
Dans la variante de la fig. 11, on a r.r-c sur du noyau central 52 une saignée longitudin@@e 125 s@ à la génératrice des rainures 58. on place à l'intérieur de cette saignée 125 une sonde 126 dont la gaine extérieure 127 est constituée d'un matériau diélectrique. on met en place des filaments résistants 64 à l'intérieur de leur rainure 58 autour du noyau 52 et par dessus la sonde 126.Enfin, on effectue un recouvrement continu de l'ensemble à l'aide matériau diélectrique 76 déposé en jet selon le procédé de la figure 6.

on peut ainsi, en cours de fonctionnement, percevoir continuellement et de manière ultra-prEcise les conditions de température au sein du corps chauffant 50 et réagir quasiinstantanément à toute élévation de température anormale des filaments existants 64. Ces possibilités étaient jusqu'S présent inaccessibles dans les dispositions de moyens de contrtle décrites à la figure 3.

Incidemment, on remarquera que le corps chauffant de la figure 10, destiné à une utilisation très particulière en atmosphère explosive, a été recouvert d'une gaine métallique extérieure 129. Ultèrieurement, cette gaine a été usinée en surface pour lui donner une définition géométrique précise.

A la figure 12 est décrit en coupe le mode de réalisation d'un thermo-plongeur 130 de réchauffage en cuve 131, préféré par l'invention. Cerui-ci est constitué d'une structure métal- tique ailetée 132 percée d'un gros évidement central bors-.f 134 solidaire d'une bride de fixation 46. A l'intérieur de l'évidement 134, on introduit un corps chauffant 50 selon l'invention. Le raccordement électrique de ce corps chauffant est effectué à l'intérieur du coffret 48 fixé sur la bride 46. Le thermo-plongeur ainsi réalisé est introduit à l'inté- rieur de la cuve 131, au travers d'un évidement 136 de la pcroi 137 et fixé sur cette paroi.

On remarquera
-d'une part, la présence d'un tube prolongateur 139
qui permet d'éloigner plus ou moins la structure 132
de la paroi 137 de la cuve 131,
-d'autre part, la présence d'une couche 140 de peinture
absorbante au rayonnement thermique sur les parois inté
rieures de l'évidement 134,
-et enfin, la présence d'une couche 141 d'une graisse de lubrification et d'amélioration de la conduction thermique entre le corps chauffant 50 et la structure ailetée 132.

Ces deux dernières caractéristiques permettent d'optimiser le transfert de chaleur en améliorant à la fois l'absorption radiative et la conduction thermique.

On notera incidemment que bien que dans le cas présent le thermo-plongeur 130 soit disposé horizontalement et possède des ailettes circulaires radiales, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, le munir- d'ailettes longitudinales et le disposer verticalement.

L'arrachement de la figure 13 précise un mode de raccordement préféré des filaments résistants 54. Les différents filaments 54 sont protègés à leur sortie du noyau 50 par une gaine 117 et munis à leurs extrémités d'une cosse de raccordement 145. Les différentes cosses 145 sont couplées par l'intermédiaire de vis 146 sur une plaquette de distribution 148.

Cette dernière est fixée à l'aide de membrures 149 sur la bride 46 du thermo-plongeur 130 par deux vis 150e Les fils d'alimentation 156 du câble extérieur 155 sont réunis aux filaments 54 sur la plaquette 148 suivant le montage électrique choisi.

A cet cgard, on peut remarquer que
- si l'en choisit un montage en étoile des filaments
résistants 54 55 et 56, tel celui de la figure 6,
seuls trois filaments sortent du bloc chauffant 50.

- Alors que si l'on choisit un montage en triangle, le
trajet retour des filaments pourra être effectué selon
un évidement central tel 160 apparaissant sur la figure
9. Dans ce cas, et conformément à la figure 13, 6 fila
ment s sortent du corps chauffant 50 et doivent tre
connectés en 148 suivant le montage classique @@e
les filaments 156 du câble d'alimentation 155.

L'arrachement de la figure 14, décrit un réchauffeur en tuyauterie 165 tel qu'installé selon l'invention. Il se compose essentiellement d'un thermo-plongeur 166, conforme à celui 132 décrit figure 12, mais dont la struct --:llique est munie d'ailettes longitudinales 6 et enfin ~ ~ - et suivant z z' à l'intérieur d'une tuyauteri prin@i@@ E.

Cette tuyauterie 169 est munie à l'une de s @@@ @mités d'une bride 171 de raccordement avec la bride 48 du thermoplongeur 166, et à autre extrémité prolongée par un dif fuser 172 terminé par une bride 173 de raccordement avec l'une des portions 175 de canalisation munie d'une bride 176 entre lesquelles le réchauffeur 165 doit être installé.

Perpendiculairement à la tuyauterie 169, face à un évidement 177 et selon tt', est soudé-une tuyauterie secondaire 178 terminée par une bride 179 de raccordement avec l'autre portion de canalisation 180 munie d'une bride 181.

