FR3062712A1

FR3062712A1 - Conduit d'aspiration et double conduit d'aspiration pour un evaporateur immerge

Info

Publication number: FR3062712A1
Application number: FR1851062A
Authority: FR
Inventors: Benjamin Elias Dingel; Florian Weber; Alain Fleurette
Original assignee: Trane International Inc
Current assignee: Trane International Inc
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2018-08-10
Anticipated expiration: 2038-02-08
Also published as: FR3038037B1; GB202100815D0; CN107110575A; GB201706912D0; GB2588355A; US11365912B2; CN114646154A; GB2547143B; GB2588355B; DE112015005112T5; US10627139B2; US20200248937A1; WO2016077436A1; FR3038037A1; GB2547143A; FR3062712B1; US20180299172A1

Abstract

Un conduit d'aspiration (30) est disposé à l'intérieur d'un échangeur de chaleur tubulaire (10) et est disposé relativement haut et au-dessus du faisceau de tubes (14) de façon à ne pas entraîner d'éclaboussures vers le haut. Le conduit d'aspiration est configuré avec une zone agencée (32) en communication de fluide avec un passage d'écoulement (38) à l'intérieur du conduit d'aspiration. Le passage d'écoulement est en communication de fluide avec une sortie (24) de l'enceinte (12). Ceci est avantageux par rapport aux sorties de dessus d'enceinte traditionnelles qui ont généralement des emprises verticales plus élevées. La zone agencée peut faciliter et/ou maintenir un écoulement de vapeur relativement régulier dans l'enceinte. La zone agencée peut réaliser des écoulements de vapeur qui ont une certaine uniformité sur la longueur de l'enceinte, qui peut contrôler et/ou éviter un écoulement de vapeur localisé et/ou des courants locaux, tels que ceux ayant une vitesse élevée et pouvant provoquer un entraînement.

Description

Titulaire(s) : TRANE INTERNATIONAL INC..

Mandataire(s) : CABINET BEAU DE LOMENIE.

(54) CONDUIT D'ASPIRATION ET DOUBLE CONDUIT D'ASPIRATION POUR UN EVAPORATEUR IMMERGE.

FR 3 062 712 - A1 _ Un conduit d'aspiration (30) est disposé à l'intérieur d'un échangeur de chaleur tubulaire (10) et est disposé relativement haut et au-dessus du faisceau de tubes (14) de façon à ne pas entraîner d'éclaboussures vers le haut. Le conduit d'aspiration est configuré avec une zone agencée (32) en communication de fluide avec un passage d'écoulement (38) à l'intérieur du conduit d'aspiration. Le passage d'écoulement est en communication de fluide avec une sortie (24) de l'enceinte (12). Ceci est avantageux par rapport aux sorties de dessus d'enceinte traditionnelles qui ont généralement des emprises verticales plus élevées. La zone agencée peut faciliter et/ou maintenir un écoulement de vapeur relativement régulier dans l'enceinte. La zone agencée peut réaliser des écoulements de vapeur qui ont une certaine uniformité sur la longueur de l'enceinte, qui peut contrôler et/ou éviter un écoulement de vapeur localisé et/ ou des courants locaux, tels que ceux ayant une vitesse élevée et pouvant provoquer un entraînement.

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DOMAINE [0001] Les formes de réalisation décrites ici se rapportent d'une manière générale à un conduit d'aspiration dans un échangeur de chaleur. En particulier, des appareils, des systèmes et des procédés se rapportent à un conduit d'aspiration de vapeur de réfrigérant mis en œuvre dans un évaporateur immergé, tel qu'un évaporateur tubulaire, en tant que partie d'un circuit de fluide dans une unité de refroidissement, qui peut être mis en œuvre dans un système de réfrigération d'un système de chauffage, de ventilation, et de climatisation (HVAC).

ARRIERE-PLAN [0002] Des conduits d'aspiration sont utilisés dans des échangeurs de chaleur par exemple pour capter des fluides évaporés, tels que des fluides contenant de la vapeur de réfrigérant, devant être transférés vers d'autres parties d'un circuit, telles qu'un circuit de refroidissement par exemple un dispositif de refroidissement de fluide dans un système HVAC.

RESUME [0003] Les échangeurs de chaleur peuvent utiliser des conduits d'aspiration qui peuvent par exemple diriger de la vapeur de fluide hors de l'échangeur de chaleur et vers d'autres parties d'un circuit d'échange de chaleur de fluide.

