FR2997488A1 - Tube de transfert de chaleur et four craquage utilisant celui-ci. - Google Patents

Tube de transfert de chaleur et four craquage utilisant celui-ci. Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne un tube de transfert de chaleur (10) et un four de craquage utilisant le tube de transfert de chaleur (10). Le tube de transfert de chaleur (10) comprend une chicane torse (11, 11') , agencée dans une paroi intérieure du tube, s'étendant en spirale le long d'un sens axial du tube de transfert de chaleur (10). La chicane torse (11, 11') définit un cercle fermé vu à partir d'une extrémité du tube de transfert de chaleur (10). Le long de la trajectoire du cercle, une enveloppe (20) est agencée, qui est raccordée de façon fixe à une extrémité intérieure radiale de la chicane torse (11, 11'). La chicane torse (11, 11') est pourvue d'une pluralité de trous (41). Le tube de transfert de chaleur (10) selon la présente invention présente un effet de transfert de chaleur satisfaisant et une faible perte de pression.

Description

TUBE DE TRANSFERT DE CHALEUR ET FOUR DE CRAQUAGE UTILISANT CELUI-CI La présente invention concerne un tube de transfert de chaleur qui est particulièrement approprié pour un four de chauffage. La présente invention concerne en outre un four de craquage utilisant le tube 5 de transfert de chaleur. Les fours de craquage, l'équipement principal dans l'industrie pétrochimique, sont principalement utilisés pour chauffer un matériau d'hydrocarbures afin d'obtenir une réaction de craquage qui nécessite une 10 quantité importante de chaleur. Selon le théorème de Fourier : q = dt A dy 15 où q est la chaleur transférée, A représente la zone de transfert de chaleur, k représente le - coefficient de transfert de chaleur, et dt/dy est le gradient de température. En considérant un four de 20 craquage utilisé dans l'industrie pétrochimique à titre d'exemple, lorsque la zone de transfert de chaleur A (qui est déterminée par la capacité du four de craquage) et le gradient de température dt/dy sont déterminés, la seule manière d'améliorer la chaleur transférée par 25 unité de surface q/A est d'améliorer la valeur du coefficient de transfert de chaleur k, qui est soumis aux influences de résistance thermique du fluide principal, de la résistance thermique de la couche limite, etc. Conformément à la théorie de couche limite de Prandtl, lorsqu'un fluide en tant que tel s'écoule le long d'une paroi solide, une couche extrêmement mince de fluide proche de la surface de paroi se fixera à la paroi sans glissement. À savoir, la vitesse du fluide fixé à la surface de paroi, qui forme une couche limite, est zéro. Bien que cette couche limite soit très mince, la résistance à la chaleur de celle-ci est exceptionnellement importante. Lorsque de la chaleur passe à travers la couche limite, elle peut être rapidement transférée au fluide principal. Donc, si la couche limite peut être, d'une manière ou d'une autre, amincie, la chaleur transférée augmentera efficacement. Dans l'art antérieur, le tuyau de four d'un four de craquage couramment utilisé dans l'industrie pétrochimique est d'habitude structuré comme suit. D'une part, une nervure est prévue sur la surface intérieure d'une ou de plusieurs ou de toutes les régions de l'extrémité d'entrée à l'extrémité de sortie le long du sens axial du serpentin de four dans le four de craquage, et s'étênd en spirale sur la surface intérieure du serpentin de four le long d'un sens axial de celui-ci. Bien que la nervure puisse atteindre l'objectif d'agiter le fluide afin de minimiser l'épaisseur de la couche limite, le coke formé sur la surface intérieure de celle-ci affaiblira en continu le rôle de la nervure au fil du temps, et donc la fonction de réduire la couche limite de celui-ci diminuera. D'autre part, une pluralité d'ailettes espacées les unes des autres sont prévues sur la surface intérieure du tuyau de four. Ces ailettes peuvent également réduire