Le réchauffeur 165 a été entièrement réalisé par le même industriel. On remarque que sa canalisation de transfert est munie d'un débitmètre 182 et de deux tubes de prise de pression 183 et 183' dont le positionnement a pû être de ce fait effectué avec précision.

Le réchauffeur 165 est mis en place par simple raccordement des brides (173 et 176) et (179 et 181).

En cours de fonctionnement, le fluide à réchauffer est introduit selon a et vient lècher les parois chaudes des ailettes 167 avant de ressortir selon a'.

Les figures 15 et 16 précisent le mode d'assemblage du réchauffeur en tuyauterie 165 de la figure 14. On remarque en effet que celui-ci a été réalisé en mécanosoudu e-par as semblage de la tuyauterie principale 169, du diffus 172, de la tuyauterie secondaire 178 et des brides 171, 173 et 179 à l'aide des différents cordons de soudure (185 à 190).

On remarque par ailleurs que le thermoplongeur 166 est mis en place par simple introduction, coulissage à l'intérieur de la tuyauterie 169 et solidarisation par boulon- & rou aux brides 48. Le bloc chauffant 50 est lui aussi mis en place par simple introduction dans l'évidement 134 du thermoplongeur facilitée par ailleurs par la graisse lubrifiante 141.

Les figures 17 et 1 8 décrivent une variante particulièrement avantageuse selon l'invention, de réalisation d'un réchauffeur en tuyauterie 165. Selon cette variante, on modèle par fonderie à noyau de sable, en une opération, à la fois la tuyauterie 169, la structure ailetée 132, la tuyauterie secondaire 178 et sa bride 179 pour constituer un bloc compact 195.

On fait subir à ce bloc, après moulage, différentes opé rations de finition. On remarquera tout d'abord que le diffuseur 172 et sa bride 173 ont été réalisés eux aussi par fonderie mais soudés après coup sur le bloc 195 ; ceci pour des raisons particulières de rentabilité et de facilité de moulage. De même, l'évidement 134 a tout d'abord été moulé libre à ses deux extrémités, puis muni d'une pastille soudée 198 à son extrémité borgne.

par tailleurs, on remarquera que l'on a donné à l'évidement central 134 un développement conique ouvert vers l'extrémité d'introduction de son corps chauffant 50. Ce réchauffeur est en effet destiné à être utilisé en coopération avec un corps chauffant 50 à paroi latérale conique du type de celui décrit figure 7 ; ceci dans le but d'améliorer la coopération thermique entre ce corps chauffant et la structure métallique. Enfin, l'évidement 134 a subi après fonderie une rectification fine destinée à accroître la coopération mécanique avec le corps chauffant 50.

Les figures 19 et 20 décrivent deux modes d'assemblage ;nodulaire, conseillés par l'invention, pour réaliser des installations de forte puissance.

A la figure 19, trois réchauffeurs 197, 198 et 199N du type de celui de la figure 10, ont été montés en série de arçon à tripler leur puissance.

On remarque qu'ils ont une structure caractéristique destinée à faciliter leur mise en place et limiter leur encombrement au sol.

Ainsi, ils sont constitués d'une tuyauterie principale dans dans laquelle débouchent perpendiculairement à chacune des extrémités deux tuyauteries d'alimentation 201 et 202 munies de brides 203. Ces réchauffeurs sont chacun traversés par un thermoplongeur 166 à ailette longitudinale. Ils sont, à l'une des extrémités, munis d'une pl-qt e fixation au sol 206, renforcés latéralement par des goussets 208, montés verticalement sur le sol et assemblés de manière à ce que chacun des tuyaux auxiliaires 202 de l'un soit réuni par l'intermé- diaire de sa bride avec v-r tuyau auxilia-re 203 de son voisin.

Ainsi, le fluide entrant dans le dispositif nodulaire ainsi réalisé en a, traverse successivement I- rcis réchauffeurs 197, 198 et 199 avant de ressortir suivant -
Selon la variante de la figure 20, le dispositif modulaire de chauffage 210 est constitué par juxtaposition en lacet de 4 réchauffeurs 165a, 165b, 165c et 165d du type de celui décrit à la figure;14.

Ceux-ci sont répartis parallèlement selon les arêtes d'un parallélépipède.

Le réchauffeur 165 a est réuni à son extrémité d'entrée à la canalisation d'alimentation 175 par l'intermédiaire de sa bride 173 a. Par ailleurs, les réchauffeurs 165 a et 165 b sont réunis par l'intermédiaire de leurs brides 179 a et 179 b. De plus, le réchauffeur 165 b est prolongé par le réchauffeur 169 c par l'intermédiaire d'un coude de renvoi à 3600 212 joignant les brides 173 b et 173 c.

Au surplus, les réchauffeurs 169 et 165 sont réunis par leurs brides 179 c et 179 d. Enfin, le réchauffeur 165 d rejoint la canalisation d'évacuation 180 par sa bride 173 d.

On remarquera que les corps chauffants 50 a à 50 d sont disposés parallèlement et débouchent côte à côte de façon à permettre une mise en place ou un échange aisés.