[0004] Un exemple de tels échangeurs de chaleur est un échangeur de chaleur tubulaire. Dans certaines formes de réalisation, l'échangeur de chaleur tubulaire est un évaporateur immergé qui a une charge de réfrigérant à l'intérieur de l'enceinte afin de mouiller les tubes, par exemple un faisceau de tubes, et où un fluide d'échange de chaleur, tel que par exemple un réfrigérant ou un mélange comprenant du réfrigérant est amené à ébullition ou évaporé hors des tubes et s'écoule vers le haut dans l'enceinte.

[0005] Par exemple, les tubes ou le faisceau de tubes sont disposés vers la section inférieure de l'enceinte, où de la vapeur qui est amenée à ébullition est soutirée vers le dessus de l'enceinte ou vers une position relativement élevée à l'intérieur de l'enceinte.

[0006] Un conduit d'aspiration est disposé dans l'enceinte, et est situé relativement haut et au-dessus du faisceau de tubes de façon à ne pas entraîner du liquide ou des gouttelettes qui peuvent être projetées ou éclabousser vers le haut. Le conduit d'aspiration est configuré avec une zone, telle que par exemple des ouvertures, qui peuvent être dans certaines circonstances sous la forme de fentes, de trous, d'orifices, d'ouvertures de formes géométriques différentes, et équivalent. Le conduit d'aspiration a l'avantage de transporter du fluide vaporisé, par exemple de la vapeur ou du gaz de réfrigérant, jusqu'à une sortie de l'enceinte au moyen du conduit d'aspiration.

[0007] Dans certaines formes de réalisation, la sortie de l'enceinte est hors du côté, comme par exemple au niveau d'une extrémité longitudinale de celle-ci. Un passage d'écoulement à l'intérieur du conduit d'aspiration est en communication de fluide avec la zone agencée et avec la sortie de l'enceinte. Ceci est avantageux par rapport aux sorties de dessus d'enceinte traditionnelles qui ont généralement des emprises verticales plus élevées.

[0008] Dans certaines formes de réalisation, le passage d'écoulement du conduit d'aspiration est à travers une tôle de tube qui est alors en communication de fluide avec la sortie de l'enceinte.

[0009] Dans certaines formes de réalisation, le conduit d'aspiration s'étend sur la longueur longitudinale de l'enceinte.

[0010] De manière avantageuse, les présentes configurations de conduit d'aspiration peuvent éviter l'apparition de phénomènes localisés, par exemple un écoulement de vapeur localisé, et peuvent maintenir un écoulement de vapeur relativement régulier. Dans certaines formes de réalisation, le conduit d'aspiration a une configuration de zone agencée, où les ouvertures dans le passage d'écoulement du conduit d'aspiration permettent d'obtenir des écoulements de vapeur qui sont uniformes ou ont une certaine uniformité sur la longueur de l'enceinte et du conduit d'aspiration. Ces configurations peuvent contrôler ou éviter un écoulement de vapeur localisé et/ou des courants locaux, où la vitesse peut être élevée et provoquer un entraînement.

[0011] Dans certaines formes de réalisation, le conduit d'aspiration a une zone agencée qui peut être configurée, construite, située, et/ou disposée de façon à manipuler, commander, et/ou doser des écoulements et/ou des courants de vapeur.

[0012] Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée dans le conduit d'aspiration peut généralement faciliter un écoulement de vapeur qui est vers le haut et vers le côté vers la sortie sur le côté de l'enceinte.

[0013] Dans certaines formes de réalisation, cet écoulement vers le haut et vers le côté peut avoir un écoulement de courbure relativement régulière.

[0014] Dans une forme de réalisation, un ou plusieurs conduits d'aspiration comme cela a été décrit dans l'un quelconque ou plusieurs des paragraphes [0006] à [0013] peuvent être disposés à l'intérieur de l'enceinte d'un échangeur de chaleur, tel que, mais sans y être limité, un évaporateur, qui est parfois un évaporateur de type immergé.

[0015] Dans certaines formes de réalisation, les échangeurs de chaleur ci-dessus peuvent être mis en œuvre dans une unité de refroidissement de fluide, qui peut être incluse dans un système HVAC ou de réfrigération.

[0016] Dans certaines formes de réalisation, les échangeurs de chaleur ci-dessus peuvent être utilisés dans un dispositif de refroidissement de fluide, tel que par exemple un dispositif de refroidissement de fluide à compresseur à vis, qui peut être utilisé par exemple dans une unité et/ou un système HVAC et/ou de réfrigération.

[0017] Dans certaines formes de réalisation, les échangeurs de chaleur ci-dessus peuvent être utilisés dans des dispositifs de refroidissement de fluide à compresseur centrifuge relativement grands.

