FR2538088A1 - Appareil de transmission de chaleur - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LA THERMIQUE L'APPAREIL FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST CARACTERISE EN CE QUE, POUR RELIER L'ENCEINTE 6 DE LA CHAMBRE DE CONDENSATION 5 ET L'ENCEINTE 8 DU TUBE 7 A L'ENCEINTE DE LA CHAMBRE D'EVAPORATION 1, SONT PREVUES AU MOINS DEUX TUBULURES: UNE TUBULURE DE VAPEUR 9 ET UNE TUBULURE DE LIQUIDE 10, L'UNE DESDITES TUBULURES COMMUNIQUANT AVEC LA ZONE DE VAPEUR 4 DE LA CHAMBRE D'EVAPORATION 1, ET L'AUTRE, AVEC LA ZONE DE LIQUIDE 3 DE LA CHAMBRE D'EVAPORATION 1, LA CHAMBRE DE CONDENSATION 5 ETANT MONTEE SENSIBLEMENT HORIZONTALEMENT LE LONG DU CORPS A CHAUFFER 11. L'INVENTION PEUT ETRE UTILISEE NOTAMMENT POUR LE CHAUFFAGE DES BRANCHEMENTS OU AIGUILLAGES DES VOIES DE CHEMINS DE FER, DES CABINES DES MOYENS DE TRANSPORT ET DES WAGONS DES CHEMINS DE FER ELECTRIFIES.
Description
La présente invention concerne la thermotechnique et a notamment pour objet un appareil de transmission de chaleur.
L'invention peut être utilisée, avec un succes maximal pour le service des voies de transport ferroviaire, pour le chauffage des branchements ou aiguillages des voies de chemin de fer, des cabines des moyens de transport et des wagons des chemins de fer électrifiés.
En outre, l'invention peut être appliquée dans certaines branches de l'industrie telles que les branches chimique, médicale, microbiologique, où les variaticns de la température de la surface de chauffage doivent répondre à des exigences technologiques sévères, ainsi que pour le chauffage des locaux d'habitation temporaireS par exemple des maisonnettes mobiles, utilisés dans la construction des voies de communication et des conduites à gaz et à pétrole, de même que pour le chauffage des locaux d'élevage.
On connaît un appareil de transmission de chaleur, décrit dans le brevet d'invention des Etats-Unis d'Amerique nO 3986550, qui peut être utilisé en tant qu'appareil de chauffage, ainsi que pour l'évacuation de la chaleur d'objets à refroid:
Cet appareil connu, utilisé pour la transmission de chaleur, comporte-une chambre d'évaporation et une chambre de condensation exécutées sous forme de réservoirs, l'enceinte de la chambre d'évaporation, qui comprend une zone de liquide et une zone de vapeur, étant mise en communication avec l'enceinte de la chambre de condensation par une tubulure pour le passage de la vapeur et par une tubulure pour le passage du liquide. Afin de simplifier la description qui va suivre, ces tubulures seront appelées "tubulure de vapeur" et "tubulure de liquide", respectivement.
Cet appareil connu, utilisé pour la transmission de chaleur, comporte-une chambre d'évaporation et une chambre de condensation exécutées sous forme de réservoirs, l'enceinte de la chambre d'évaporation, qui comprend une zone de liquide et une zone de vapeur, étant mise en communication avec l'enceinte de la chambre de condensation par une tubulure pour le passage de la vapeur et par une tubulure pour le passage du liquide. Afin de simplifier la description qui va suivre, ces tubulures seront appelées "tubulure de vapeur" et "tubulure de liquide", respectivement.
Lorsque la chaleur est appliquée à la chambre d'évaporation le caloporteur liquide s'évapore. Les vapeurs de calo porteur arrivent par la tubulure de vapeur dans la chambre de condensation, où elles se condensent en cédant la chaleur latente de la formation de vapeur à l'objet. Le caloporteur condensé coule suivant la tubulure de liquide vers l'évapo- rateur.
Du fait que, dans cet appareil connu de transmission de chaleur, la chambre de condensation est exécutée sous forme d'un réservoir dans lequel le rapport de la longueur au diamètre est égal à l'unité, l'utilisation de cet appareil s'avère impossible pour le chauffage d'objets de grande étendue disposés horizontalement.
On connaît un appareil de transmission de chaleur décrit dans l'article E.W. Saaski, J.C. Hartl, "A high performance cocurrent flow heat pipe fort heat recovery applications ", AJAA Piper, 1980, v. 1508.
Cet appareil connu de transmission de chaleur peut être utilisé pour le chauffage d'objets de grande étendue disposés verticalement ou avec un angle d'inclinaison positif par rapport à l'horizontale.
L'appareil comporte une chambre d'évaporation, dont l'enceinte comprend une zone de vapeur et une zone de liquide, et une chambre de condensation exécutée sous forme d'une conduite dans laquelle est montée une cloison disposée suivant son axe longitudinal et servant à orienter la vapeur vers l'enceinte de la chambre de condensation et à ramener le liquide condensé dans la chambre d'évaporation.
L'enceinte de la chambre de condensation est reliée à la chambre d'évaporation par la tubulure de liquide placée au-dessous du niveau du caloporteur liquide.
Dans cet appareil connu, les vapeurs de caloporteur de la chambre d'évaporation montent et arrivent dans la chambre de condensation, où elles se condensent de nouveau en circulant suivant la cloison longitudinale La plus grande partie du caloporteur condense,en se déplaçant de haut en bas dans la tubulure de liquide, retourne dans la zone de condensation.
L'appareil connu ne peut être utilisé pour le chauffage d'objets d'une étendue suffisamment grande qu'à condition qu'il soit disposé verticalement ou bien sous des angles d'inclinaison positifs par rapport à l'horizontale, car cette disposition assure un recyclage assez fiable du caloporteur condensé dans la chambre de condensation sous l'effet de la pesanteur. Toutefois, si cet appareil est incliné par rapport à l'horizontale sous des angles négatifs, il n'est absolument pas capable de fonctionner du fait que le caloporteur liquide coule dans la chambre de condensation et que la chambre d'évaporation se trouve séchée.
L'efficacite du fonctionnement de cet appareil disposé horizontalement n'est pas élevée, car, dans ce cas1 en premier lieu, seulement une certaine partie de la surface intérieure de la chambre d'évaporation est recouverte de caloporteur liquide, ce qui conduit à une diminution de la puissance calorifique fournie à la chambre d'évaporation, et en deuxième lieu, le caloporteur liquide recouvre d'une couche épaisse une partie de la surface de transmission de la chaleur dans la chambre de condensation, ce qui aboutit à une baisse de la puissance calorifique.
En outre , si l'appareil est disposé horizontalement, l'augmentation de la longueur de la zone de condensation, dont le diamètre est petit, entraine la formation d'une zone de stagnation dans l'extrémité de la chambre de condensation opposée à la chambre d'évaporation. De ce fait, le caloporteur liquide froid qui ne participe pas au processus d'évaporation et de condensation s'accumulera dans la zone de stagnation. Pour cette raison, l'appareil de transmission de chaleur considéré ne peut être utilisé que pour les objets de petite longueur disposés seulement horizontalement, la puissance calorifique transmise étant faible.
L'inconvénient de l'appareil considéré réside en ce qu'on ne peut pas l'utiliser pour le chauffage d'objets de grande étendue disposés horizontalement.
On connaît un appareil de transmission de chaleur, décrit dans le brevet d'invention des Etats-Unis d'Amérique nO 4050509, qui peut être utilisé pour le chauffage de la plate-forme de la voie à l'aide de l'énergie solaire.
Cet appareil connu de transmission de chaleur comporte une chambre d'évaporation pourvue d'au moins une source de chauffage. L'enceinte de la chambre d'évaporation est par tagée en une zone de liquide et une zone de vapeur. La chambre de condensation est disposée au-dessous de la chambre d'évaporation et est exécutée sous forme d'une conduite dans l'enceinte de laquelle est disposé un tube suivant son axe longitudinal, dont.l'enceinte est reliée aux enceintes de la chambre de condensation et de la chambre d'évaporation. Ce tube sert à amener la vapeur dans l'enceinte de la chambre de condensation et à recycler le liquide condensé dans l'enceinte de la chambre d'évaporation.
L'appareil considéré fonctionne de la manière suivante.
Lorsque la chaleur est appliquée à la chambre d'evaporation, le caloporteur liquide s'évapore et passe par le tube dans l'enceinte de la chambre de condensation. Dans l'enceinte de la chambre de condensation, les vapeurs de caloporteur se condensent et la chaleur latente de formation de la vapeur est transmise à l'objet à chauffer. Le processus de transmission de la chaleur à l'objet à chauffer se déroule jusqu'au moment de l'évaporation totale du caloporteur liquide dans la chambre d'évaporation et de la chute de pression dans celle-ci. Dès ce moment, la chaleur ne se transmet plus à l'objet à chauffer et le caloporteur liquide commence à couler sous l'effet de la pression de l'enceinte de la chambre de condensation dans la chambre d'évaporation suivant le tube descendu au-dessous du niveau du caloporteur liquide.Ce processus se produit grâce à la pression excédentaire des gaz non condensables dansl'enceinte de la chambre de condensation. Au fur et à mesure que le caloporteur liquide revient dans la chambre d'évaporation sous l'effet de la pression, la pression dans la chambre de condensation décroît et celle dans la chambre d'évaporation augmente à la suite de l'évaporation du caloporteur liquide qui y est arrivé. A partir du moment où la pression dans la chambre d'évaporation devient supérieure à celle de la chambre de condensation, le processus de transmission de la chaleur à l'objet à chauffer s'interrompt. L'appareil en question ne peut fonctionner que dans la position dans laquelle sa chambre de condensation est disposée vertica -lement ou inclinée sous des angles proches de la verticale.