En se référant aussi bien aux figures 1 19 que 20, on remarque - que le réchauffeur 199 est entouré d'une gaine extérieure
213 espacée de sa propre paroi 214, cette particularité
pouvant d'ailleurs être étendue à chacun cts réchauffeurs
197 et 198, - et que le dispositif modulaire de réchauffage 210 est en
veloppé d'un caisson 215.

Après assemblage des différents réchauffeurs, une mousse de polyurethane 216 est injectée dans l'espace libre ménagé entre la paroi 214 des réchauffeurs et la gaine extérieure 213 ou le caisson 215 de façon à entourer chacun des réchauffeurs considérés d'une efficace structure d'isolation thermique 218, 219.

Bien entendu, les organes essentiels des dispositifs 199 et 210 se trouvent à -l'extérieur de la structure isolante 218 ou 21g, en particulier les brides de raccordement extérieur 173 a à 173 d, ainsi que le coude de renvoi 212, se trouvent en regard de lune de ses faces 220 du caisson 215.

Les 4 extrémités de mise en place des corps chauffants 50 sont disposés sur l'autre face 221.

Par ailleurs, ce type de dispositif de réchauffage modulaire n'est pas limité au cas d'un assemblage de quatre réchauffeurs, il est notamment possible de réaliser un appareils du type 210 à l'aide d'un grand nombre de réchauffeurs 165, disposés sur les arêtes de polyèdres quelconques emboutés les uns dans les autres.

On comprend sans peine que cette disposition permet d'effectuer un gain de place considérable0 De plus, les structures isolantes 218, 219 limitent considérablement les pertes thermiques du dispositif en confinant les différents réchauffeurs en leur sein, et les uns contre les autres dans le cas des dispositifs tels que 210.

L'invention ayant maintenant été exposée et son intérêt justifié sur des exemples détaillés, les demandeurs s'en réservent l'exclusivité pendant toute la durée du brevet, sans limitation autre que celle des termes des revendications ciaprès.

Claims (33)

R-VENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'ur'corps chauffant électriquement 50 de for te puissance,destiné à coopérer avec une structure métallique de trans fert 132 - percée d'au moins un évidement intérieur 134 au centre duquel ledit corps chauffant doit être introduit, - afin de plonger dans un fluide pour assurer le transfert du flut ca lorifique entre ledit corps chauffant 50 et le fluide, ledit procédé étant caractérisé en ce que:: - on tapisse de façon dis jointive à l'aide d'au moins un filament ( 54,55,56)destiné à être chauf fé par effet Joule, la paroi extérieure d'un noyau central 52 , constitué d'un ma tériau réfractaire diélectrique de façon à constituer le bloc actif 75 dudit corps chauffant 50, - on isole électriquement ce bloc actif 75 en le recouvrant d'au moins une pellicule 76 d'un matériau diélectrique, - et on modèle la paroi latérale du corps chauffant ainsi constitué de façon à lui permettre de coopérer intimement avec la paroi intérieu- -re dudit évidement 134 de la structure de transfert 132 à l'intéri eur duquel le corps chauffant 50 doit être introduit.
1. 2. Procédé selon la revendication précédente, de fabrication d'un corps chauffant électriquement 50 caractérisé en ce que:

   - on rainure les parois latérales du noyau central 52,

   - et on introduit au moins partiellement à l'intérieur des rainures

   58 précédemment réalisées au moins un filament résistant (54,55,56)

   - avant de recouvrir le bloc actif 75 d'une pellicule 76 d'un matériau

   diélectrique.
2. 3. Procédé selon la revendication 2 de fabrication d'un corps chauffant électriquement 50 caractérisé en ce qu'on effectue l'introduction dudit filament (54,55,56) résistant à l'intérieur de sa rainure 58 par coulée continue de métal en fusion 86 en direction de cette rainure 58.
3. 4. Procédé selon l'une des revendications 3 et 4 de fabrication d'un corps

   chauffant électriquement caractérisé en ce qu'on effectue sur la paroi

   latérale du noyau au moins un rainurage hélicoïdal 58 à l'intérieur du quel on introduit au moins un filament résistant (55,56,54).
4. 5. Procédé selon la revendication 1 de fabrication d'un corps chauffant électriquement 50 caractérisé en oe qu'on effectue la mise en place du f: lament résistant (54,55,56) suivant la méthode utilisée habituellement p réaliser des circuits imprimés, c'est à dire

   - que l'on recouvre les parois latérales du noyau 52 à l'aide d'une p

   licule continue de métal, en procédant notamment par électrolyse,

   - on protège,notamment à l'aide d'une matière plastique adhérente,le

   tracé 95,96,97 du filament résistant,

   - enfin, on attaque notamment par un acide le reste 99 du dépôt métal

   lique ,de sorte que ne subsistent sur les parois latérales du no

   yau 52 que les parties constitutives du tracé des filaments.
5. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes de réalisation d'un

   corps chauffant électriquement 50, compact ,multiphasé,équilibré, ledit procédé étant caractérisé en ce que