l'épaisseur de la couche limite. Cependant, au fur et à mesure que le coke sur la surface intérieure du tuyau de four augmente, ces ailettes deviendront, de façon similaire, moins efficaces. Donc, il est important dans ce domaine technique d'améliorer des éléments de transfert de chaleur afin d'améliorer davantage un effet de transfert de chaleur 10 du serpentin de four. Pour résoudre le problème technique ci-dessus dans l'art antérieur, la présente invention propose un tube de transfert de chaleur, dont les effets de transfert sont satisfaisants. La présente invention concerne en 15 outre un four de craquage utilisant le tube de transfert de chaleur. Selon un premier aspect de la présente invention, un tube de transfert de chaleur est décrit comprenant une chicane torse agencée sur une paroi intérieure du 20 tube, ladite chicane torse s'étendant en spirale le long d'un sens axial du tube de transfert de chaleur. Dans le tube de transfert de chaleur selon la présente invention, sous l'action de la chicane torse, un fluide s'écoule le long de la chicane torse et se 25 transforme en un écoulement rotatif. Une vitesse tangentielle du fluide détruit la couche limite afin d'atteindre l'objectif d'améliorer le transfert de chaleur. Dans un mode de réalisation, la chicane torse est 30 pourvue d'une pluralité de trous. Des fluides axial et radial peuvent tous les deux s'écouler à travers les trous, à savoir, ces trous peuvent modifier les sens d'écoulement des fluides, afin d'améliorer la turbulence dans le tube de transfert de chaleur, détruisant ainsi la couche limite et atteignant 5 l'objectif d'améliorer le transfert de chaleur. En outre, des fluides provenant de sens différents peuvent, de façon pratique, tous passer à travers ces trous et en aval, réduisant ainsi davantage la s'écouler résistance à l'écoulement des fluides et réduisant la 10 perte de pression. Des morceaux de coke transportés dans les fluides peuvent également passer à travers ces trous pour se déplacer en aval, ce qui facilite l'évacuation des morceaux de coke. Dans un mode de réalisation préféré, le rapport de 15 la superficie totale de la pluralité de trous par rapport à la superficie de la chicane torse est dans une plage de 0,05:1 à 0,95:1. Lorsque le rapport est de faible valeur dans la plage ci-dessus, la capacité du tube de transfert de chaleur est élevée, mais la chute 20 de pression du fluide est importante. Lorsque la valeur du rapport devient plus importante, la capacité du tube de transfert de chaleur sera moindre, mais la chute de pression du fluide devient plus faible en conséquence. Lorsque le rapport varie de 0,6:1 à 0,8:1, la capacité 25 du tube de transfert de chaleur et la chute de pression du fluide se trouvent toutes les deux au sein d'une ampleur correcte. Le rapport d'une distance axiale entre les axes centraux de deux trous adjacents par rapport à une longueur axiale de la chicane torse varie 30 de 0,2:1 à 0,8:1.
Dans un mode de réalisation, la chicane torse possède un angle de torsion d'entre 90° et 10800 . Lorsque l'angle de torsion est relativement faible, la pression du fluide et la vitesse tangentielle du fluide 5 en rotation sont toutes les deux faibles. Donc, l'effet du tube de transfert de chaleur est mauvais. Lorsque l'angle de torsion devient plus important, la vitesse tangentielle de l'écoulement rotatif augmentera, et donc l'effet du tube de transfert de chaleur sera 10 amélioré, mais la chute de pression du fluide sera augmentée. Lorsque l'angle de torsion varie de 120° à 360°, la capacité du tube de transfert de chaleur et la chute de pression du fluide se trouvent toutes les deux au sein d'une ampleur correcte. Une seule région du 15 tube de transfert de chaleur peut être pourvue d'une pluralité de chicanes torses parallèles les unes aux autres, qui définissent un cercle enfermé vu à partir d'une extrémité du tube de transfert de chaleur. Dans un mode de réalisation préféré, le rapport de