Dans le cas où la chambre de condensation est disposée horizontalement, sa surface de transmission de chaleur diminue notablement du fait que seule la moitié supérieure de la chambre de condensation peut être chauffante, car la partie inférieure de celle-ci sera remplie de caloporteur liquide pendant toutela période de fonctionnement. En conséquence, la puissance calorifique transmise à l'objet à chauffer diminue. De plus, la nécessité de réduire la vitesse du courant de vapeur dans le tube jusqu'aux valeurs auxquelles le caloporteur liquide peut couler de la chambre de condensation dans la chambre d'évaporation par gravité conduit elle aussi à une baisse de la puissance calorifique transmise.
Il s'ensuit que l'appareil connu considéré présente lui aussi l'inconvénient de ne pas pouvoir chauffer des objets de grande étendue disposés horizontalement lorsque la valeur de la puissance calorifique transmise est de quelques kilowatts et le rapport de la longueur de la chambre de condensation à son diamètre est relativement important et est compris entre 200 et 400 et davantage.
On s'est donc proposé de mettre au point un appareil de transmission de chaleur qui assurerait le chauffage d'objets étendus montés sensiblement horizontalement grâce à la réalisation constructive de la liaison de la chambre de condensation avec la chambre d'évaporation.
Ce problème est résolu à l'aide d'un appareil de transmission de chaleur comportant une chambre d'évaporation pourvue d'au moins une source de chauffage, l'enceinte de ladite chambre étant partagée en une zone de liquide et une zone de vapeur, et une chambre de condensation exécutée sous forme d'une conduite dans l'enceinte de laquelle est disposé, suivant son axe longitudinal, un tube dont l'enceinte est mise en communication avec les enceintes de la chambre de condensation et de la chambre d'évaporation, et qui sert à amener la vapeur dans l'enceinte de la chambre de condensation et à recycler le liquide condensé dans l'enceinte de la chambre d'évaporation, caractérisé, selon l'invention,en ce qu'on a prévu, pour relier l'enceinte de la chambre de condensation et celle du tube à l'enceinte de la chambre d'évaporation, au moins deux tubulures : une tubulure de vapeur et une tubulure de liquide, l'une d'elles étant reliée à la zone de vapeur de la chambre d'évaporation, et l'autre, à la zone de liquide de la chambre d'évaporation, la chambre de condensation étant montée sensiblement horizontalement le long de l'objet à chauffer.
Grâce à ces dispositions, la condensation des vapeurs de caloporteur s'effectue suivant toute la longueur de la chambre de condensation et par conséquent la température est constante suivant toute la surface de la chambre de condensation. En circulant par la chambre de condensation, le courant de-vapeur qui q'y condense entraîne avec lui la pellicule et les gouttes de caloporteur condensé. Depuis la chambre de condensation, le caloporteur liquide coule par la tubulure de liquide -vers la chambre d'évaporation
Le mouvement du courant de vapeur et du courant de vapeur-liquide --à l'intérieur de l'appareil de transmission de chaleur entraîne des pertes de pression dues aux résistances locales et aux résistances suivant la longueur.Pour surmonter lesdites résistances, les courants consomment une partie insignifiante de l'énergie de la vapeur générée dans la chambre d'évaporation par les sources de chauffage et qui se transforme de nouveau en énergie thermique.
Le mouvement du courant de vapeur et du courant de vapeur-liquide --à l'intérieur de l'appareil de transmission de chaleur entraîne des pertes de pression dues aux résistances locales et aux résistances suivant la longueur.Pour surmonter lesdites résistances, les courants consomment une partie insignifiante de l'énergie de la vapeur générée dans la chambre d'évaporation par les sources de chauffage et qui se transforme de nouveau en énergie thermique.
La perte de pression est compensée par la colonne de caloporteur liquide dans la tubulure de liquide maintenue grâce à ladite différence des pressions.
Le fonctionnement de l'appareil de transmission-de chaleur est aussi assuré dans le cas où la chambre de condensation est inclinée par rapport à l'horizontale sous un angle négatif.
Dans le cas d'un appareil de transmission de chaleur destiné à fonctionner dans des conditions de prélèvement de chaleur régulier ou peu variable le long de la chambre de condensation, il est avantageux que l'enceinte du tube soit reliée à l'aide d'une tubulure de vapeur à la zone de vapeur de la chambre d'évaporation et que l'enceinte de la chambre de condensation soit mise en communication par une tubulure de liquide avec la zone de liquide de la chambre d'évaporation. En circulant par l'enceinte du tube vers l'enceinte de la chambre de condensation, le courant de vapeur entraîne la pellicule et les gouttes de caloporteur condensé qui coule ensuite par la tubulure de liquide vers la zone de liquide de la chambre d'évaporation.En se condensant dans l'enceinte du tube, la vapeur cède la chaleur latente de formation de vapeur, à travers la paroi du tube, l'enceinte et la paroi de la chambre de condensation, à l'objet à chauffer. La partie résiduaire des vapeurs de caloporteur débouche du tube dans l'enceinte de la chambre de condensation, où elle se condense en cédant la chaleur latente de formation de la vapeur à travers la paroi de la chambre de condensation à l'objet à chauffer. Ceci assure l'isothermie de la paroi de la chambre de condensation lorsque le courant thermique cédant la chaleur est régulier ou varie peu. En faisant varier le diamètre du tube et le diamètre de la chambre de condensation on choisit le rapport des sections desdits éléments de manière à assurer la différence maximale des pressions dans l'appareil de transmission de chaleur.
Dans l'appareil de transmission de chaleur dont le régime de fonctionnement est caractérisé par de grandes variations du flux de chaleur transmis suivant la longueur de la chambre de condensation, il est avantageux que l'enceinte du tube soit reliée par la tubulure de liquide à la zone de liquide de la chambre d'évaporation et que l'enceinte de la chambre de condensation soit mise en communication par la tubulure de vapeur avec la zone de vapeur de la chambre d'évaporation.
Du fait que la vapeur arrive de la zone de vapeur de la chambre d'évaporation directement dans l'enceinte de la chambre de condensation, la transmission de la chaleur de la vapeur en cours de condensation à l'objet à chauffer se produit directement à travers la paroi de la chambre de condensation, la résistance thermique étant relativement faible.
Il s'ensuit que la variante considérée de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur possède une isothermie suffisante en cas d'extraction de grandes quantités de chaleur de certains endroits suivant la longueur de la chambre de condensation.
Pour obtenir un appareil de transmission de chaleur de
conception fiable, facile à fabriquer et de grande robustesse, il est avantageux de disposer la tubulure de vapeur à l'intérieur de la tubulure de liquide dans laquelle est montée une cloison qui sépare de la zone de vapeur de la chambre d'évaporation le caloporteur s'écoulant de la chambre de condensation. Dans un appareil ainsi conçussle manque de cordons de soudure étanches au vide est considérablement réduit.
conception fiable, facile à fabriquer et de grande robustesse, il est avantageux de disposer la tubulure de vapeur à l'intérieur de la tubulure de liquide dans laquelle est montée une cloison qui sépare de la zone de vapeur de la chambre d'évaporation le caloporteur s'écoulant de la chambre de condensation. Dans un appareil ainsi conçussle manque de cordons de soudure étanches au vide est considérablement réduit.
Dans le cas d'un appareil de transmission de chaleur destiné à être utilisé à ciel ouvert et pouvant subir des actions mécaniques occasionnelles, il est avantageux que la tubulure de vapeur soit disposée à l'intérieur de la tubulure de liquide.
Selon encore une variante de réalisation, il est avantageux que la cloison séparant de la zone de vapeur le caloporteur débouchant de l'enceinte de la zone de condensation soit constituée par un demi-anneau obturant l'espacement annulaire entre les parois de la tubulure de vapeur et de la tubulure de liquide par laquelle le caloporteur condense retourne dans la chambre d'évaporation, et par des plaques obturant les espacements longitudinaux entre lesdites parois des tubulures, ledit anneau et lesdits plaques étant montés sous un angle entre eux. On diminue de cette façon la nomenclature des matériaux nécessaires et'on améliore la technologie des travaux de montage et d'assemblage.
Afin d'élever la fiabilité de fonctionnement et d'élargir la plage réglable des charges thermiques transmises, l'appareil de transmission de chaleur peut comporter un condenseur dont l'enceinte comprend une zone de vapeur et une zone de liquide et est reliée à l'enceinte de la chambre de condensation et, par l'interrediaire d'une tubulure de liquide, à la zone de liquide de la chambre d'évaporation.
Dans ce cas, le condenseur est muni d'une tubulure pour le remplissage de la chambre d'évaporation du caloporteur et l'évacuation hors de l'appareil des gaz non condensés.