[0018] D'une manière générale, dans certaines formes de réalisation, les échangeurs de chaleur ci-dessus peuvent être utilisés dans des dispositifs de refroidissement de fluide qui peuvent avoir des problèmes de chute de pression. Dans certains exemples, ces dispositifs de refroidissement de fluide peuvent utiliser un réfrigérant à relativement haute pression, tel que, mais sans y être limité, par exemple du R134A.

DESSINS [0019] Ces caractéristiques, aspects, et avantages ainsi que d'autres de l'échangeur de chaleur et du conduit d'aspiration seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :

[0020] La figure 1 est une vue de côté d'une forme de réalisation d'un échangeur de chaleur montrant une forme de réalisation d'un conduit d'aspiration dans l'échangeur de chaleur.

[0021] La figure 2 est une vue en coupe de l'échangeur de chaleur et du conduit d'aspiration de la figure 1.

[0022] La figure 3 est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation d'un échangeur de chaleur montrant une autre forme de réalisation d'un conduit d'aspiration dans l'échangeur de chaleur.

[0023] La figure 4 est une vue de côté de l'échangeur de chaleur et du conduit d'aspiration de la figure 3.

[0024] La figure 5 est une vue de dessus de l'échangeur de chaleur et du conduit d'aspiration de la figure 3.

[0025] La figure 6 est une vue en perspective du conduit d'aspiration de la figure 3.

[0026] La figure 7 est une vue de dessus du conduit d'aspiration de la figure 3.

[0027] La figure 8 est une vue de côté du conduit d'aspiration de la figure 3.

[0028] La figure 9 est une vue en bout du conduit d'aspiration de la figure 3.

[0029] La figure 10 est une vue en coupe en bout d'une forme de réalisation d'un échangeur de chaleur avec une forme de réalisation ayant de multiples conduits d'aspiration.

[0030] La figure 11 est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation d'un échangeur de chaleur montrant une autre forme de réalisation ayant de multiples conduits d'aspiration dans l'échangeur de chaleur.

[0031] Bien que les figures identifiées ci-dessus présentent des formes de réalisation particulières de l'échangeur de chaleur et du conduit d'aspiration, d'autres formes de réalisation sont également prévues, comme cela est noté dans les présentes descriptions. Dans tous les cas, cet exposé présente des formes de réalisation illustrées de l'échangeur de chaleur et conduit d'aspiration qui sont à titre de représentation mais pas de limitation. De nombreuses autres modifications et formes de réalisation peuvent être conçues par les hommes de l'art qui tombent dans la portée et l'esprit des principes de l'échangeur de chaleur et du conduit d'aspiration décrits et illustrés ici.

DESCRIPTION DETAILLEE [0032] Les formes de réalisation décrites ici se rapportent d'une manière générale à un échangeur de chaleur avec un conduit d'aspiration à l'intérieur de l'échangeur de chaleur, et configuré pour diriger de la vapeur de fluide, telle que comprenant par exemple de la vapeur de réfrigérant, latéralement à travers un passage d'écoulement du conduit d'aspiration et à travers une sortie latérale sur le côté de l'échangeur de chaleur.

[0033] En particulier, des systèmes et les procédés se rapportent d'aspiration dans un échangeur de chaleur, tel que par exemple un échangeur de chaleur tubulaire qui peut fonctionner comme un évaporateur immergé, et mis en œuvre dans une unité de refroidissement d'un système HVAC ou de réfrigération.

appareils, des à des conduits [0034] Les figures 1 et 2 se rapportent à une forme de réalisation d'un échangeur de chaleur 10. La figure 1 est une vue de côté d'une forme de réalisation de l'échangeur de chaleur 10 montrant une forme de réalisation d'un conduit d'aspiration 30 dans de l'échangeur de chaleur 10. La figure 2 est une vue en coupe de l'échangeur de chaleur 10 et du conduit d'aspiration 30 de la figure 1.

[0035] L'échangeur de chaleur 10 tel que représenté est un échangeur de chaleur tubulaire. Dans certaines formes de réalisation, l'échangeur de chaleur tubulaire 10 est mis en œuvre sous la forme d'un évaporateur du type immergé qui a une charge de réfrigérant à l'intérieur de l'enceinte 12 pour mouiller les tubes 14, est représenté, des extrémités par exemple un faisceau de tubes, et où un fluide d'échange de chaleur, tel que par exemple un réfrigérant ou un mélange comprenant du réfrigérant est amené à ébullition ou évaporé hors des tubes 14 formant par exemple un faisceau de tubes et s'écoule vers le haut dans l'enceinte 12.