diamètre 20 du cercle par rapport au tube de transfert de chaleur est au sein d'une plage de 0,05:1 à 0,95:1. Lorsque ce rapport est relativement faible, la capacité du tube de transfert de chaleur est élevée mais la chute de pression du fluide est importante. Lorsque la valeur du 25 rapport augmente progressivement, la capacité du tube de transfert de chaleur sera réduite, mais la chute de pression du fluide deviendra en conséquence faible. Lorsque ce rapport varie de 0,6:1 à 0,8:1, à la fois la capacité du tube de transfert de chaleur et la chute de 30 pression du fluide seront au sein d'ampleurs correctes respectives. Cet agencement fait que seulement la partie proche de la paroi de tube de transfert de chaleur est pourvue d'une chicane torse alors que la partie centrale du tube de transfert de chaleur forme en réalité un canal. De cette manière, lorsque le fluide s'écoule à travers le tube de transfert de chaleur, une partie du fluide peut directement s'écouler hors du tube à travers le canal, pour que non seulement un meilleur effet de transfert de chaleur puisse être obtenu mais aussi que la perte de pression 10 soit faible. Qui plus est, le canal permet également aux morceaux de coke d'être rapidement évacués de celui-ci. Dans un mode de réalisation préféré, le rapport de la longueur axiale de la chicane torse par rapport à un 15 diamètre intérieur du tube de transfert de chaleur est dans une plage de 1:1 à 10:1. Lorsque ce rapport est relativement faible, la vitesse tangentielle de l'écoulement rotatif est relativement importante, et donc la capacité du tube de transfert de chaleur est 20 élevée mais la chute de pression du fluide est relativement importante. Lorsque la valeur du rapport augmente progressivement, la vitesse tangentielle de l'écoulement rotatif deviendra plus faible, et ainsi la capacité du tube de transfert de chaleur sera réduite, 25 mais la chute de pression du fluide deviendra plus faible. Lorsque ce rapport varie de 2:1 à 4:1, à la fois la capacité du tube de transfert de chaleur et la chute de pression du fluide seront au sein d'ampleurs correctes respectives. La chicane torse d'une telle 30 taille permet en outre au fluide dans le tube de transfert de chaleur avec une vitesse tangentielle suffisante de détruire la couche limite, et donc un meilleur effet de transfert de chaleur peut être obtenu et du coke aura moins tendance à se former sur la paroi de transfert de chaleur. Dans un mode de réalisation, le long de la trajectoire du cercle, une enveloppe est agencée et raccordée de façon fixe à une extrémité intérieure radiale de la chicane torse. Avec l'agencement de l'enveloppe, l'écoulement rotatif du fluide ne sera pas 10 affecté par l'écoulement à l'intérieur de l'enveloppe, ce qui améliore davantage la vitesse tangentielle du fluide, améliore le transfert de chaleur et réduit le coke sur la paroi de transfert de chaleur. En outre, l'enveloppe améliore également la résistance de la 15 chicane torse. Par exemple, l'enveloppe peut efficacement supporter la chicane torse, améliorant ainsi la stabilité et la résistance à l'impact de celle-ci. Selon un second aspect de la présente invention, 20 un four de craquage est décrit, dont un serpentin rayonnant comprend au moins un, de préférence 2 à 10 tubes de transfert de chaleur selon le premier aspect de la présente invention. Dans un mode de réalisation, la pluralité de tubes 25 de transfert de chaleur sont agencés dans le serpentin rayonnant le long d'un sens axial de celui-ci de manière à être espacés les uns des autres. Le rapport de la distance d'espacement par rapport au diamètre du tube de transfert de chaleur est dans une plage de 15:1 30 à 75:1, de préférence de 25:1 à 50:1. La pluralité de tubes de transfert de chaleur espacés les uns des autres peuvent transformer en continu le fluide dans le serpentin rayonnant d'écoulement piston en écoulement rotatif, améliorant ainsi le rendement de transfert de chaleur.