Le fait que l'interface "liquide-vapeur" admise conventionnellement soit déplacée de l'enceinte de la chambre de condensation dans l'enceinte du condenseur assure une augmentation de la vitesse du courant de vapeur suivant toute la longueur de l'enceinte du condenseur.
Selon un autre mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur, le condenseur est monté directement sur la chambre de condensation, grâce à quoi la chaleur cédée par le condenseur peut être transmise directement à l'objet à chauffer.
Il est également avantageux que le condenseur soit disposé directement sur la tubulure de liquide quand il n'est pas désirable, pour des considérations de construction ou compte tenu des conditions d'exploitation de l'objet à chauffer, d'appliquer à celui-ci la chaleur du condenseur
auxiliaire.
auxiliaire.
Dans le but d'assurer de la manière la plus efficace l'évacuation de la chaleur du condenseur, ce dernier peut être pourvu dgun ailetage exterieur.
Selon l'une des variantes de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur, un réchauffeur auxiliaire est logé dans la zone de vapeur du condenseur et une soupape de vidange est montée à la sortie de la tubulure de liquide dans la zone de liquide, ce qui assure une vidange sûre du liquide condensé de l'enceinte de la chambre de condensation dans l'enceinte de la chambre d'évaporation en cas de diminution de la hauteur de la tubulure de liquide.
Dans le but d'accélérer le processus de mise en marche et d'élever la fiabilité de fonctionnement de l'appareil de transmission de chialeur, il peut être muni d'une pièce intercalaire en matériau capillaire poreux, qui entre en contact avec la zone de liquide de la chambre d'évaporation, est liée rigidement à la tubulure de liquide et empêche la vapeur de pénétrer dans celle-ci de la zone de vapeur de la chambre d'évaporation. La pièce intercalaire en matériau capillaire poreux est utilisée pour prévenir les irruptions du liquide pendant les périodes de démarrage depuis la zone de liquide de la chambre d'évaporation à travers la tubulure de liquide dans la chambre de condensation.
Selon l'une des variantes de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur la pièce intercalaire est chauffée à l'aide d'une source de chauffage auxiliaire. L'avantage de l'utilisation d'une telle solution technique est fondé sur le fait que, en premier lieu, elle permet d'intensifier notablement l'échange de chaleur et de masses lors de l'évapora- tion du liquide de la surface de la source de chauffage auxiliaire, dont l'encombrement se trouve sensiblement réduit, et en deuxième lieu, elle permet de diminuer l'encombrement de la chambre d'évaporation et de réduire la hauteur à laquelle est disposée la chambre de condensation au-dessus de la chambre d'évaporation.
Pour améliorer la technologie de fabrication et faciliter le transport et le montage d'un appareil de transmission de chaleur dont la chambre de condensation est de plusieurs dizaines de mètres, celle-ci et son tube sont composites.
Selon l'une des variantes de réalisation de l'appareil, des brides pourvues d'un joint sont disposées à l'endroit de la jonction sur la chambre de condensation, et un accouplement par assemblage fileté est prévu sur le tube, en assurant ainsi la jonction étanche de la chambre de condensation et la jonction étanche du tube sans diminuer la section transversale dudit tube et de l'enceinte de la chambre de condensation.
Vu que le coût de l'appareil de transmission de chaleur est plus élevé que celui des tubes d'échange de chaleur courts, et aussi afin de simplifier le processus de remplissage par le liquide et d'évacuation périodique des gaz non condensables de l'appareil, une soupape est montée à l'endroit de l'accumulation des gaz non condensables.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemplesnon limitatifs, avec références aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un appareil de transmission de chaleur conforme à l'inven- tion, en coupe longitudinale;
- la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II dela figure 1;
- la figure 3 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'un des modes de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 4 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'un autre mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention; ;
- la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4;
- la figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 4;
- la figure 7 est une coupe suivant Vil-Vil de la figure 4;
- la figure 8 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 9 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur;
- la figure 10 représente > en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 10 representeoen coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil conforme à l'invention;;
- la figure 11 représente, en coupe longitudinale/ une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 12 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 13 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 14 représente, en coupe longitudinale, ne vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 15 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;;
- la figure 16 est une coupe suivant la ligne XVI-XVI de la figure 15;
- la figure 17 est une coupe suivant la ligne XVII-XVII de la figure 15;
- la figure 18 représente, en coupe Iongitudinalejune vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 19 est une vue suivant la ligne XIX-XIX de la figure 18;
- la figure 20 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention.
- la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un appareil de transmission de chaleur conforme à l'inven- tion, en coupe longitudinale;
- la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II dela figure 1;
- la figure 3 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'un des modes de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 4 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'un autre mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention; ;
- la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4;
- la figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 4;
- la figure 7 est une coupe suivant Vil-Vil de la figure 4;
- la figure 8 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 9 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur;
- la figure 10 représente > en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 10 representeoen coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil conforme à l'invention;;
- la figure 11 représente, en coupe longitudinale/ une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 12 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 13 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 14 représente, en coupe longitudinale, ne vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 15 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;;
- la figure 16 est une coupe suivant la ligne XVI-XVI de la figure 15;
- la figure 17 est une coupe suivant la ligne XVII-XVII de la figure 15;
- la figure 18 représente, en coupe Iongitudinalejune vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention;
- la figure 19 est une vue suivant la ligne XIX-XIX de la figure 18;
- la figure 20 représente, en coupe longitudinale, une vue d'ensemble d'encore un mode de réalisation de l'appareil de transmission de chaleur conforme à l'invention.
L'appareil de transmission de chaleur représenté sur les figures 1 et 2, destiné, par exemple, au chauffage de branchements ou d'aiguillages de chemins de fer, comporte une chambre d'évaporation 1 pourvue de deux sources de chauffage 2, par exemple des réchauffeurs électriques fixés d'une manière étanche dans les parois de la chambre d'évaporation 1. Comme source de chauffage 2 on peut aussi utiliser d'autres types de réchauffeurs, par exemple des réchauffeurs à flamme de gaz.
L'enceinte de la chambre d'évaporation 1 comporte une zone de liquide 3 et une zone de vapeur 4. Au-dessous de la chambre d'évaporation 1 est montée une chambre de condensation 5 exécutée sous forme d'une conduite. Un tube 7 à enceinte 8 est monté dans l'enceinte 6 de la chambre de condensation 5. Ce tube 7 sert à amener la vapeur dans l'enceinte 6 de la chambre de condensation 5 et à recycler le liquide condensé dans l'enceinte de la chambre d'évaporation 1.
Selon l'invention, l'appareil de transmission de chaleur comprend deux tubulures : une tubulure de vapeur 9 et une tubulure de liquide 10 (figure 2) qui passe entre les deux sources de chauffage 2. En fonction de la forme de l'objet à chauffer 11 (figure 1) et du schéma d'organisation générale qui détermine la dispostion de la chambre d'évaporation 1, la conduite de liquide 10 peut aussi être installée à un autre endroit de la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1. A l'aide de la tubulure de vapeur 9, la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1 est reliée à l'enceinte 8 du tube 7. L'extrémité du tube 7 qui est située du côté de la tubulure de vapeur 9 est obturée par un bouchon 12.La tubulure de vapeur 9 est raccordée à la paroi latérale du tube 7, est engagée à travers la paroi latérale de la chambre de condensation 5 et relie l'enceinte 8 du tube 7 à la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1.
La zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1 est reliée par la tubulure de liquide 10 à l'enceinte 6 de la chambre de condensation 5. Dans la description qui va suivre, le chiffre de référence 5 pourra désigner tant la chambre de condensa tion que la conduite. L'enceinte 8 du tube 7 est reliée à l'enceinte 6 de la conduite 5. Le tube 7 est disposé coaxialement à la chambre de condensation 5. La chambre de condensation 5 est disposée sensiblement horizontalement le long de l'objet à chauffer 11. Si l'objet à chauffer 11 est un branchement de chemin de fer, la chambre de condensation 5 est montée entre le rail d'applique et la lame de l'aiguille du branchement de chemin de fer et est serrée contre la base du rail d'applique.
Le nombre de sources de chauffage 2 est choisi en fonction de la puissance calorifique nécessaire à transmettre à l'objet à chauffer 11 et de l'encombrement de la chambre d'évaporation 1. La chambre d'évaporation 1 est remplie partiellement d'un caloporteur liquide 13 (figure 2). Sur la chambre de condensation 5, dans la zone où est
incorporée dans celle-ci la tubulure de liquide 10, est montée une tubulure 14 (figure 1) de remplissage de l'appareil de transmission de chaleur par le caloporteur 13 et d'évacuation des gaz non condensables dudit appareil.
incorporée dans celle-ci la tubulure de liquide 10, est montée une tubulure 14 (figure 1) de remplissage de l'appareil de transmission de chaleur par le caloporteur 13 et d'évacuation des gaz non condensables dudit appareil.
Ladite tubulure doit être montée à l'endroit le plus probable d'accumulation des gaz non condensables.
Toutes les variantes de l'appareil-de transmission de chaleur représentées sur les figures 1 et 2 fonctionnent de la manière suivante.