   - on tapisse la paroi extérieure du noyau central 52,

   e d'un réseau de plusieurs filaments dis jointifs 54,55,56

   o connectés à leurs extrémités de façon à être alimentés chacun

   par une des phases de l'alimentation électrique,

   - et on recouvre l'ensemble d'une pellicule 76 d'un matériau diélec

   trique.
6. 7.Procédé selon les revendications 2 et 6 de réalisation d'un corps chaui fant électriquement, compact, triphasé 50 , ledit procédé étant caractérisé en ce que,

   - on ménage d'une extrémité à l'autre de la paroi latérale du noyau cf

   tral 52 ,trois rainures parallèles dis jointives 58,

   - on introduit au moins partiellement à l'intérieur de chacunes des

   dites rainures un filament résistant 54,55,56,

   - on réunit électriquement en étoile les trois filaments résistants 5!

   55,56,à l'une des extrémités du noyau 52 à l'aide d'une bague de coi

   plage 70,

   - on dispose les trois extrémités des filaments résistante de façon a

   permettre leur alimentation électrique extérieure,

   - et on recouvre le bloc actif ainsi réalisé d'une pellicule 76 d'un

   matériau diélectrique.

   B. Procédé selon lune des revendications précédentes de réalisation d'w corps chauffant électriquement 50 destiné a améliorer la qualité de Bon isolation électrique, ledit procédé étant caractérisé en oe que l'on dépose en jets 77 une pellicule 76 d'un matériau diélectrique sur la paroi latérale dudit bioc actif,de façon à le recouvrir convenablement et en particulier à enrober intimement le réseau de filaments résistants 54,55,56, du bloc actif 75.
7. 9. Procédé selonla revendication 8 précédente caractérisé en ce qu'on effectue sur ledit bloc actif 75 un rechargement uniforme en jet 77 sous ac- tion thermique d'une céramique diélectrique et notamment d'un silicate d'aluminium et de magnésie.
8. 10. Corps chauffant électriquement 50,

   - réalisé selon le procédé de la revendication 1 S

   - afin de coopérer avec une structure métallique de transfert 132, peréée

   d'au moins un évidement intérieur 134 au centre duquel ledit corps

   chauffant 50 doit être introduit, et destinée a plonger dans un flui

   de pour assurer le transfert du flux calorifique entre ledit corps chauf

   fant 50 et le fluide, ce corps chauffant étant constitué,

   - d'un noyau central 52 notamment cylindrique,réalisé en un matériau

   réfractaire diélectrique,tel de la stéatite,

   - d'au moins un filament résistant 54,55,56,

   o destiné à être alimenté électriquement pour entre chauffé par

   effet JOULE,

   tapissant de façon dis jointive la paroi extérieure du noyau cen

   tral 52,

   de façon à constituer le bloc actif 75 dudit corps chauffant, ledit corps chauffant étant caractérisé en ce qu'il est recouvert d'un enrobage diélectrique déposé à mEm e le bloc actif 52 de façon à isoler é- lectriquement les différentes portions voisines de filaments résistants 54 55,56 11. Corps chauffant 50 selon la revendication 10 réalisé selon le procédé

   de l'une des revendications 2 et 4 et caractérisé en ce que son noyau central 52 est rainuré,notamment hélicofdalement set à l'intérieur d'une de ces rainures de ce noyau est introduit au moins partiellement un filament résistant 54,55,56.

   12, Corps chauffant compact 50 selon l'une des revendications 10 et 11,réa- lisé selon le procédë de la revendication 6,destiné à être alimenté de fa çon équilibrée par une alimentation électrique multiphaséet ledit corps chauffant étant caractérisé en ce quel

   - la paroi latérale de son noyau central 52 est tapissée d'un réseau

   dê filaments résistants dis jointifs 54,55,56 au moins égaux au nom-

   bre des phases de l'alimentation électrique,

   - et ces filaments sont couplés (70) à leurs extrémités de façon à être

   alimentes chacun par une des phases de l'alimentation électrique 13.Corps chauffant 50 ,selon la revendication 12,réalisé selon le procédé

   de la revendication 7 pour être alimenté en courant électrique triphasé,

   ledit corps chauffant étant caractérisé en ce que,

   - son noyau central est doté d'une extrémités à l'autre de trois rai

   nures 58 parallèles dis jointives, notamment hêlicoTdales,

   - à l'intérieur de chacune de ces rainures est introduit un filament ré

   sistant 54,55,56,

   - à l'une des extrémités du corps chauffant est disposée une bague de

   couplage 70 à laquelle est réunie électriquement une extrémité 60,61,

   62 de chacun des trois filaments résistants 54,55,56,

   - les trois extrémités libres des filaments résistants sont disposées de

   façon à être alimentées chacunes par une phase,

   - enfin le bloc actif ainsi réalisé est recouvert d'une p-llicule 75 afin

   matériau diélectrioue.
9. 14.Corps chauffant 50 selon l'une des revendications 10 à 13 réalisé selrn

   le procédé d'une des revendications 8 et 9et caractérisé en ce qu'il e-l

   recouvert à même le bloc actif 75 ,par une pellicule 76 d'une céra

   mique diélectrique telle un silicate d'alumine et de magnésie.
10. 15.Corps chauffant 50 selon l'une des revendications 10 à 14 caractérisé en ce que son noyau central 52 est doté d'une saignée longitudinale 125