Dans le contexte de la présente invention, le terme « écoulement piston » signifie idéalement que des fluides se mélangent les uns avec les autres dans le sens de l'écoulement mais ne se mélangent pas du tout dans le sens radial. De manière pratique cependant, seulement un écoulement piston approximatif plutôt qu'un écoulement piston absolu peut être obtenu. Par rapport à l'art antérieur, la présente invention excelle dans les aspects suivants. Pour commencer, l'agencement de la chicane torse dans le tube de transfert de chaleur transforme le fluide s'écoulant le long de la chicane torse en un fluide rotatif, améliorant ainsi la vitesse tangentielle du fluide, détruisant la couche' limite et atteignant l'objectif d'améliorer le transfert de chaleur. Ensuite, la pluralité de trous prévus sur la chicane torse peuvent changer le sens de l'écoulement du fluide afin de renforcer la turbulence dans le tube de transfert de chaleur et atteindre l'objet d'améliorer le transfert de chaleur. De plus, ces trous réduisent davantage la résistance dans l'écoulement du fluide, et donc la perte de pression est réduite davantage. Qui plus est, des morceaux de coke transportés dans le fluide peuvent également se déplacer en aval à travers ces trous, ce qui favorise l'évacuation des morceaux de coke.
Lorsqu'une seule région du tube de transfert de chaleur est pourvue d'une pluralité de chicanes torses parallèles les unes aux autres, qui définissent un cercle enfermé vu à partir d'une extrémité du tube de transfert de chaleur, une partie centrale du tube de transfert de chaleur forme en réalité un canal, qui peut réduire la perte de pression et est favorable pour l'évacuation rapide des morceaux de coke. En outre, le long de la trajectoire du cercle, une enveloppe est agencée. Donc, l'enveloppe, la chicane torse et la paroi intérieure du tube de transfert de chaleur forment ensemble une cavité en spirale, le fluide étant transformé en écoulement rotatif complet, ce qui améliore davantage la vitesse tangentielle du fluide, améliorant ainsi davantage le transfert de chaleur et réduisant la formation de coke sur la paroi du tube de transfert de chaleur. En outre, l'enveloppe peut supporter la chicane torse, améliorant ainsi la stabilité et la résistance à l'impact de la chicane torse. Dans ce qui suit, la présente invention va être 20 décrite en détail au vu de modes de réalisation spécifiques et en faisant référence aux dessins, sur lesquels, la figure 1 représente schématiquement une vue en perspective d'un premier mode de réalisation du tube de 25 transfert de chaleur selon la présente invention ; les figures 2 et 3 représentent schématiquement des vues en perspectives d'un deuxième mode de réalisation du tube de transfert de chaleur selon la présente invention ; 30 la figure 4 représente schématiquement une vue en coupe transversale du deuxième mode de réalisation du tube de transfert de chaleur selon la présente invention ,; la figure 5 représente schématiquement une vue en coupe transversale d'un troisième mode de réalisation 5 du tube de transfert de chaleur selon la présente invention ; la figure 6 représente schématiquement une vue en perspective d'un quatrième mode de réalisation du tube de transfert de chaleur selon la présente invention ; 10 la figure 7 représente schématiquement une vue en perspective d'un tube de transfert de chaleur dans l'art antérieur ; et la figure 8 représente schématiquement un serpentin rayonnant d'un four de craquage utilisant le 15 tube de transfert de chaleur selon la présente invention. Sur les dessins, le même signe de référence indique le même composant. Les dessins ne sont pas dessinés -conformément à une échelle réelle. 20 La présente invention va être illustrée davantage dans la partie suivante au vu des dessins. La figure 1 représente schématiquement une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'un tube de transfert de chaleur 10 selon la présente invention. 