[0036] L'échangeur de chaleur 10 a une entrée 18 sur un côté (par exemple une entrée d'eau) et une sortie 20 de l'autre côté (par exemple une sortie d'eau). Comme cela l'entrée 18 et la sortie 20 représentent longitudinales de l'enceinte 12, dans laquelle les tubes 14 s'étendent longitudinalement le long de la direction longitudinale de l'enceinte 12.

[0037] L'échangeur de chaleur 10 comprend également une entrée de fluide d'échange de chaleur 22 (par exemple une entrée de réfrigérant), qui peut être en communication de fluide avec un distributeur 26. Dans certains exemples, le fluide d'échange de chaleur est un réfrigérant, qui peut inclure un mélange de réfrigérant (comprenant de la vapeur et du liquide) et de lubrifiant tel que par exemple de l'huile. Comme cela est représenté, l'entrée de fluide d'échange de chaleur 22 se trouve ou est disposée à proximité du côté de la sortie 20. Comme cela est représenté, l'échangeur de chaleur 10 comprend également un orifice de récupération d'huile 28 destiné à diriger de l'huile qui peut se déverser dans l'enceinte 12. Dans certains exemples tels que représentés dans la figure 1, l'orifice de récupération d'huile 28 se trouve ou est disposé à proximité du côté de l'entrée 18.

[0038] Comme cela est représenté, les tubes 14 sont disposés vers la section inférieure de l'enceinte 12. Quand l'échangeur de chaleur 10 fonctionne comme un évaporateur, les tubes 14 (par exemple un côté de tube) peuvent transporter un fluide de traitement tel que par exemple de l'eau, qui peut être relativement plus chaud que le réfrigérant entrant dans l'enceinte 12. De la vapeur de réfrigérant qui est amenée à ébullition (voir les flèches et la référence 34) est soutirée à travers une partie du volume 16 de l'enceinte 12, et vers le dessus de l'enceinte 12 ou dans une position relativement élevée à l'intérieur de l'enceinte 12.

[0039] L'échangeur de chaleur 10 comprend également à l'intérieur de l'enceinte 12 un conduit d'aspiration 30. Le conduit d'aspiration 30 est disposé dans l'enceinte 12, et est situé relativement haut et audessus des tubes 14, de façon à ne pas entraîner du liquide ou des gouttelettes qui peuvent être projetés ou éclabousser vers le haut. Le conduit d'aspiration 30 est configuré avec une zone agencée 32, telle que par exemple des ouvertures, qui peuvent être dans certaines circonstances sous la forme de fentes, de trous, d'orifices, d'ouvertures de formes géométriques différentes, et équivalent. Le conduit d'aspiration 30 peut avoir l'avantage de transporter du fluide vaporisé, par exemple de la vapeur ou du gaz réfrigérant, jusqu'à une sortie de vapeur 24 de l'enceinte 12 au moyen du conduit d'aspiration 30.

[0040] Dans certaines formes de réalisation, la sortie de vapeur 24 de l'enceinte 12 est hors du côté, comme par exemple au niveau d'une extrémité longitudinale de celle-ci, par exemple une extrémité de sortie 20. Un passage d'écoulement 38 à l'intérieur du conduit d'aspiration 30 est en communication de fluide avec la zone agencée 32 et avec la sortie de vapeur 24 de l'enceinte 12. Le passage d'écoulement 38 et la sortie de vapeur 24 latéraux peuvent être avantageux par exemple par rapport à des sorties de dessus d'enceinte traditionnelles, qui ont généralement des emprises verticales plus élevées.

[0041] Dans certaines formes de réalisation, le passage d'écoulement 38 du conduit d'aspiration 30 est à travers une tôle de tube (voir par exemple une plaque à l'extrémité 20 de l'enceinte 12), et est en communication de fluide avec la sortie de vapeur 24 de l'enceinte 12.

[0042]	Dans	certaines	formes	de	réalisation,	le
conduit d'aspiration	30 s'étend	sur	la longueur
longitudinale de	l'enceinte 12.
[0043]	Dans	certaines	formes	de	réalisation,	le

conduit d'aspiration 30 peut être cylindrique ou en forme de tube, mais peut avoir d'autres formes et géométries. Par exemple, le conduit d'aspiration peut être construit sous la forme d'une tôle, par exemple en métal, courbée, pliée ou formée d'une autre manière pour avoir une barrière inférieure orientée vers le bas et une ou des zones sur le pourtour ou sur le dessus. Par exemple, le fond peut être en forme de V, en forme de demi-lune ou de croissant, une autre forme de cuvette, ou une autre forme de type aérodynamique pour la barrière inférieure, et équivalent.