    - sous-jacente au filament résistant 64,

    - à l'intérieur de laquelle est placée une sonde ce température

    - et couverte continuerent par ladite pellicule 7C de ratérlau dié

    lectrique recouvrant par ailleurs le filament réristant 64.
11. 16. Corps chauffant 50 selon l'une des revendicatisr.s 10 à 14 caracté-

    risé en ce que son noyau central est muni d'un évidement 121 à l'in

    térieur duquel une sonde de température 120 est rrroduite.
12. 17. procédé selon l'une des revendications 1 à 9 de réalisation compac-

    te modulaire d'un corps chauffant 50 de forte paissance ,-r jaxta

    position bout à bout de plusieurs corps chauffant @l@mentaire@ @@@, 50 selon l'une des revendications 10 à 11 et de préférence selon la revandication 14,ledit procédé étant caractérisé en ce que:

    :

    - on perce chacun des noyaux 52 a des dits corps chauffant élémen-

    taires 50 a d'un évidement central 160,

    - par ailleurs on ménage au travers des parois de chacun de ces no

    yaux 52 a et à l'une de leurs extrémités au moins un perçage 111

    transversal à la paroi du noyau destiné à mettre en communication

    chacune des extrémités des filaments résistant 54,55,56, du corps chau

    fant élémentaire 50 a avec l'évidement central 160 de son noyau 52 a,

    - de plus, on prolonge les extrémités libres des filaments résistant

    56 de chaoue corps chauffant élémentaire d'un fil d'alimentation 113,

    notamment par l'intermédiaire d'une pièce de jonction soudée 112,

    - on fait suivre à chacun des fils d'alimentation 113 le perçage as

    socié imide façon à les introduire dans l'évidement central 160,

    - par ailleurs,on assemble bout à bout chacun des dits corps chauffant

    50 a ,50 b, notamment par solidarisation successive d'un épaulement

    107 de l'un avec un évidement 106 de son voisin,en alignant leurs

    évidements centraux 160,

    - au surplus on dirige l'ensemble des filaments d'alimentation 113

    de chaque corps chauffant 50 a vers l'extérieur ,au sein dudit évi

    dement central 160 ,afin de procéder à leur alimentation électrique,

    - enfin, on recouvre le corps modulaire 50 ainsi constitué d'une pel

    licule d'un matériau diélectrique 76.
13. 18. Corps chauffant électriquement 50 de forte puissance réalisé selon

    le procédé de la revendication 17 et constitué par la juxtaposition

    bout à bout de plusieurs corps chauffant élémentaires 50 a décrits

    dans l'une des revendication 11 à 15,ledit corps chauffant étant ca

    ratérisé en ce que,

    - ces dits corps chauffant élémentaires 50 a

    sont percés chacun d'un évidement central 160,

    munis d'a- moins un perçage transversal 111 mettant en commu-

    nicalirn chacune des extrémités de ses filaments résistant 54,

    55,56,avec son évidement central 160,

    - chacune falement résistant 56 d'un corps chauffant élémentaires

    50 a est,notam@ent par l'intermédiaire d'une pièce de jonction

    112,

    raccordé a un fil d'alimentation 113,

    intro@nt dans le perçage correspondant 111 pour rejoindre

    l'évidement central 110,

    - l'ensemble des noyaux 52 a des dits corps chauffant élémentaires

    50 a est solidaire de son voisin ,notamment par assemblage de

    l'épaulement 107 de l', wavec un évidement 106 de l'autre,de

    telle façon que les évidements centraux 160 soient alignés,

    - les fils d'alimentation 113 de chacun des corps chauffant élé

    mentaires 50 a sont diriges vers l'extérieur au sein de l'évi

    dement central 160 afin d'être alimentés électriquement,

    - enfin, le corps chauffant 50 ainsi constitué ,réunoin des corps

    chauffant élémentaires 52 ,50 a estrecouvert d'une pellicule d'un

    matériau diélectrique 76.
14. 19. Procédé de fabrication d'un réchauffeur 130 de fluide à haute per

    formance,ce procédé consistant notamment

    - à introduire au moins un corps chauffant électriquement 50

    - à l'intérieur d'un évidement cylindrique et ou conique ménage

    dans une structure métallique 132 de transfert du flux calorifi

    que entre ledit corps chauffant et le fluide,

    ledit procédé étant caractérisé en ce que:

    - on réalise ledit corps chauffant 50 selon le procédé d'une des

    revendications (1à9) et 17,

    - on surmoule ledit corps chauffant ainsi réalisé, d'une pellicule

    loe d'un ciment réfractaire,

    - et on modèle cette pellicule extérieure de ciment réfractaire 102

    en lui donnant des caractéristiques geométriques semblables à

    celles de l'évidement 134 de ladite structure de transfert.
15. 20. Procédé selon la revendication 19 de fabrication d'un réchauffeur de

    fluide 130 destiné à améliorer le transfert du flux calorifique en

    tre ledit corps chauffant 50 et la structure de transfert 132,et ca

    ractérisé en ce que:

    - on ménage à l'intérieur de la structure métallique de transfert au

    moins un évidement 134 conique,

    - on modèle la paroi latérale dudit corps chauffant ;20 rivant un

    cône de caractéristiques géométriques semblable à celles de l'em

    preinte constituée par ledit évidement conique.
16. 21. Corps chauffant 50 selon l'une des reven@ications (10 à 16) et 18 des

    tiné à mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 19 et ca

    ractérisé en ce qu' il est recowert d'une pellicule 1 C2 : c--.ent

    réfractaire,

    - rrroulée sur la pellicule 76 de matériau diélectrique isolant é

    lectriquement son bloc actif 75,

    - et de caractéristiques géométriques extérieures cylindrique et/ou

    conique précises.
17. 22.Corps chauffant 50 selon li revendication 21 destiné à mettre en oeu

    vre le procédé selon la revendication 20 et caractérisé en ce que sa

    paroi latérale est conique.

    23; Corps chauffant 50 selon l'une des revendications 21 ou 22 recowert

    d'une gaine métallique extérieure 129 de protection ,notamment her

    métique pour accroitre sa résistance mécanique et à l'humidité et de

    ce fait sa fiabilité d'utilisation.
18. 24.Procédé selon l'une des revendications 19 et 20 de fabrication d'un

    réchauffeur 130 électrique de fluide à haute performance destiné,

    - d'une part à simplifier sa conception et de ce fait à diminuer

    son coût de revient et rationaliser son entretien,

    - et d'autre part à diminuer la résistance thermique entre son sys

    tème de production de chaleur et sa structure de transfert de fa

    çon à accrottre sa fiabilité et sa puissance calorifique,

    ledit procédé étant caractérisé en ce que::

    - on utilise -une structure de transfert 132 de révolution axiale

    que l'on perce d'un unique évidement central borgne 134 de plus lar

    ge section compatible avec les contraintes mécanioues et thermiques

    auxquelles l'enveloppe extérieure est soumise,

    - et on introduit à l'intérieur de ce large évidement central 134 un

    corps chauffant 50 selon l'une des revendications ( ( 10 à 16),18,

    et 21 à 23 ).
19. 25.Procédé selon la revendication 24 de fabrication simplifiée d'un ré

    chauffeur 130 électrique multiphasé de fluide,caractérisé en ce que

    l'on introduit à l'intérieur du large évidement central borgne de la

    structure de transfert un corps chauffant électriquement multipha-

    se co@pact 50 selon l'une des revendications 12 et 13.
20. 26.Réchauffeur électrique de fluide réalisé selon le procédé d'une des

    revendications 19 et 20 et caractérisé en ce qu il est constitué par

    la combinaison,

    - d'un corps chauffant électriquement 50 selon l'une des- revendi-

    cations 10 à 16 et plus particulièrement selon l'une des reven

    lications 21 à 23,

    -et @@@e structure métallique 132 de transfert

    percée d'au moins un évidement intérieur borgne 134 au centre

    duquel ledit corps chauffant est introduit pour coopérer ther

    miquement avec la structure de transfert,

    et destinée à plonger dans le fluide pour assurer le transfert

    du flux calorifique entre ledit corps chauffant électriquement

    50 et le fluide.
21. 27.Réchauffeur électrique 136 de fluide selon la revendication 26 réa

    lisé selon le procédé de la revendication 24 et caractérisé en ce que

    - sa structure métallique de transfert 132,de révolution axiale ,est

    percée d'un unique évidement central borgne 134,de plus large sec

    tion compatible avec les contraintes mécaniques et thermiques aux

    quelles l'enveloppe extérieure est soumise,

    - et un unique corps chauffant 50 selon l'une des revendications

    ( 10 à 16),18, et 21 à 23 de caractéristiques géométrioues ex

    térieures semblables à celles de l'empreinte dudit évidement cen

    tral 134 de la structure 132 est introduit à l'intérieur de cet é vidiment.
22. 28.Dispositif 130 de chauffage de fluide par convection naturelle desti

    né à assurer une grande facilité d'entretien et constitué de façon

    caractéristique par la combinaison

    - d'une cuve destinée à contenir le fluide à réchauffer

    - et d'un réchauffeur électrique de fluide selon l'une des reven

    dications 26 et 27,enfile au travers de la paroi latérale de ladi

    te structure de transfert et comportant

    une structure métallique 132 de transfert de chaleur percée 4L

    d'au moins un évidement 134 borgne cylinårique et/ou conique,

    munie notamment d'un prolongateur 139 afin de dégeger la cha

    leur produite loin de la paroi 137 de la cuve 132, et adaptée

    hermétiquement sur les parois de la cuve 131 par l'intermédi-

    aire d'une bride de fixation 46,

    @ et un corps chauffant électriquement 50 selon l'une des reven

    dications 10 à 16, 18 et 21 à 23 introduit de façon amovible de

    l'extérieur à l'intérieur dudit évidement borgne 134 de la struc

    ture métallique et coopérant intimement avec les rois intéri

    erres de cet évidement 134.
23. 29.Dispositif 165 de chauffage électrique de fluide p-- convection for