25 Le tube de transfert de chaleur 10 est pourvu de deux chicanes torses 11 et 11' pour introduire un fluide pour l'écoulement rotatif. Les chicanes torses 11 et 11' sont parallèles l'une à l'autre et s'étendent en spirale le long d'un sens axial du tube de transfert de 30 chaleur .10, dont la structure est similaire à la structure à double hélice de molécules d'ADN. Les chicanes torses 11 et 11' possèdent un angle de torsion entre 90 et 10800 pour qu'elles définissent un passage vertical débouchant 12 (à savoir, un cercle 12, comme cela est représenté sur la figure 4) le long du sens axial du tube de transfert de chaleur 10. Cependant, les chicanes torses peuvent également être un corps en feuille plutôt que de définir le passage vertical 12, qui va être décrit dans la partie qui suit. Il peut être entendu que les chicanes torses ne définissant pas le passage vertical sont une surface de trajectoire qui est obtenue en faisant tourner une ligne diamétrale du tube de transfert de chaleur 10 autour d'un point médian de celui-ci et en même temps en la translatant le long du sens axial du tube de transfert de chaleur 10 vers le haut ou vers le bas. Par contre, les chicanes torses définissant le passage vertical peuvent être formées en enlevant, à partir d'un cylindre coaxial avec le tube de transfert de chaleur 10, une partie centrale des chicanes torses ne définissant pas le passage vertical, grâce à ceci deux chicanes torses parallèles identiques, telles qu'elles sont représentées sur la figure 1, peuvent être formées. De cette manière, les deux chicanes torses 11 et 11' comprennent toutes les deux un bord supérieur et un bord inférieur parallèles l'un à l'autre ainsi qu'une paire de bords latéraux hélicoïdaux qui entrent toujours en contact avec une paroi intérieure du tube de transfert de chaleur 10. Un mode de réalisation de la chicane torse, telle 30 qu'elle est représentée sur la figure 1, va être décrit avec la chicane torse 11 à titre d'exemple dans la partie suivante. Le rapport de la longueur axiale de la chicane torse 11 par rapport à un diamètre intérieur du tube de transfert de chaleur 10 est dans une plage de 1:1 à 0:1. La longueur axiale de la chicane torse 11 peut être appelée « pas », et le rapport du « pas » par rapport au diamètre intérieur du tube de transfert de chaleur 10 peut être appelé « rapport de torsion ». L'angle de torsion et le rapport de torsion influencent tous les deux le degré de rotation du fluide dans le tube de transfert de chaleur 10. Lorsque le rapport de torsion est déterminé, plus l'angle de torsion est important, plus la vitesse tangentielle du fluide sera élevée, mais la chute de pression du fluide sera également proportionnellement plus élevée. La chicane torse 11 est sélectionnée pour posséder un rapport de torsion et un angle de torsion qui peuvent permettre au fluide dans le tube de transfert de chaleur 10 de présenter une vitesse tangentielle suffisamment élevée pour détruire la couche limite, pour qu'un effet de transfert de chaleur satisfaisant puisse être obtenu. Dans ce cas, une tendance réduite que du coke se forme sur la paroi intérieure du tube de transfert de chaleur peut être entraînée et la chute de pression du fluide peut être régulée pour être au sein d'une ampleur acceptable. Comme les chicanes torses 11 et 11' s'étendent en spirale, le fluide se transformera d'un écoulement piston en un écoulement rotatif sous le guidage des chicanes torses 11 et 11'. Avec une vitesse tangentielle, le fluide détruira la couche limite afin d'améliorer «le transfert de chaleur. Qui plus est, une tendance que du coke se forme sur la paroi intérieure du tube de transfert de chaleur 10 sera réduite, au vu de la vitesse tangentielle du fluide. En outre, en plus d'améliorer l'effet de transfert de chaleur, le canal défini par les chicanes torses 11 et 11' (à savoir, le passage vertical tel qu'il est mentionné ci-dessus ou le cercle 12 tel qu'il est représenté sur la figure 4) peut également réduire la résistance au fluide s'écoulant à travers le tube de transfert de chaleur 10. 