[0044] Dans certains exemples, le conduit d'aspiration peut avoir son passage d'écoulement configuré pour pouvoir être inséré à travers une tôle de tube, tel que par exemple une ouverture de type circulaire à l'extrémité, où la barrière inférieure peut avoir par exemple l'une quelconque des formes décrites ci-dessus pour pouvoir être insérée à travers la tôle de tube et peut s'ajuster dans l'ouverture à travers l'ouverture circulaire de la tôle de tube et dans certaines circonstances être ajustée sur l'ouverture de la tôle de tube.

[0045] Par exemple, le conduit d'aspiration comprend une ouverture circulaire conçue pour pouvoir être insérée à travers une tôle de tube, et où des barrières peuvent être construites en tôle, peuvent être orientées, disposées, et/ou configurées pour se raccorder ou s'ajuster sur l'ouverture dans la tôle de tube. Des ouvertures telles que des fentes peuvent être le long du ou des côtés de la tôle, où les fentes sont relativement hautes sur une hauteur de la tôle.

[0046] De manière avantageuse, les présentes configurations du conduit d'aspiration 30 peuvent éviter l'apparition de phénomènes localisés, par exemple un écoulement de vapeur localisé, et peuvent maintenir un écoulement de vapeur relativement régulier. Dans certaines formes de réalisation, la configuration de la zone agencée 32 du conduit d'aspiration 30 peut être configurée, où les ouvertures de la zone agencée 32 dans le passage d'écoulement 38 du conduit d'aspiration 30 peuvent réaliser des écoulements de vapeur qui sont uniformes ou ont une certaine uniformité sur la longueur de l'enceinte 12 et/ou du conduit d'aspiration 30. Ces configurations peuvent contrôler ou éviter un écoulement de vapeur localisé et/ou des courants locaux, par exemple où des vitesses relativement plus élevées peuvent être présentes et où il peut y avoir un risque d'entraînement de liquide.

[0047] Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée 32 peut être configurée, construite, située, et/ou disposée de façon à manipuler, contrôler, et/ou doser des écoulements et/ou des courants de vapeur.

[0048] Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée 32 dans le conduit d'aspiration 30 peut généralement faciliter un écoulement de vapeur qui est vers le haut et vers le côté vers la sortie sur le côté de l'enceinte. Voir par exemple les flèches incurvées d'écoulement de vapeur en 34 dans le volume 16 de 1'enceinte 12.

[0049] Dans certaines formes de réalisation, cet écoulement vers le haut et vers le côté peut avoir écoulement de courbure relativement régulière.

un [0050] La conception de la zone agencée 32 peut être obtenue par exemple en regardant au niveau de l'écoulement de liquide, qui est parfois un mélange de lubrifiant (par exemple de l'huile) et de réfrigérant (voir par exemple la flèche en 36) , et la direction de l'écoulement de liquide où le lubrifiant augmente lorsque le réfrigérant est amené à ébullition ou vaporisé (voir par exemple les flèches en 34) . Dans certains cas, il peut y avoir des endroits dans l'enceinte 12 qui peuvent être susceptibles d'apparitions relativement plus élevées d'émulsion, par exemple de lubrifiant, et où on peut souhaiter maintenir des courants de vapeur relativement plus bénins. Dans certaines circonstances, on peut souhaiter que l'écoulement du liquide (par exemple la flèche en 36) et l'écoulement de la vapeur (par exemple les flèches en 34) soient dans le même sens, de façon à ne pas créer d'apparitions d'éclaboussures ou ne pas amener par exemple la direction de la vapeur à aller à l'encontre de la direction de l'écoulement de liquide. Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée, par exemple 32, peut être configurée pour diriger l'écoulement de vapeur de telle sorte qu'il soit incliné par rapport à la direction de l'écoulement de liquide. Une distribution axiale de la vapeur dans l'enceinte 12 peut être générée en utilisant des modèles de transfert de chaleur et en commandant alors la zone agencée 32, par exemple des ouvertures, afin de manipuler la génération de vapeur et obtenir des vecteurs de vitesse qui peuvent être souhaités. Par exemple, des modèles de transfert de chaleur, des modèles de génération de vapeur, et/ou des modèles de détente instantanée de gaz (par exemple pour prendre en compte la vapeur déjà générée par un dispositif de détente quand de la vapeur et du liquide à deux phases s'écoulent dans l'enceinte depuis un distributeur et pour prendre en compte des écoulements affectés par un distributeur) peuvent être utilisés et/ou un essai informatique de dynamique des fluides (CFD) peut être réalisé, et équivalent.