Quand les sources de chauffage 2 sont mises en action, le caloporteur 13 est chauffé dans la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1. Le caloporteur liquide 13 s'évapore en se déplaçant dans la direction indiquée par la flèche "a" et ses vapeurs se dirigent suivant la flèche "b" vers la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1 et passent ensuite par la tubulure vapeur 9 et arrivent dans l'enceinte 8 du tube 7. En se condensant partiellement, le courant de vapeur traverse l'enceinte 8 du tube 7 et
arrive dans la chambre de condensation 5.Dans l'enceinte 6 de la tubulure 5 le courant de vapeur se condense en tièrement. Etant donné que la transmission de la vapeur se condensant dans l'enceinte 8 du tube 7 à l'objet à chauffer 11 s'effectue à travers l'espacement entre la paroi extérieure du tube 7 et la paroi intérieure de la chambre de condensation 5 qui possède une grande résistance thermique, et quele courant principal de vapeur se condense dans l'enceinte 6 de la conduite 5, la chambre de condensation 5 possède une haute isothermie. Depuis l'enceinte 6 de la conduite 5, le caloporteur condensé 13 revient par gravité suivant la tubulure de liquide 10 dans la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1.
arrive dans la chambre de condensation 5.Dans l'enceinte 6 de la tubulure 5 le courant de vapeur se condense en tièrement. Etant donné que la transmission de la vapeur se condensant dans l'enceinte 8 du tube 7 à l'objet à chauffer 11 s'effectue à travers l'espacement entre la paroi extérieure du tube 7 et la paroi intérieure de la chambre de condensation 5 qui possède une grande résistance thermique, et quele courant principal de vapeur se condense dans l'enceinte 6 de la conduite 5, la chambre de condensation 5 possède une haute isothermie. Depuis l'enceinte 6 de la conduite 5, le caloporteur condensé 13 revient par gravité suivant la tubulure de liquide 10 dans la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1.
En circulant à travers l'enceinte 8 du tube 7 et l'enceinte 6 de la conduite 5, le courant de vapeur condensée agit sur la pellicule et les gouttes de caloporteur condensé dans lesdits creux et le véhicule vers la tubulure de liquide 10. Pendant le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur, une différence des pressions se forme entre la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1 et l'enceinte de la conduite 5. Elle est égale aux pertes totales de pressions dues au frottement et aux résistances locales au mouvement de la vapeur et du mélange vapeur-liquide à l'intérieur de l'appareil. C'est grâce à ladite différence des pressions, formée pendant le fonctionnement de l'appareil, qutil se forme dans la tubulure de liquide 10 une colonne de caloporteur dont la hauteur est égale au rapport des pertes totales de pression au poids spécifique du caloporteur dans la chambre d'évaporation 1. Ainsi, la hauteur de la colonne de caloporteur 13 dans la tubulure de liquide 10 et par conséquent la hauteur de la tubulure de liquide 10 dépendent de la différence des pressions à l'intérieur de l'appareil de transmission de chaleur.
Pour le transport de la vapeur et du mélange vapeurliquide à l'intérieur de l'appareil de transmission de
chaleur, est dépensée une certaine par-tie de l'énergie po
tentielle de la vapeur produite dans la chambre d'évapora
tion 1. Cette énergie se transforme de nouveau en énergie
thermique, qui est transmise elle aussi à l'objet à chauffer
11.
chaleur, est dépensée une certaine par-tie de l'énergie po
tentielle de la vapeur produite dans la chambre d'évapora
tion 1. Cette énergie se transforme de nouveau en énergie
thermique, qui est transmise elle aussi à l'objet à chauffer
11.
L'analyse des processus thermique et hydrodynamique du
fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur a
fait apparaître que cet appareil peut fonctionner dans une
large plage de variations des angles d'inclinaison tant positifs que négatifs sous lesquels la chambre de condensation 5 est disposée par rapport à l'horizontale. Un choix convenable de la hauteur de la tubulure de liquide 1-0, des aires de section transversale des enceintes 8 et 6 du tube 7 et de la conduite 5 et de leurs rapports, permet à l'appareil de transmission de chaleur d'assurer la transmission de flux de chaleur de plusieurs kolowatts à des objets à chauffer 11 disposés horizontalement et dont la longueur peut être de plusieurs dizaines de mètres.
fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur a
fait apparaître que cet appareil peut fonctionner dans une
large plage de variations des angles d'inclinaison tant positifs que négatifs sous lesquels la chambre de condensation 5 est disposée par rapport à l'horizontale. Un choix convenable de la hauteur de la tubulure de liquide 1-0, des aires de section transversale des enceintes 8 et 6 du tube 7 et de la conduite 5 et de leurs rapports, permet à l'appareil de transmission de chaleur d'assurer la transmission de flux de chaleur de plusieurs kolowatts à des objets à chauffer 11 disposés horizontalement et dont la longueur peut être de plusieurs dizaines de mètres.
L'evacuation du caloporteur 13 de la tubulure de liquide 10 s'effectue vers la zone de liquide 3 de la chambre d'éva- poration 1, par exemple entre les sources de chauffage 2.
Etant donné que, dans l'appareil de transmission de chaleur, la longueur de la chambre de condensation 5 dépasse notablement les cotes linéaires de la chambre d'évaporation 1, la capacité de fonctionnement de l'appareil, qui dépend, dans une grande mesure, de la condition selon laquelle les gaz non condensables doivent être évacues entièrement de ses enceintes intérieures, est déterminée par l'endroit où est disposée la tubulure 14 à travers laquelle sont évacués les gaz non condensables.
L'appareil représenté sur les figures 1 et 2 est destine à transmettre la chaleur à l'objet à chauffer 11 lorsque la puissance calorifique transmise doit être distribue réguliè- rement suivant la longueur de la chambre de condensation 5.
La figure 3 illustre un appareil de transmission de chaleur, destiné à transmettre la chaleur à un objet à chauffer 11 (non représenté) quand la puissance calorifique transmise varie sensiblement suivant la longueur de la chambre de condensation15.
La chambre de condensation 15 est exécutée sous forme d'une conduite dans l'enceinte 16 de laquelle est monté un tube 17 dont l'enceinte 18 est mise en communication avec enceinte 16 de la chambre de condensation 15.
La chambre d'évaporation de l'appareil de transmission de chaleur représenté sur la figure 3 est analogue à celle illustrée sur la figure 1 et est désignée par les mêmes réf érences.
L'enceinte 18 du tube 17 est mise en communication avec la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1 à l'aide d'une tubulure deliquide 19. L'enceinte 16 de la chambre de condensation 15 communique avec la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1 à l'aide de la tubulure de vapeur 20 reliée à travers la paroi latérale de la chambre de condensation 15 à son enceinte 16.
Compte tenu des processus intérieurs qui se déroulent dans la chambre de condensation 15, il est avantageux que le tube 17 soit monté suivant la génératrice inférieure de la chambre de condensation 15 (non représenté).
L'appareil illustré sur la figure 3 fonctionne de la manière suivante.
Les vapeurs de caloporteur 13 formées dans la chambre d'évaporation 1, dont le fonctionnement est décrit cidessus, arrivent par la tubulure de vapeur 20 dans l'enceinte 16 de la chambre de condensation 15. La transmission de chaleur des vapeurs de caloporteur 13, qui se condensent, à l'objet à chauffer 11 se produit dans l'espacement entre la paroi du tube 17 et la paroi intérieure de la chambre de condensation 15 à une faible résistance thermique. Par le courant de vapeur, la pellicule de caloporteur condensé 13 est transportée suivant l'enceinte 16 d'ou le caloporteur condensé 13 arrive dans l'enceinte -18 du tube 17 et, ensuite, passe par la tubulure de liquide 19 et parvient dans la zone de liquide 3 de la chambre de condensation 1.
Dans le cas où les flux de chaleur transmis par la chambre de condensation 15 à l'objet de chauffage 11 sont grands, la consommation de caloporteur condensé coulant de l'enceinte 16 de la conduite dans l'enceinte 18 du tube 17 augmente. Dans ce cas, en disposant le-tube 17 suivant la génératrice infériéure de la chambre de condensation 15 et en supprimant, par cela même, la foliation de la zone de caloporteur condensé .13, - on assure le fonction- nement fiable et continu-de l'appareil de transmission de chaleur.
L'appareil de transmission de chaleur représenté sur la figure 4 est destiné au chauffage d'obJets qui fonctionnent dans des conditions dans lesquelles les éléments de l'appareil peuvent être endommagés mécaniquement (par des coups, des vibrations, etc.).
La chambre d'évaporation t de l'appareil de transmission de chaleur représenté sur la figure 4 est analogue à la chambre d'évaporation 1, illustrée sur la figure 1, et est désignée par les références mentionnées.
La chambre de condensation 21 est exécutée sous forme d'une conduite dans l'enceinte 22 de laquelle est logé un tube 23 dont l'enceinte 24 est reliéeà l'enceinte 22 de la chambre de condensation 21 ou > la ce qui revient au même, de conduite 21.
L'appareil comporte une tubulure de vapeur 25 et une tubulure de liquide 26, la tubulure de vapeur 25 étant logée à l'intérieur de la tubulure de liquide 26 dans laquelle est montée une cloison 27 qui sépare de la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1(dans la zone de liquide 3 de laquelle sont descendues les deux tubulures 25 et 26) le caloporteur 13 coulant de l'enceinte 22 de la conduite 21.