10 En outre, le canal est également avantageux pour l'évacuation des morceaux de coke décollés. Les figures 2 et 3 représentent schématiquement un deuxième mode de réalisation de la chicane torse. Dans ce mode de réalisation, les chicanes torses 11 et 11' 15 sont toutes les deux pourvues de trous 41. En considérant la chicane torse 11 à titre d'exemple, des fluides s'écoulant axialement ou radialement peuvent tous les deux s'écouler à travers les trous 41. De cette manière, sous le guidage de la chicane torse 20 non seulement le fluide peut se transformer en écoulement rotatif afin de réduire l'épaisseur de couche limite, mais peut également passer à travers trous 41 sans heurts pour s'écouler en aval, ce qui réduit énormément la perte de pression du fluide. En 25 outre, des morceaux de coke dans le fluide peuvent également passer à travers les trous 41, facilitant l'opération de décokage mécanique ou de décokage hydraulique. La figure 4 est une vue en coupe transversale des figures 2 et 3, qui illustre 30 explicitement la structure du tube de transfert de chaleur 10. 11, un la les La figure 5 représente schématiquement un troisième mode de réalisation du tube de transfert de chaleur 10. La structure du troisième mode de réalisation est sensiblement identique à celle du deuxième mode de réalisation. Les différences entre ceux-ci se trouvent dans les points suivants. Au début, dans le troisième mode de réalisation, le long de la trajectoire du passage vertical (à savoir, le cercle 12 sur la figure 4), une enveloppe 20 est agencée, qui est raccordée de façon fixe à des extrémités intérieures radiales de chicanes torses 11 et 11' afin de supporter les chicanes torses 11 et 11' et également d'améliorer la stabilité et la résistance à l'impact de celles-ci. De plus, l'enveloppe 20, les chicanes torses 11 et 11' et une paroi intérieure du tube de transfert de chaleur 10 enferment ensemble des cavités en spirale 21 et 21'. Lorsqu'un fluide entre dans les cavités en spirale 21 et 21', il se transformera d'un écoulement piston en un écoulement rotatif et, séparé par l'enveloppe 20, l'écoulement rotatif ne sera pas influencé par l'écoulement piston dans l'enveloppe, pour que l'écoulement rotatif présente une vitesse tangentielle plus élevée, améliorant ainsi le transfert de chaleur et réduisant le cokage sur la paroi du tube de transfert de chaleur. Lorsque les écoulements rotatifs s'écoulent hors des cavités en spirale 21 et 21', ils peuvent améliorer la turbulence du fluide dans le tube de transfert de chaleur 10 sous l'effet d'inertie de celui-ci, améliorant ainsi davantage l'effet de transfert de chaleur. Dans un mode de réalisation préféré, le rapport du diamètre intérieur de l'enveloppe 20 par rapport au tube de transfert de chaleur 10 est dans une plage de 0,05:1 à 0,95:1, pour que des feuilles de coke puissent passer à travers l'enveloppe 20, ce qui facilite l'évacuation des feuilles de coke. Il faut également entendre que, bien que les chicanes torses 11 et 11' dans le mode de réalisation tel qu'il est représenté sur la figure 5 soient pourvues de trous 41, les chicanes torses peuvent également en réalité n'être pourvues d'aucun trou dans certains modes de réalisation, ce qui ne sera pas expliqué ici pour la simplicité. La figure 6 représente schématiquement un quatrième mode de réalisation du tube de transfert de 15 chaleur 10. Il faut noter qu'une chicane torse 40 sur la figure 6 est différente d'une quelconque des chicanes torses sur les figures 1 à 5 en ce que la chicane torse 40 n'enferme pas de passage vertical, comme cela est représenté sur les figures 1 à 5. La 20 chicane torse en spirale 40 peut réduire l'épaisseur de la couche limite et, en même temps, des trous 42 prévus sur la chicane torse 40 réduisent la résistance au fluide s'écoulant le long du sens axial afin de réduire la perte de pression de celui-ci. Dans un mode de 25 réalisation spécifique, le rapport de la superficie totale de la pluralité de trous 42 par rapport à la superficie de la chicane torse 40 varie de 0,05:1 à 0,95:1. Et le rapport d'une distance axiale entre les axes centraux de deux trous adjacents 42 par rapport à 30 une longueur axiale de la chicane torse 40 varie de 0,2:1 à 0,8:1.