[0051] La zone agencée 32 peut avoir une résistance variable par exemple sur la longueur du conduit d'aspiration 30, et peut être conçue pour commander des vecteurs de vitesse de vapeur, par exemple rectilignes, incurvés, et équivalent. La zone agencée 32 peut être conçue pour influencer le champ d'écoulement, qui peut être modélisé comme cela a été décrit ci-dessus.

[0052] Dans certains cas, il peut y avoir relativement plus de génération de vapeur où le réfrigérant entre dans l'enceinte 12 au niveau de l'entrée de fluide 22 (par exemple vers le côté de sortie de l'eau 20), où il peut y avoir des vitesses relativement plus élevées. Dans de telles circonstances, on peut souhaiter avoir des ouvertures relativement plus petites pour la zone agencée 32 vers le côté de sortie de l'eau 20 par rapport aux ouvertures vers l'autre extrémité, par exemple le côté d'entrée d'eau 18.

[0053] Ce décalage de vapeur peut être dans la même direction que l'accumulation de lubrifiant (par exemple de l'huile). Comme cela est représenté dans la figure 1, une concentration en huile est sur la gauche vers l'orifice de récupération d'huile 28, où du liquide s'écoule depuis la droite, et où les vitesses peuvent se décaler pour faciliter l'écoulement d'accumulation, et des courants de vapeur peut s'écouler relativement en douceur vers le haut et sur le côté (par exemple incurvés).

[0054] Les conduits d'aspiration ci-dessus, par exemple 30, peuvent provoquer une certaine chute de pression mais où le transfert peut être réduit, tout en utilisant un modèle de décalage de vapeur et une sortie latérale.

[0055] Il est à noter que la zone agencée 32 peut être configurée suivant un certain nombre de manières. Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée 32 peut être des ouvertures telles que par exemple des fentes ou des ouvertures avec différentes géométries, y compris par exemple circulaires, oblongues, carrées, rectangulaires, ou analogue.

[0056] Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée 32 peut inclure des ouvertures configurées sous la forme d'ouïes, telles que, mais sans y être limitées, de la matière de tôle pliée pour créer les ouvertures, tout en comprenant également une barrière supplémentaire.

[0057] Il est à noter que, dans un unique passage de tubes (par exemple comme cela est représenté dans la figure 1 depuis l'entrée 18 jusqu'à la sortie 20), il peut peut-être y avoir une génération de vapeur qui a une distribution relativement moins égale sur la longueur de l'enceinte 12. Dans certains cas, de multiples passages de tubes 14 (par exemple en arrière et en avant, comme depuis une extrémité jusqu'à l'autre extrémité et retour), il peut y avoir une génération de vapeur qui est distribuée de manière relativement plus égale sur la longueur de 1'enceinte.

[0058] Les figures 3 à 5 se rapportent à une forme de réalisation d'un échangeur de chaleur 100. La figure 3 est une vue en perspective de l'échangeur de chaleur 100 montrant une autre forme de réalisation d'un conduit d'aspiration 130 dans l'échangeur de chaleur 100. La figure 4 est une vue de côté de l'échangeur de chaleur 100 et du conduit d'aspiration 130. La figure 5 est une vue de dessus de l'échangeur de chaleur 100 et du conduit d'aspiration 130.

[0059] L'échangeur de chaleur 100 tel que représenté est un échangeur de chaleur tubulaire. Dans certaines formes de réalisation, l'échangeur de chaleur tubulaire 100 est mis en œuvre en tant qu'évaporateur du type immergé qui a une charge de réfrigérant à l'intérieur de l'enceinte 112 pour mouiller les tubes, par exemple un faisceau de tubes, et où un fluide d'échange de chaleur, tel que par exemple un réfrigérant ou un mélange comprenant du réfrigérant est amené à ébullition ou évaporé hors des tubes et s'écoule vers le haut dans l'enceinte 112. Pour la facilité de l'illustration, une tôle de tube 114 est représentée où des tubes peuvent être insérés dans le volume 116 de l'enceinte 112.

[0060] L'échangeur de chaleur 100 a un côté d'entrée 118 (par exemple un côté d'entrée d'eau) sur un côté et un côté de sortie 120 (par exemple un côté de sortie d'eau) de l'autre côté. Comme cela est représenté, le côté d'entrée 118 et la sortie 120 représentent des extrémités longitudinales de l'enceinte 112, où les tubes s'étendent longitudinalement le long de la direction longitudinale de l'enceinte 12.