Le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur, représenté sur la figure 4, est analogue à celui de l'appareil de transmission illustré sur les figures 1, 2, 3 et décrit ci-dessus. Il convient de relever ici certaines particularités hydrodynamiques et certaines caractéristiques des processus de transmission de masse se déroulant dans l'appareil de transmission de chaleur illustré sur la figure 4.
La cloison 27 sépare de la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1 le caloporteur 13 débouchant de l'enceinte 22 de la conduite 21. En engageant la tubulure de vapeur 25 et la tubulure de liquide 26 dans la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1, on prévient la pénétration des vapeurs de caloporteur 13 directement de la zone de vapeur 4 dans la tubulure de liquide 26. Les processus de transfert du caloporteur de la tubulure de vapeur 25 dans l'enceinte 24 du tube 23 et du caloporteur condensé de l'enceinte 22 de la conduite 21 dans la tubulure de liquide 26 s'effectuent dans des conditions de faiblès résistances hydrauliques. Ceci est dû au fait que les sections transversales de la tubulure de vapeur 25 et de la tubulure de liquide 26 sont égales aux sections transversales de l'enceinte 24 du tube 23 et à l'enceinte 22 de la conduite 21, respectivement, et, de plus, que lesdits élé- ments sont reliés par des courbures progressives dont les rayons sont relativement grands.
Dans l'appareil de transmission de chaleur représenté sur la figure 4, la cloison 27 est constituée par un demianneau 28 (figure 5) obturant l'espacement annulaire 29 entre les parois 30 et 31 de la tubulure de vapeur 25 et de la tubulure de liquide 26, respectivement, par laquelle le caloporteur liquide 13 revient dans la chambre d'évaporation 1, et par des plaques 32 (figures 6, 7) obturant les espacements longitudinaux 33 entre lesdites parois 30 et 31 des tubulures 25 et 26.
La cloison 27 supprime le risque de contact direct des vapeurs de caloporteur entrant dans la tubulure de vapeur 25 avec le caloporteur liquide qui coule suivant la tubulure de liquide 26. Le caloporteur condensé 13 coule suivant la tubulure de liquide 26 jusqu'au demi-anneau 28 qui l'empêche de couler à travers l'espacement annulaire 29 dans la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1. Du demi-anneau 28, le caloporteur liquide coule dans l'espacement longitudinal 33 entre les parois 30 et 31 et arrive dans la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1. Les plaques 32 empêchent les vapeurs de caloporteur d'entrer en contact direct avec le caloporteur liquide dans l'espacement longitudinal 33.
L'appareil de transmission de chaleur représenté sur la figure 8 est destiné au chauffage d'objets qui nécessitent, selon les conditions de travail, une haute isothermie.
L'appareil de transmission de chaleur comporte une chambre de condensation 34 exécutée sous forme d'une conduite dans l'enceinte 35 de laquelle est monté un tube 36. L'enceinte 37 du tube 36 est reliée l'enceinte 35 de la chambre de condensation 34.
L'appareil de transmission de chaleur comporte aussi un condenseur 38 dont l'enceinte possède une zone de vapeur 39 et une zone de liquide 40 et est mise en communication avec l'enceinte 35 de la chambre de condensation 34. Au moyen de la tubulure de liquide 42, l'enceinte du condenseur 38 est reliée à la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1, dont la conception est analogue à celle de la chambre d'évaporation 1 illustrée sur la figure 1 et est désignée par les références mentionnées plus haut.
è ondenseur 38 est muni d'une tubulure 14 dont cn
se sert pour empli l'appareil du raloporteur 3 et a tra-ler~ lequel s'échappant les gaz non condensables de l'appareIl de transmission de chaleur.
se sert pour empli l'appareil du raloporteur 3 et a tra-ler~ lequel s'échappant les gaz non condensables de l'appareIl de transmission de chaleur.
Le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur représenté sur la figure 8 est analogue au fonctionnement de l'appareil représenté sur les figures 4, 5, 6, 7 et 8, qu'on a décrit ci-dessus. Dans cet appareil muni d'un condenseur 38, le caloporteur condensé coule de l'enceinte 35 à travers le raccord de réduction 41 dans le condenseur 38 et se dirige ensuite par la tubulure de liquide 42 vers la zone de liquide 3 de la .chambre d'évaporation.
Une certaine quantité de vapeurs de caloporteur coule de l'enceinte 35 de la chambre de condensation 34 dans l'enceinte du condenseur 38. il s'ensuit qu'en réglant l'évacuation de la chaleur de la surface du condenseur 38, il est possible de déplacer conventionnellement l'interface "liquide-vapeur" de enceinte 35 vers l'enceinte du condenseur 38 et d'élever ainsi llisothermie de la chambre de condensation 34, les objets a chauffer 11 disposés horizontalement étant de grande étendue.
Pendant une longue période de fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur, des gaz non con densables peuvent apparaître à l'intérieur de ses enceintes et influencer défavorablement le fonctionnement de l'appareil.
Du fait que les gaz non condensables ont tendance a s'accumuler, en règle générale, dans la partie la plus éloignée suivant le mouvement de la vapeur de la chambre de condensation 34, le condenseur 38, si l'appareil de transmission de chaleur est 2suipé de celui-ci, fait fonction de réservoir d'accumulation des gaz pendant le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur. On élève ainsi l'isothermie de la chambre de condensation 34.La tubulure 14 disposée sur
le condenseur 38 et utilisée pour le remplissage de la chambre d1évaporationi du caloporteur 13 permet d'améliorer la technologie de fabrication de l'appareil de transmission de chaleur, d'élever la fiabilité et d'augmenter la durée de vie, car on obtient à l'aide de celle-ci l'évacuation la plus totale des gaz non condensables.
le condenseur 38 et utilisée pour le remplissage de la chambre d1évaporationi du caloporteur 13 permet d'améliorer la technologie de fabrication de l'appareil de transmission de chaleur, d'élever la fiabilité et d'augmenter la durée de vie, car on obtient à l'aide de celle-ci l'évacuation la plus totale des gaz non condensables.
Dans la variante de l'appareil de transmission de chaleur qui est représentée sur la figure 9 et qui peut être utilisée pour le chauffage d'objets de grande étendue ayant à leur surface des cavité d'une forme quelconque, le condenseur 43 est monté directement sur le corps de la chambre de condensation 44
La chambre de condensation 44 est exécutée sous forme d'une conduite dans l'enceinte 45 de laquelle est disposé un tube 46 dont l'enceinte 47 est reliée à l'enceinte 45 de la chambre de condensation 44.
La chambre de condensation 44 est exécutée sous forme d'une conduite dans l'enceinte 45 de laquelle est disposé un tube 46 dont l'enceinte 47 est reliée à l'enceinte 45 de la chambre de condensation 44.
La chambre d'évaporation 1 de l'appareil de transmission de chaleur illustré sur la figure 9 est analogue à la chambre d'évaporatsson 1 de la figure 1 et est désignée par les mêmes chiffres de références.
A l'aide d'une tubulure de liquide 48, le condenseur 43 est relié par son enceinte à la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1. L'enceinte 47 du tube 46 est mise en communication par l'intermédiaire d'une tubulure 49 avec la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1. Une tubulure 14 est montée sur le condenseur 43,
Le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur illustré sur la figure 9 est analogue à l'appareil décrit ci-dessus.
Le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur illustré sur la figure 9 est analogue à l'appareil décrit ci-dessus.
Le caloporteur condensé dans la chambre de condensation 44 est véhiculé de l'enceinte 45 directement dans le condenseur 43 et ensuite dans la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1. ta régulation de la température de la surface de la chambre de condensation 44 se fait par variation de l'évacuation de l'énergie calorifique de la surface du condenseur 43. Cette énergie calorifique peut être aussi transmise à l'objet à chauffer 11.
Les variantes de l'appareil de transmission de chaleur représentées sur les figures 10 et 11 sont destinées à chauffer des objets qui nécessitent le maintien d'une température constante sur une grande longueur; la variante illustrée sur la figure 11 peut être utilisée dans le cas ou la puissance calorifique fournie suivant la longueur de la chambre de condensation 44 diffère notablement de sa valeur moyenne.
Le condenseur 50 est monté directement sur la tubulure de liquide 51 (figure 10) reliée à l'enceinte 52 de la chambre de condensation 53. L'enceinte du condenseur 50 est partagée en une zone de vapeur 54 et une zone de liquide 55.
La chambre de condensation 53 est exécutée sous forme d'une conduite dans l'enceinte 52 de laquelle est monté un tube 56.
La chambre d'évaporation 1 des appareils de transmission de chaleur représentés sur les figures 10 et 11 est analogue à la chambre d'évaporation 1 montrée sur la figure 1 et est désignée par les mêmes chiffres de référence
L'enceinte 57 du tube 56 est reliée à la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1 (figure 10). La tubulure de de liquide 51 relie l'enceinte 52 à l'enceinte du condenseur 50 et à la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1.
L'enceinte 57 du tube 56 est reliée à la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1 (figure 10). La tubulure de de liquide 51 relie l'enceinte 52 à l'enceinte du condenseur 50 et à la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1.
L'enceinte 52 peut être mise en communication par la tubulure de vapeur 59 avec la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1 (figure 11). Dans ce cas, le condenseur 50 est montée sur la tubulure de liquide 60 mettant en communication l'enceinte 57 du tube 56 avec la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1.