La présente invention concerne en outre un four de craquage (non représenté sur les dessins) utilisant le tube de transfert de chaleur 10 tel qu'il est mentionné ci-dessus. Un four de craquage est bien connu de l'homme du métier et donc ne sera pas décrit ici. Un serpentin rayonnant 50 du four de craquage est pourvu d'au moins un tube de transfert de chaleur 10 tel qu'il est décrit ci-dessus. La figure 8 représente schématiquement trois tubes de transfert de chaleur 10.
De préférence, ces tubes de transfert de chaleur 10 sont prévus le long du sens axial dans le serpentin rayonnant de manière à être espacés les uns des autres. Par exemple, le rapport d'une distance axiale de deux tubes de transfert de chaleur adjacents 10 par rapport au diamètre intérieur du tube de transfert de chaleur 10 est dans une plage de 15:1 à 75:1, de préférence de 25:1 à 50:1, pour que le fluide dans le serpentin rayonnant se transforme en continu d'un écoulement piston à un écoulement rotatif, améliorant ainsi le rendement de transfert de chaleur. Il faut noter que, lorsqu'il y a une pluralité de tubes de transfert de chaleur, ces tubes de transfert de chaleur peuvent être agencés d'une manière telle qu'elle est représentée sur une quelconque des figures 1 à 6.
Dans ce qui suit, des exemples spécifiques vont être utilisés pour expliquer le rendement de transfert de chaleur et la chute de pression du serpentin rayonnant du four de craquage lorsque le tube de transfert de chaleur 10 selon la présente invention est utilisé.
Exemple 1 Le serpentin rayonnant du four de craquage est équipé de 6 tubes de transfert de chaleur 10 tels qu'ils sont représentés sur la figure 1. Le diamètre 5 intérieur de chacun des tubes de transfert de chaleur 10 est 51 mm. Le rapport de diamètre du cercle *enfermé par rapport au tube de transfert de chaleur est 0,6:1. La chicane torse possède un angle de torsion de 1800 et un rapport de torsion de 2,5. La distance entre deux 10 tubes de transfert de chaleur adjacents 10 est 50 fois plus importante que le diamètre intérieur du tube de transfert de chaleur. Des expériences ont montré que la charge de transfert de chaleur du serpentin rayonnant est 1270,13 KW et la chute de pression est 70180,7 Pa. 15 Exemple 2 Le serpentin rayonnant du four de craquage est équipé de 6 tubes de transfert de chaleur 10 tels qu'ils sont représentés sur la figure 2. Le diamètre 20 intérieur de chacun des tubes de transfert de chaleur 10 est 51 mm. Le rapport de diamètre du cercle enfermé par rapport au tube de transfert de chaleur est 0,6:1. La chicane torse possède un angle de torsion de 180° et un rapport de torsion de 2,5. La distance entre deux 25 tubes de transfert de chaleur adjacents 10 est 50 fois plus importante que le diamètre intérieur du tube de transfert de chaleur. Des expériences ont montré que la charge de transfert de chaleur du serpentin rayonnant est 1267,59 KW et la chute de pression est 70110,5 Pa. 30 Exemple comparatif 1 Le serpentin rayonnant du four de craquage est équipé de 6 tubes de transfert de chaleur d'art antérieur 50'. Le tube de transfert de chaleur 50' est structuré pour être pourvu d'une chicane torse 51' dans une enveloppe du tube de transfert de chaleur 50', la chicane torse 51' divisant le tube de transfert de chaleur 50 en deux passages de matériau ne communiquant pas l'un avec l'autre, comme cela est représenté sur la figure 7. Le diamètre intérieur du tube de transfert de chaleur 50' est 51 mm. La chicane torse 51' possède un angle de torsion de 180° et un rapport de torsion de 2,5. La distance entre deux tubes de transfert de chaleur adjacents 50' est 50 fois plus importante que le diamètre intérieur du tube de transfert de chaleur.