[0061] L'échangeur de chaleur 100 comprend également une entrée de fluide d'échange de chaleur (non représentée) par exemple comme l'échangeur de chaleur 100, et qui peut être en communication de fluide avec un distributeur 126. Dans certains exemples, le fluide d'échange de chaleur est du réfrigérant, qui peut inclure un mélange de réfrigérant (comprenant de la vapeur et du liquide) et de lubrifiant tel que par exemple de l'huile. Comme cela est représenté, l'entrée de fluide d'échange de chaleur se trouve ou est disposée à proximité du côté de sortie 120. Comme cela est représenté, l'échangeur de chaleur 100 comprend également un orifice de récupération d'huile 128 destiné à diriger de l'huile qui peut s'accumuler dans l'enceinte 112. Dans certains exemples tels que représentés dans la figure 3, l'orifice de récupération d'huile 128 se trouve ou est disposé à proximité du côté d'entrée 118.

[0062] Comme cela est représenté, les tubes seraient disposés vers la section inférieure de l'enceinte 112. Quand l'échangeur de chaleur 100 fonctionne comme un évaporateur, les tubes (par exemple un côté de tube) peuvent transporter un fluide de traitement tel que par exemple de l'eau, qui peut être relativement plus chaud que le réfrigérant entrant dans l'enceinte 112. De la vapeur de réfrigérant qui est amenée à ébullition (voir les flèches et la référence 134) est soutirée à travers une partie du volume 116 de l'enceinte 112, et vers le dessus de l'enceinte 112 ou dans une position relativement élevée à l'intérieur de l'enceinte 1,12.

[0063] L'échangeur de chaleur 100 comprend également à l'intérieur de l'enceinte 112 un conduit d'aspiration 130. Le conduit d'aspiration 130 est disposé dans l'enceinte 112, et est situé relativement haut et audessus des tubes, de façon à ne pas entraîner du liquide ou des gouttelettes qui peuvent être projetés ou éclabousser vers le haut. Le conduit d'aspiration 130 est configuré avec une zone agencée 132, telle que par exemple des ouvertures, qui peuvent être dans certaines circonstances sous la forme de fentes, de trous, d'orifices, d'ouvertures de formes géométriques différentes, et équivalent. Le conduit d'aspiration 130 peut avoir l'avantage de transporter le fluide vaporisé, par exemple de la vapeur ou du gaz réfrigérant, jusqu'à une sortie de vapeur 124 de l'enceinte 112 au moyen du conduit d'aspiration 130.

[0064] Dans certaines formes de réalisation, la sortie de vapeur 124 de l'enceinte 112 est hors du côté, comme par exemple au niveau d'une extrémité longitudinale de celle-ci, par exemple une extrémité de sortie 120. Un passage d'écoulement 138 à l'intérieur du conduit d'aspiration 130 est en communication de fluide avec la zone agencée 132 et avec la sortie de vapeur 124 de l'enceinte 112. Le passage d'écoulement 138 et la sortie de vapeur 124 latéraux peuvent être avantageux par exemple par rapport aux traditionnelles sorties sur le dessus d'enceinte, qui ont généralement des emprises verticales plus élevées.

[0065] Dans certaines formes de réalisation, le passage d'écoulement 138 du conduit d'aspiration 130 est à travers une tôle de tube d'extrémité (voir par exemple la plaque au niveau de l'extrémité 120 de l'enceinte 112), qui est en communication de fluide avec la sortie de vapeur 124 de l'enceinte 112.

[0066] Dans certaines formes de réalisation, le conduit d'aspiration 130 s'étend sur la longueur longitudinale de l'enceinte 112. Il est à noter que le conduit d'aspiration 130 peut s'étendre sur toute la longueur de l'enceinte 112 d'une extrémité à l'autre (118 à 120), mais peut également s'étendre sur moins que la longueur entière de l'enceinte 112, par exemple depuis l'extrémité de sortie 120 où le conduit d'aspiration 120 est supporté.

[0067] Dans certains exemples, le conduit d'aspiration peut avoir son passage d'écoulement configuré pour pouvoir être inséré à travers une tôle de tube, comme par exemple une ouverture de type circulaire à l'extrémité, où la barrière inférieure peut avoir par exemple l'une quelconque des formes décrites ci-dessus pour pouvoir être insérée à travers la tôle de tube et peut s'ajuster avec l'ouverture à travers l'ouverture circulaire de la tôle de tube et dans certaines circonstances être ajustée sur l'ouverture de la tôle de tube.

[0068] Par exemple, le conduit d'aspiration comprend une ouverture circulaire conçue pour pouvoir être insérée à travers une tôle de tube, et où des barrières peuvent être construites en tôle, peuvent être orientées, disposées, et/ou configurées pour se raccorder ou s'ajuster sur l'ouverture dans la tôle de tube. Des ouvertures telles que des fentes peuvent être le long des côtés de la tôle, où les fentes sont relativement hautes sur une hauteur de la tôle.