    cée en tuyauterie destiné à acoroftre la température d'un fluide tel

    un hydrocarbure s'écoulant entre deux portions 175 et 180 de canalisa

    tion munies chacune d'une bride 176,181 à leurs extrémités,ce dispo-

    actif étant conçu de manière à assurer

    une grande facilité d'entretien par échange quasi instantané de

    son corps chauffant 50,indépendamment de la présence de fluide à

    l'intérieur de la tuyauterie,

    - et une aisance exceptionnelle de montage en séparant les problè

    mes de mise en place de tuyauterie et d'assemblage du réchauf

    feur,

    ledit dispositif étant constitué de façon caractéristique par la combinaison:

    - d'une tuyauterie métallique 169,178 coudée dont chacune des extré

    mités est munie d'une bride 173,1 79 conçue de iranière à coopérer

    hermétiquement avec la bride extrême 176,181 de l'une des deux

    portions 175,180 de canalisation de fluide,

    - d'un réchauffeur selon l'une des revendications 27 et 26 dévelop

    pé axialement à l'intérieur d'une des deux branches de ladite tu

    yauterie coudée et comprenant,

    une structure métallique de transfert 132 cl portant essentiel

    lement un fût,

    + solidaire de la tuyauterie

    + revetu extérieurement d'ailettes 167 d'augmentation de la

    surface d'échange avec le fluide,orientées suivant l'axe du

    fût,

    + permettant un mouvement du fluide le long de ses parois en

    tre les deux extrémités 173 et 179 de la tuyauterie coudée,

    + dont une des extrémités 48 traverse la paroi de ladite ca

    nalisation coudée,au voisinage du couSe,en coopérant hermé

    tique nuent avec cette dernière,

    + et percé d'un évidement borgne axial 13E cylindrique et /ou

    conique dont l'évent est dirigé vers l'extérieur et débouchant

    uniquement du côté du coude,

    - et enfin d'un corps chauffant 50 ,cylindrique ou conique selon

    l'une des revendications ( 10 à 16,18, ou 21 à 23)

    de diamètre légérement inférieur à celui de l'évidement axial

    134 de ladite structure de transfert 132,de façon à permettre

    une libre introduction à l'interieur de cette dernière.
24. 30.Dispositif,selon la revendication 29, de chauffage électrique de flui

    e par convection forcée,constitué de façon caractéristique par la

    combinaison: - d'un assemblage mécanosoudé , destiné à constitué r la canalisa-

    tion dudit dispositif de chauffage et comportant

    un tuyau principal 169 à extrémités libres munies de deux bri

    des 171 et 173

    O et un tuyau secondaire 1 78,

    + soudé (186)par une de ses extrémités sur la paroi latérale du

    tuyau principal 1 69,

    + communiquant avec le tuyau principal par cette extrémité,

    + et muni d'une bride coudée 172 à son autre extrémité,

    - d'une structure métallique 132 de transfert de chaleur compor

    tant un fbt,

    revêtu d'ailettes 167,notamment longitudinales,

    O percé d'un évidement borgne 134 axial cylindrique ou conique dont

    11 évent est dirigé vers l'extérieur,

    muni d'une bride de fixation 48 à l'extrémité de laquelle débou

    che l'évidement borgne,

    ladite structure métallique 132,

    de diamètre inférieur à celui du tuyau principal 169,

    O étant introduite à l'intérieur de ce dernier,

    et fixée hermétiquement avec ce dernier par coopération entre

    leurs brides 48 et 171,

    - d'un corps chauffant 50,

    tel que décrit dans l'une des revendications 10 à 16 , 18,ou 21 à

    23,

    introduit librement à l'intérieur de l'évidement 134 de la struc

    ture métallique de transfert.
25. 31.Procédé de fabrication d'un dispositif de chauffage électrique par con

    vection forcée,selon la revendication 20,caractérisé en ce que:

    - on moule, notamment à noyau de sable ,en une opération une cana

    lisation convective unitaire 195 constituée par l'association,

    de ladite tuyauterie métallique coudée 169,17@

    et d'une structure métallique de transfert 132 ,se développant

    axialement à l'intérieur d'une des deux branches de de ladite tu

    yauterie coudées

    - et on introduit ultérieurement et librement à l'intérieur dudit

    évidement borgne 134 de la structure de transfert 132 un corps

    chauffant 50.
26. 32.Canalisation convective unitaire réalisée selon le pr@e dé de la re vendication31 et caractérisé en ce qu'elle comporte un assemblage uni fié moulé constitué,