Sur le condenseur 50 (figures 10 et 11) est montée une tubulure 14 destinée au remplissage de l'appareil du calopor teur 13 et à l'évacuation des gaz non condensables.
Le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur représenté sur les figures 10 et 11 a été décrit dans la description du fonctionnement des appareils illustrés respectivement sur les figures 1 et 3. Il convient d'ajouter qu'en disposant le condenseur 50 directement sur la tubulure de liquide 60, on élève sensiblement l'isothermie de la chambre de condensation 50 (figure 11). Ceci est dû à l'augmentation de la vitesse de circulation de la phase vapeur et de la phase liquide du caloporteur
de l'enceinte 52 de - la chambre de condensation 53 et dans l'enceinte 57 du tube 56 par déplacement de l'interface "vapeur-liquide" de l'enceinte 57 du tube 56 dans l'enceinte du condenseur 50 lorsqu'on évacue une certaine partie de la puissance calorifique de la surface du condenseur 50.On diminue ainsi l'éventualité de la formation d'une zone stagnante de caloporteur liquide à l'endroit de son passage de l'enceinte 52 de la chambre de condensation 53 dans l'enceinte 57 du tube.
de l'enceinte 52 de - la chambre de condensation 53 et dans l'enceinte 57 du tube 56 par déplacement de l'interface "vapeur-liquide" de l'enceinte 57 du tube 56 dans l'enceinte du condenseur 50 lorsqu'on évacue une certaine partie de la puissance calorifique de la surface du condenseur 50.On diminue ainsi l'éventualité de la formation d'une zone stagnante de caloporteur liquide à l'endroit de son passage de l'enceinte 52 de la chambre de condensation 53 dans l'enceinte 57 du tube.
Suivant encore une autre variante de l'appareil de transmission de chaleur (figure 12), le condenseur 61 comporte un ailetage 62 et est monté directement sur la tubulure de liquide 63. Une tubulure 14 est montée sur le condenseur 61 pour le remplissage de l'appareil avec un caloporteur 13 et l'évacuation de l'appareil des gaz non condensables.
La chambre de condensation 53 et la chambre-d'évapo- ration 1 de l'appareil de transmission de chaleur illustré sur la figure 12 sont analogues, respectivement, à la chambre de condensation 53 représentée sur la figure 10 et à la chambre d'évaporation 1 représentée sur la figure 1, et sont désignées par les mêmes références.
Le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur illustré sur la figure 12 est analogue au fonctionnement de l'appareil décrit précédemment.
Si le condenseur 61 est exécuté avec un ailetage exté rieur 62, on peutsen augmentant la surface d'échange de chaleur, accroître la puissance calorifique évacuée du condenseur 61 et élargir par cela même' la plage possible de régulation de la circulation du caloporteur dans l'appareil de transmission de chaleur. On élève ainsi notablement l'isothermie de la chambre de condensation 53 lors de grandes variations de la puissance calorifique évacuée suivant la longueur de la chambre de condensation 53.
Dans les variantes de l'appareil de transmission de chaleur illustrées sur les figures 8 à 12, le condenseur est utilisé pour l'évacuation d'une certaine quantité de chaleur et pour la modification des paramètres thermotechniques de la chambre de condensation. La hauteur requise à laquelle est disposée la chambre de condensation au-dessus de la chambre d'évaporation peut être diminuée en disposant un réchauffeur 65, par exemple un réchauffeur électrique, dans le condenseur 65, dans sa zone de vapeur 66 (figure 13). L'enceinte du condenseur 65 est partagée en une zone de vapeur 66 et une zone de liquide 67.
La chambre de condensation 53 et la chambre d'évaporation 1 de l'appareil de transmission de chaleur illustré sur la figure 13 sont analogues à la chambre de condensation 53 représentée sur la figure 10 et a la chambre d'évaporation 1 montrée sur la figure 1, respectivement, et sont-désignées par les mêmes références.
Une soupape de vidange 69 est montée à la sortie du caloporteur de la tubulure de liquide 68 dans la zone de liquide 3. L'enceinte 57 du tube 56 est reliée par une tubulure de vapeur 70 à la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1.
Le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur illustré sur la figure 13 a été décrit plus haut; toutefois, il convient de noter que le condenseur renfermant un réchauffeur fonctionne de la manIère suivante.
Le caloporteur condensé 13 débouche de l'enceinte 52 de la chambre de condensation 53 par la tubulure de liquide 68 dans le condenseur 65 Du fait que la soupape de vidange 69 est réglée de manière qu'elle ne s'ouvre qu'après que la zone de liquide 67 ait atteint la hauteur correspondant à l'immersion du réchauffeur 64, le réchauffeur 64 dans le condenseur 65 sera périodiquement noyé par le caloporteur 13. A la mise en action du réchauffeur 64 noyé dans le caloporteur 13, le caloporteur 13 commencera à bouillir intensément. La pression-dans l'enceinte du condenseur 65 s'élèvera et le caloporteur commencera à se déplacer par les tubulures de liquide vers le haut et vers le bas en ouvrant la soupape de vidange 69.Vu que la résistance de la tubulure de liquide 68 entre le condenseur 65 et la zone de liquide 3 est inférieure à celle de la tubulure de liquide 68 entre le condenseur 65 et l'enceinte 52 de la chambre de condensation 53 la plus grande partie du caloporteur 13 sera refoulée dans la chambre d'évaporation 1.
Ensuite, le cycle de fonctionnement de l'appareil recommence. La soupape de vidange 69 se ferme de nouveau, le caloporteur 13 s'accumule dans la tubulure de liquide 68 et dans la zone de liquide 67 du condenseur 65 jusqu'à ce que le caloporteur 13 vienne en contact avec le réchauffeur chaud 64 et que la pression dans l'enceinte du condenseur 65 augmente.
Il s ensuit que l'énergie thermique du réchauffeur 64 est dépense pour le pompage du caloporteur condensé 13 de l'enceinte 52 de la chambre de condensation 53 dans la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 52. La majeure partie du caloporteur évaporé dans le condenseur 65 sous forme de vapeur arrive dans l'enceinte 52 de la chambre de condensation 53, où elle se condense en transmettant la chaleur latente de formation de la vapeur à l'objet à chauffer 11. Le réchauffeur 64 fonctionne conjointement avec la soupape de vidange 69 en tant que pompe à condition que la résistance hydraulique de la tubulure de liquide 68 au-dessus du condenseur 65 dépasse la résistance hydraulique de ia tubulure de liquide 68 au-dessous du condenseur 65 (figure 13).Ceci assure une élévation de la fiabilité de fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur et une élévation de l'isothermie de la chambre de condensation 53, en diminuant en même temps la hauteur requise de disposition de la chambre de condensation 53 au-dessus de la chambre d'évaporation 1.
L'appareil de transmission de chaleur illustré sur la figure 14 est destiné à transmettre la chaleur à des objets à chauffer qui nécessitent, d'après les conditions de leur fonctionnement, une variation fréquente de la puissance transmise. Cece est obtenu en équipant l'appareil d'une pièce intercalaire 71 en matériau capillaire poreux entrant en contact avec la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1, décrite et désignée ci-dessus. La pièce intercalaire 71 est rigidement assemblée à la tubulure de liquide 72 et empêche la vapeur de.pénétrer dans celle-ci de la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1.
La chambre de condensation 73 est exécutée sous forme d'une tubulure dans laquelle, dans la zone où est raccordée la tubulure de liquide 72, est montée une tubulure 14 destinée au remplissage de l'appareil de caloporteur et à l'évacuation du gaz non condensable de l'appareil.
Le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur illustré sur la figure 14 a été décrit ci-dessus.
Le caloporteur condensé 13 débouche de la chambre de condensation 73 dans la tubulure de liquide 72, et, ayant traversé la pièce intercalaire 71 en matériau capillaire poreux, arrive dans la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1.
Si)compte tenu des conditions de fonctionnement de l'ob jet à chauffer 11, il faut varier brusquement, par exemple augmenter, la puissance calorifique fournie en augmentant la puissance des sources de chauffage 2, on provoque l'ébullition du caloporteur 13 dans la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1 et l'élévation de la pression des vapeurs dans la zone de vapeur 4. La pièce intercalaire empêche alors le caloporteur 13 de pénétrer de la zone de liquide 3 dans la chambre de condensation 73 à travers la tubulure de liquide 72 à la suite de la formation de la différence de pressions.
La pièce intercalaire 71 contribue égaLement au démar- rage accéléré de l'appareil de transmission de chaleur de l'état froid en prévenant l'injection du caloporteur liquide dans la chambre de condensation.
La particularité de l'appareil de transmission de chaleur représenté sur les figures 15, 16 et 17 réside en une diminution de la hauteur à laquelle est disposée la chambre de condensation au-dessus de la chambre d'évaporation, en une élévation de la fiabilité de fonctionnement de l'appareil lors du démarrage et pendant les régimes transitoires. Ceci est obtenu grâce au fait que la pièce intercalaire 71 en matériau capillaire poreux est chauffée par une source de chauffage auxiliaire 75. Comme source de chauffage auxiliaire on peut utiliser, par exemple, des réchauffeurs électriques et à flamme de gaz.