Des expériences ont montré que la charge de transfert de chaleur du serpentin rayonnant est 1264,08 KW et la chute de pression est 71140 Pa. Au vu des exemples et de l'exemple comparatif ci-dessus, il peut s'ensuivre que, par rapport au rendement de transfert de chaleur du serpentin rayonnant dans le four de craquage utilisant le tube de transfert denchaleur d'art antérieur, le rendement de transfert de chaleur du serpentin rayonnant dans le four de craquage utilisant le tube de transfert de chaleur selon la présente invention est sensiblement amélioré. La charge de transfert de chaleur du serpentin rayonnant est améliorée pour atteindre un maximum de 1270,13 KW et la chute de pression est également bien régulée pour atteindre un niveau bas de 6573,8 Pa. Les caractéristiques ci-dessus sont très avantageuses pour la réaction de craquage d'hydrocarbures. Bien que la présente description ait été présentée en faisant référence à des exemples préférables, elle s'étend, au-delà des exemples spécifiquement décrits, à d'autres possibilités d'exemples et/ou d'utilisation de la description et de modifications et d'équivalents évidents de celle-ci. Particulièrement, du moment qu'il n'y a aucun conflit structurel, les caractéristiques techniques décrites dans chaque exemple de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres d'une manière quelconque. La portée de la présente invention décrite ici ne doit pas être limitée par les exemples particuliers tels qu'ils sont décrits ci-dessus, mais englobe quelconque solution et toutes les solutions qui sont au sein de la portée des revendications suivantes.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1. Tube de transfert de chaleur (10) comprenant une chicane torse (11, 11') agencée sur une paroi intérieure du tube, ladite chicane torse (11, 11') s'étendant en spirale le long d'un sens axial du tube 5 de transfert de chaleur (10).
  2. 2. Tube de transfert de chaleur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chicane torse (11, 11') est pourvue d'une pluralité de trous (41). 10
  3. 3. Tube de transfert de chaleur (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rapport de la superficie totale de la pluralité de trous (41) par rapport à la superficie de la chicane torse (11, 11') est dans une plage de 0,05:1 à 0,95:1, de préférence de 15 0,6:1 à 0,8:1.
  4. 4. Tube de transfert de chaleur (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rapport d'une distance axiale entre les axes centraux de deux trous (41) adjacents à une longueur axiale de la 20 chicane torse (11, 11') varie de 0,2:1 à 0,8:1.
  5. 5. Tube de transfert de chaleur (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chicane torse (11, 11') possède un angle de torsion d'entre 90° et 1080°, de préférence entre 1200 et 360°. 25
  6. 6. Tube de transfert de chaleur (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une seule région du tube de transfert de chaleur (10) est pourvue d'une pluralité de chicanes torses (11, 11') parallèles les unes aux autres, qui définissent un cercle enfermé vu àpartir d'une extrémité du tube de transfert de chaleur (10).
  7. 7. Tube de transfert de chaleur (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rapport de 5 diamètre du cercle par rapport au tube de transfert de chaleur (10) est au sein d'une plage de 0,05:1 à 0,95:1, de préférence de 0,6:1 à 0,8:1.
  8. 8. Tube de transfert de chaleur (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que, le long de la 10 trajectoire du cercle, une enveloppe (20) est agencée, qui est raccordée de façon fixe à une extrémité intérieure radiale de la chicane torse (11, 11').
  9. 9. Tube de transfert de chaleur (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rapport de la 15 longueur axiale de la chicane torse (11, 11') par rapport à un diamètre intérieur du tube de transfert de chaleur (10) est dans une plage de 1:1 à 10:1, de préférence de 2:1 à 4:1.
  10. 10. Four de craquage comportant un serpentin 20 rayonnant (50), caractérisé en ce que le serpentin rayonnant (50) comprend au moins un, de préférence 2 à 10 tubes de transfert de chaleur (10) selon la revendication 1.
  11. 11. Four de craquage selon la revendication 10, 25 caractérisé en ce que la pluralité de tubes de transfert de chaleur (10) sont agencés dans le serpentin rayonnant (50) le long d'un sens axial de celui-ci de manière à être espacés les uns des autres, le rapport d'une distance d'espacement par rapport au 30 diamètre du tube de transfert de chaleur (10) est dans une plage de 15:1 à 75:1, de préférence de 25:1 à 50:1.
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