    - d'une tuyauterie 169

    - et d'une structure métallique de transfert 132 se développant axi-

    alement à l'intérieur d'une des branches de ladite tuyauterie 169.
27. 33.Procédé d'assemblage modulaire d'un dispositif 210 compact de réchauf-

    fage électrique de fluide,de forte puissance,par convection fermée en

    tuyauterie, ce procédé étant destiné à réaliser ledit dispositif 210 p

    par assemblage en série de réchauffeurs en tuyauterie 165 selon la r.-

    vendication 29 de façon à délivrer au fluide ladite forte puissante par

    l'intermédiaire de plusieurs réchauffeurs 165 a 165 b successifs de puis

    sance moindre,ledit dispositif étant caractérisé en ce que,

    - on juxtapose en lacets,bout à bout ,au moins deux réchauffeurs 165a

    165 b selon la revendication 29,

    en les reliant par l'intermédiaire de leurs brides 179 a,179 b

    et éventuellement de coudes intermédiaires de renvoi 212,tels

    des coudes à 3600,

    - de façon à disposer leurs tuyauteries selon les arêtes de qua

    si-polyèdres.
28. 34.Procédé d'assemblage modulaire d'un dispositif de réchauffage élec

    trique de fluide en tuyauterie 210 selon la revendication 27 caracté-

    risé en ce que,

    - on juxtapose en lacets bout à bout une série de réchauffeurs 165

    selon la revendication 29,éventuellement liés par des coudes de

    renvoi 212,

    - et on dispose leurs tuyauteries suivant les arêtes de quasi-poly

    èdres emboîtés l'un dans l'autre.
29. 35.Procédé d'assemblage modulaire d'un dispositif compact de réchauffage

    de fluide en tuyauterie, selon la revendication 29 destiné à faciliter

    l'entretien et l'échange de ses corps chauffant et caractérisé en ce que

    - on juxtapose en lacets lesdits réchauffeurs selon les arêtes d'au

    moins un polyèdre cylindrique de manière telle que

    - on dispose parallélement l'ensemble desdits corps chauffant 50 sui-

    vant la direction axiale dudit polyèdre cylindrique,de façon à permet

    tre une mise en place ou un échange de l'un quelconque desdits Corps

    chauffant50 psr l'une des extrémités 221 du dispositif de réchauf-

    faBe 210.
30. 36. Dispositif modulaire compact 210 de réchauffage électrique de fluide

    de forte puissance,par convection forcée,réalisé selon le- procédé d'une

    des revendications 34 et 35,et caractérisé en ce qu'il est constitué

    - par l'assemblage bout à bout en lacets,

    O d'une série de réchauffeurs en tuyauterie 165 selon la revendi

    cation 29,

    réunis par leurs brides extrêmes 179 a,179 b,

    O et éventuellement séparés par des coques de renvoi 212,tels des

    coudes à 3600,

    - l'ensemble des tuyauteries étant reparti selon les arêtes de oua

    si-polyèdres,notamment emboités les uns dans les autres.
31. 37. Dispositif modulaire compact 210 selon la revendication 34, de réchauf

    fage électrique de fluide de forte puissance, par convection forcée,

    réalisé selon le procédé de la revendication 28 et caractérisé en ce

    que,

    - l'ensemble des tuyauteries de ces différents réchauffeurs est jux

    taposé selon les arêtes d'au moins un quasi-polyèdre cylindrique

    de manière telle que,

    - les différents corps chauffant 50 sont disposés parallélement se

    lon la direction duéit polyèdre cylindrique et leur mise en place

    est effectuée par l'une des extrémités 221 dudit dispositif de ré

    chauffage 210.
32. 38. Dispositif modulaire de réchauffage électrique de fluide par con

    vection forcée ,caractérisé en ce qu'il est constitué par un assez

    blage en série de plusieurs ré chauffeurs élémentaires verticaux 1 97,

    198,199...,

    - chacun des dits ré chauffeurs élémentaires comprenant,

    une tuyauterie principale verticale 200,

    e munie d'une plaoue 206 de fixation au sol,

    + dans laquelle débouche perpendiculairement à chacune des ex

    trémités deux tuyauteries d'ali.entation 201 et 202 munies de

    brides 203,

    un thermoplongeur 166 , selon l'une ces revendications 26-et 27

    à ailettes longituiinales introduit à l'intérieur de ladite tu

    yauterie principale 200,

    - l'assemblage entre les réchauffeurs étant réalisé par réunion d'une

    bride 203 d'une tuyauterie d'alimentation 202 de l'un avec une de

    celles de son veiein.
33. 39. Dispositif modulaire conpact 210 @elon l'une des revendications 36 et

    37 de réchauffage @@@e@rique de fl@@@@ caractérisé en ce qu'il est en

    touré d'un caisson 215 et qu'un @@@@@@ isolant 226 tel @ .e mousse de polyuréthane est introduit à l'intérieur dudit caisson 215 pour en

    tourer chacun des réchauffeurs 165 de façon à confiner thermiquement l'ensemble des réchauffeurs 165 a s 165 b, au sein d'un caisson iso

    lant ainsi constitué et à limiter les pertes thermiques de ces réchauf- feurs