La chambre de condensation 53 et la chambre d'évaporation 1 de l'appareil de transmission de chaleur illustré sur la figure 15 sont analogues à la chambre de condensation 53 représentée sur la figure 12 et à la chambre d'évaporation 1 représentée sur la figure 1, respectivement, et sont désignées par les mêmes références.
La source de chauffage auxiliaire 75 est fixée d'une manière étanche dans les parois de la chambre d'évaporation 1 et est immergée partiellement dans la zone de liquide 3 de la chambre d'évaporation 1 (figures 15, 16, 17). La pièce intercalaire 74 en matériau capillaire poreux est réalisée sous forme d'une enveloppe qui recouvre la source de chauffage auxiliaire 75. La tubulure de liquide 76 est introduite à l'intérieur de la pièce intercalaire 74 (figures 15, 16) fixée à celle-ci rigidement.
La zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1 (figure 15) est reliée par la tubulure de vapeur 58 à l'enceinte 57 du tube 56. Une tubulure 14 est montée sur la chambre de condensation 55 pourle remplissage de l'appareil en caloporteur et l'évacuation des gaz de l'appareil.
Le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur représenté sur les figures 15, 16 et 17 a été décrit ci-dessus. On va examiner les particularités des processus intérieurs se déroulant dans l'appareil muni d'une pièce intercalaire 74 en matériau capillaire poreux.
La pièce intercalaire 74 étant chauffée (figure 15), elle fonctionne, en premier lieu, en tant que dispositif interdisant le passage des vapeurs de caloporteur 13 de la zone de vapeur 4 directement dans la tubulure de liquide 63, ainsi que l'injection de caloporteur 13 de la zone de liquide 3 dans l'enceinte de la chambre de condensation 53 pendant les démarrages de l'appareil de transmission de chaleur.En deuxième lieu, la pièce intercalaire chauffée 74 fonctionne aussi comme une pompe qui transfère le caloporteur de la tubulure de liquide 76 dans la zone de liquide 3 sous l'effet des forces capillaires de la pièce intercalaire 74. il convient de noter que plus le diamètre des pores du matériau de la pièce intercalaires 74 est petit, plus grande est la différence des pressions entre la tubulure de liquide 76 et l'enceinte de la chambre d'évaporation 1 qui peut être surmontée grâce aux forces capillairesdu matériau de la pièce intercalaire 74. Ainsi, si la pièce intercalaire 74 est chauffée (figure 15), il faut ajouter aux avantages décrits ci-dessus de cet appareil le fait que les processus d'échange de chaleur et de masses pendant l'évaporation du caloporteur de la surface de la source de chauffage 75 sont sensiblement intensifiés.Dans ce cas, les dimensions de la chambre d'évaporation 1 sont diminuées grâce à l'utilisation de la source de chauffage auxiliaire 75 de haute puissance et de faible encombrement. De plus, l'éventualité d'une surchauffe de la source de chauffage auxiliaire 75 est réduite grâce à son mouillage par le liquide arrivant de la tubulure de liquide 76 dans la pièce intercalaire 74 (figure 16); en deuxième lieu, la pièce intercalaire 74 aspire le liquide de la zone de liquide 3 sous l'effet des forces capillaires, car elle est immergée dans cette zone (figures 16 et 17).
L'utilisaLion de la pièce intercalaire 74 (figure 75) en matériau capillaire poreux chauffée par la source de chauffage auxiliaire 75, permet de réduire sensiblement la hauteur à laquelle la chambre de condensation 53 est disposée au-dessus de la chambre d'évaporation 1, ce qui accroît la fiabilité de fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur et améliore ses caractéristiques d'encembrement et de poids.
L'appareil de transmission de chaleur représenté sur la figure 18 est destiné à chauffer des objets dont la longueur est de plusieurs mètres si l'on ne peut pas fabriquer l'appareil au voisinage immediat de l'objet à chauffer. Dans ce cas, il est avantageux que la chambre de condensation 77 et les tubes 78 soient exécutés composites, la chambre de condensation 77 étant constituée d'une conduite 79 et d'une conduite 80, et-le tube 78 étant composé d'un tube 81 et d'un tube 82. Les conduites 79 et 80 sont accouplées l'une à l'autre par un assemblage étanche 83, et les tubes 81 et 82, par un assemblage 84 qui ne nécessite pas d'étanchéité.
L'enceinte 85 de la conduite 79 est raccordée par la tubulure de liquide 26 avec la zone de vapeur 4 de la chambre d'évaporation 1 analogue à la chambre d'évaporation représentée sur la figure 4 et désignée par la même référence.
L'enceinte 86 du tube 81 est reliée une tubulure de vapeur 25 analogue à la tubulure de vapeur 25 représentée sur les figures 4, 5, 6, 7.
Le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur représenté sur la figure 18 est analogue à celui de l'appareil illustré sur les figures 1, 2 et 4 à 7.
L'assemblage étanche 83 prévient la fuite du caloporteur 13 des enceintes intérieures de l'appareil de transmission de chaleur de même que la pénétration de l'air ambiant à l'intérieur de l'appareil.
La figure 19 montre une conception de la jonction sur la chambre de condensation 77 illustrée surla figure 18.
Des brides 87 munies d'un joint 88 sont montées sur la chambre de condensation 77, sur ses conduites 79 et 80, et un accouplement par assemblage fileté 89 est prévu pour raccorder les tubes 81 et 82. il est également possible de raccorder les tubes 81 et 82 par d'autres moyens, par exemple par frottement.
Le fonctionnement de l'appareil représenté sur la figure 19 est analogue à celui de l'appareil représenté sur la figure 18.
L'appareil de transmission de chaleur représenté sur la figure 20 est destiné à l'utilisation pendant une longue période. A cet effet, il est pourvu d'une soupape 90 montée à l'endroit de l'accumulation des gaz non concensables et destinée à l'évacuation périodique de ces gaz de l'appareil.
La chambre de condensation 53 et la chambre a d'évapo- ration 1 de l'appareil de transmission de chaleur représenté sur la figure 20 sont analogues à la chambre de conden sation 53 représentée sur la figure 10 et à la chambre d'évaporation 1 illustrée sur la figure 1, respectivement, et sont désignées par les mêmes références.
Une soupape 90 est montée dans le condenseur 91.
Le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur représenté sur la figure 20 a été décrit ci-dessus.
Après l'exploitation de l'appareil de transmission de chaleur pendant une longue période, des gaz non condensables peuvent se former et s'accumuler dans celui-ci. Pendant que l'appareil est au repos, les gaz non condensables sont répartis régulièrement dans la phase vapeur du caloporteur à l'intérieur de l'appareil.
Du fait que,pendant le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur, la phase vapeur se déplace continuellement de la chambre d'évaporation 1 dans la chambre de condensation 53, les gaz non condensables sont transportés dans la partie la plus éloigne suivant le mouvement de la vapeur de la chambre 53, c'est-à-dire dans le condenseur 91. En ouvrant la soupape 90 pendant le fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur, on laisse échapper les gaz non condensables de l'appareil.
Au besoin, on ajoute du caloporteur 13 dans l'appareil de transmission de chaleur à travers la soupape 90.
L'efficacité de l'invention est démontrée par les exemples concrets mais non limitatifs suivants.
Exemple 1.
L'appareil de transmission de chaleur est utilié pour le chauffage d'un branchement ou aiguillage chemin de fer de 6 m de longueur.
Cotes d'encombrement de l'appareil de transmission de chaleur;
- longueur de la chambre de condensation, m 4,5
- diamètre extérieur de la chambre de
condensation, m 0,016
- hauteur à laquelle est disposée la
chambre de condensation au-dessus
de la zone de liquide de la chambre
d'évaporation, m 0,6
- cotes de la chambre d'évaporation
en plan, m 0,24x0,33
- puissance des sources électriques
de chauffage dans l'appareil de chauf
fage, W 2000
- caloporteur acétone
- quantité de caloporteur liquide dans
l'appareil de transmission de chaleur,
litres 2,5
Sur le branchement de chemin de fer ont été montés deux appareils de transmission de chaleur. Les chambres de condensation ont été placées dans l'espace entre le rail d'applique et la lame d'aiguille et serrées contre le rail d'applique par des organes de serrage.
- longueur de la chambre de condensation, m 4,5
- diamètre extérieur de la chambre de
condensation, m 0,016
- hauteur à laquelle est disposée la
chambre de condensation au-dessus
de la zone de liquide de la chambre
d'évaporation, m 0,6
- cotes de la chambre d'évaporation
en plan, m 0,24x0,33
- puissance des sources électriques
de chauffage dans l'appareil de chauf
fage, W 2000
- caloporteur acétone
- quantité de caloporteur liquide dans
l'appareil de transmission de chaleur,
litres 2,5
Sur le branchement de chemin de fer ont été montés deux appareils de transmission de chaleur. Les chambres de condensation ont été placées dans l'espace entre le rail d'applique et la lame d'aiguille et serrées contre le rail d'applique par des organes de serrage.
La chambre d'évaporation pourvue d'un revetement calorifuge et hydrofuge a été installée dans une cavité appropriée dans l'espace entre les traverses de la voie, du côté de l'entrée dans le branchement.
Les essais ont été effectués à une température de l'air ambiant de -50C à-70C dans les conditions d'une chute de neige de 100 à 150 mm de neige par jour. La vitesse du vent variait dans la plage de 5 à 10 m/s.
Avant la mise en action de l'appareil, le branchement de voie a été couvert d'une couche de neige de 50 à 110 mm d'épaisseur.
Au bout de 25 à 30 minutes après l'application de la tension aux sources de chauffage, la neige a commencé à fondre entre le rail d'applique et la lame d'aiguille, au voisinage immédiat de la chambre de condensation. Au bout d'une heure et dix minutes, l'espace entre la lame aiguille et le rail d'applique a été complètement débar rassé de la neige sur une longueur de 4,5 m. La neige a fondu sur le rail d'applique lui-même et sur les parties métalliques au voisinage du rail d'applique.
La température du champignon du rail était de + 5 à + 120C et la rempérature de la surface de la chambre de condensation était de 90 à 920C; on a noté, pendant toute la période de l'observation, la fusion de la neige et l'évaporation de l'humidité résultant de sa fusion.
Au cours du fonctionnement de l'appareil de transmission de chaleur, on a réalisé les manoeuvres du branchement sans faire appel au travail manuel complémentaire du personnel prépose pour le nettoyage de la voie de la neige.
A la fin de la chute de neige, les appareils de transmission de chaleur ont été mis au repos
Exemple 2
L'appareil de transmission de chaleur a été utilisé pour le chauffage de locaux, par exemple de fermes d'élevage.
Exemple 2
L'appareil de transmission de chaleur a été utilisé pour le chauffage de locaux, par exemple de fermes d'élevage.
Ses caractéristiques étaient les suivantes
Cotes d'encombrement:
longueur de la chambre de condensation, m 10,5
- diamètre extérieur de la chambrede
condensation, m 0,034
- nombre de jonctions sur la chambre de
condensation, 2
- type des jonctions: brides d'un diamètre de 80 mm
munies d'un joint en téflon,
- hauteur à laquelle est installée la chambre
de condensation au-dessus de la zone de
liquide de la chambre d'evaporation, m 0,2
- diamètre de la chambre d'évaporaton, m 0,25
hauteur de la chambre d'évaporation, m 0,17
- caloporteur acétone
- quantité de caloporteur liquide, X 4,5
- puissance des sources électriques de
chauffage dans l'appareil de transmis
sion de chaleur, W 2000
L'appareil de transmission de chaleur a eté installé le long d'un mur du local à chauffer.
Cotes d'encombrement:
longueur de la chambre de condensation, m 10,5
- diamètre extérieur de la chambrede
condensation, m 0,034
- nombre de jonctions sur la chambre de
condensation, 2
- type des jonctions: brides d'un diamètre de 80 mm
munies d'un joint en téflon,
- hauteur à laquelle est installée la chambre
de condensation au-dessus de la zone de
liquide de la chambre d'evaporation, m 0,2
- diamètre de la chambre d'évaporaton, m 0,25
hauteur de la chambre d'évaporation, m 0,17
- caloporteur acétone
- quantité de caloporteur liquide, X 4,5
- puissance des sources électriques de
chauffage dans l'appareil de transmis
sion de chaleur, W 2000
L'appareil de transmission de chaleur a eté installé le long d'un mur du local à chauffer.
Onze minutes après la mise en action de l'appareil de transmission de chaleur, la temperature de la surface de la chambre de condensation était de 800C et a continué à augmenter pendant une heure vingt minutes, l'écart par rapport à la température moyenne de la surface étant de +O,80C au maximum. Une heure et demie après la mise en action de l'appareil de transmission de chaleur, la température de la surface de la chambre de condensation était de 7566C, les écarts de la température suivant la longueur de la chambre de condensation étant de +0,60C au maximum, et la température de l'air à l'intérieur du local, 20 à 220C.
Claims (15)
1. Appareil de transmission de chaleur, comportant une chambre d'évaporation (1) pourvue d'au moins une source de chauffage (2) et dont l'enceinte est partagée en une zone de liquide (3) et une zone de vapeur (4), et une chambre de condensation (5) sous forme d'une conduite dans l'enceinte (6) de laquelle est disposé suivant son axe longitudinal un tube (7) dont l'enceinte (8) communique avec les enceintes de la chambre de condensation (5) et de chambre d'évacuation (1) et qui est à amener la vapeur dans l'enceinte (6) de la chambre de condensation (5) et à recycler le liquide condensé dans l'enceinte de la chambre d'évaporation (1), caractérisé en ce que, pour relier l'enceinte 6 de la chambre de condensation (5) et l'enceinte (8) du tube (7) à l'enceinte de la chambre d'évaporation (1), sont prévues au moins deux tubulures : une tubulure de vapeur (9) et une tubulure de liquide (10), l'une desdites tubulures communiquant avec la zone de vapeur (4) de la chambre d'évaporation (1), etl'autre, avec la zone de liquide (3) de la chambre d'évaporation (1), la chambre de condensation (5) étant montée sensiblement horizontalement le long du corps à chauffer (11).
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte (8) du tube (7) est reliée par la tubulure de vapeur (9) à la zone de vapeur (4) de la chambre d'évaporation (1) et que l'enceinte (6) de la chambre de condensation (5) est mise en communication par la tubulure de liquide (10) avec la zone de liquide (3) de la chambre d'évaporation (1)
3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte (18) du tube (17) est reliée par la tubulure de liquide (19) à la zone de liquide (3) de la chambre d'évaporation (1) et que l'enceinte (16) de la chambre de condensation (15) est mise en communication par la tubulure de vapeur (20) avec la zone de vapeur (4) de la chambre d'évaporation (1)
4.Appareil selon revendication 1, caractérisé en ce que la tubulure de vapeur (25) est loge a l'intérieur de la tubulure de liquide (26), dans laquelle est montée une cloison (27) séparant de la zone de vapeur (4) de la chambre d'évacuation (1), dans la zone de liquide (3) de laquelle sont engagées deux tubulures (25, 26), le caloporteur s'écoulant de l'enceinte (22) de la chambre de condensation (21).
5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la cloison-(27) séparant de la zone de vapeur (4) le caloporteur (13) s'écoulant de l'enceinte (22) de la chambre de condensation (21) est constituée par un demianneau (28) obturant l'espacement annulaire (29) entre les parois (30,31),respectivementsde la tubulure de vapeur -(25) et de la tubulure de liquide (26)) 'traVers' lequel le..
caloporteur condensé (13) revient dans la chambre de condensation (1), et par des plaques (32) obturant les espacements longitudinaux (33) entre lesdites parois (30, 31) des tubulures (25, 26), ledit demi-anneau et lesditesplaques étant disposés sous un angle l'un par rapport aux autres.
6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un condenseur (38) dont l'enceinte comprend une zone de vapeur (39) et une zone de liquide (40) et communique avec l'enceinte (35) de la chambre de condensation (34)et,par l'intermédiaire de la tubulure de liquide (42), avec la zone de liquide (3) de la chambre d'évaporation (1), ledit condenseur étant pourvu d'une tubulure (14) pour le remplissage de la chambre d'évaporation (1) en caloporteur (13) et pour l'évacuation des gaz non condensables de l'appareil.
7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le condenseur (43) est monté directement sur la
chambre de condensation (44).
8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le condenseur (50) est monté directement sur la tubulure à liquide (51).
9. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le condenseur (~il) comporte un ailetage extérieur (62).
10. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un réchauffeur (64) est monté dans la zone de vapeur (66) du condenseur (65) et qu'une soupape de vidange (69) est montée à la sortie de la tubulure de liquide (68), dans la zone de liquide (3).
11. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est muni-d'une.pièce intercalaire (71) en matériau capillaire poreux qui est en contact avec la zone de liquide (3) de la chambre d'évaporation (1)et qui est assemblée rigidement à la tubulure de liquide (72) et empêche la vapeur de passer de la zone de vapeur (4) de.la chambre d'évaporation (1) dans la tubulure (72).
12. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce intercalaire (74) estchauffée par une source de chauffage auxiliaire (75).
13. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de condensation t77) et le tube (78) sont exécutés composites.
14. Appareil selon la revendication 13,-caractérisé en ce qu'à l'endroit de jonction des parties de la chambre de condensation (7) sont montées sur celle-ci des brides (87) avec entre elles un joint (88), et qu'à l'endroit de jonction des parties du tube (78) est prévu un assemblage fileté (89).
15. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une soupape (90) est prévue à l'endroit de l'accumulation des gaz non condensables pourl'êvacuation périodique desdits gaz de l'appareil.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823518251A SU1105745A1 (ru) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | Теплова труба |
Publications (2)
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|---|---|
| FR2538088A1 true FR2538088A1 (fr) | 1984-06-22 |
| FR2538088B1 FR2538088B1 (fr) | 1986-02-21 |
Family
ID=21038000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8309291A Expired FR2538088B1 (fr) | 1982-12-15 | 1983-06-03 | Appareil de transmission de chaleur |
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| BE (1) | BE897630A (fr) |
| DE (1) | DE3320150A1 (fr) |
| FR (1) | FR2538088B1 (fr) |
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| SE (1) | SE459448B (fr) |
| SU (1) | SU1105745A1 (fr) |
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