[0069] Dans certaines formes de réalisation, le conduit d'aspiration 130 peut être cylindrique ou en forme de tube, mais peut avoir d'autres formes et géométries. Par exemple, le conduit d'aspiration peut être construit en tôle, par exemple en métal, être courbé, plié ou formé d'une autre manière pour avoir une barrière inférieure orientée vers le bas et une ou des zones ouvertes autour de ou sur le dessus. Par exemple, le fond peut être une forme de V, une forme de demi-lune ou de croissant, une autre forme de cuvette, ou une autre forme de type aérodynamique pour la barrière inférieure, et analogue. Dans certains exemples, le conduit d'aspiration peut avoir son passage d'écoulement configuré pour pouvoir être inséré à travers une tôle de tube, comme par exemple une extrémité de type circulaire, où la barrière inférieure peut avoir par exemple l'une quelconque des formes des décrites ci-dessus, et pour être en communication de fluide avec l'extrémité circulaire de telle sorte qu'il peut être inséré à travers la tôle de tube, et peut s'ajuster avec la tôle de tube.

[0070] Par exemple, le conduit d'aspiration comprend une ouverture circulaire conçue pour pouvoir être insérée à travers une tôle de tube, et où des barrières, par exemple construites en tôle peuvent être orientées, disposées, et/ou configurées pour constituer le conduit d'aspiration qui se raccorde ou s'ajuste sur l'ouverture dans la tôle de tube avec des fentes le long du ou des côtés de la tôle, des fentes relativement haut sur la hauteur de la tôle.

[0071] De manière avantageuse, les présentes configurations du conduit d'aspiration 130 peuvent éviter l'apparition de phénomènes localisés, par exemple un écoulement de vapeur localisé, et peuvent maintenir un écoulement de vapeur relativement régulier. Dans certaines formes de réalisation, la configuration de la zone agencée 132 du conduit d'aspiration 130 peut être configurée, les ouvertures de la zone agencée 132 dans le passage d'écoulement 138 du conduit d'aspiration 130 pouvant alors réaliser des écoulements de vapeur qui sont uniformes ou ont une certaine uniformité sur la longueur de l'enceinte 112 et/ou du conduit d'aspiration 130. De telles configurations peuvent contrôler ou éviter un écoulement de vapeur localisé et/ou les courants locaux, par exemple où la vitesse peut être élevée et provoquer un entraînement.

[0072] Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée 132 qui peut être configurée, construite, située, et/ou disposée de façon à manipuler, commander, et/ou doser des écoulements et/ou des courants de vapeur.

[0073] Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée 132 dans le conduit d'aspiration 130 peut généralement faciliter un écoulement de vapeur qui est vers le haut et vers le côté vers la sortie sur le côté de l'enceinte. Voir par exemple les flèches incurvées d'écoulement de vapeur en 134 dans le volume 116 de l'enceinte 112.

[0074] Dans certaines formes de réalisation, cet écoulement vers le haut et sur le côté peut avoir un écoulement de courbure relativement régulière.

[0075] La conception de la zone agencée 132 peut être réalisée par exemple en regardant au niveau de souhaiter que flèche en 136) l'écoulement du liquide, qui est parfois un mélange de lubrifiant (par exemple de l'huile) et de réfrigérant (voir par exemple la flèche en 136), et la direction de l'écoulement de liquide où le lubrifiant augmente à mesure que le réfrigérant est amené à ébullition ou vaporisé (voir par exemple les flèches en 134). Dans certains cas, il peut y avoir des endroits dans l'enceinte 112 qui peuvent être susceptibles d'apparitions relativement plus élevées d'émulsion, par exemple du lubrifiant, et où on peut souhaiter maintenir des courants de vapeur relativement plus bénins. Dans certaines circonstances, on peut l'écoulement de liquide (par exemple la et l'écoulement de vapeur (par exemple les flèches en 134) s'écoulent dans le même sens, de façon à ne pas créer des apparitions d'éclaboussures ou amener par exemple la direction de vapeur à aller à l'encontre de la direction d'écoulement de liquide. Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée, par exemple 132, peut être configurée pour diriger l'écoulement de vapeur de telle sorte qu'il est incliné par rapport à la direction d'écoulement de liquide. Une distribution axiale de la vapeur dans l'enceinte 112 peut être générée en utilisant des modèles de transfert de chaleur et en commandant alors la zone agencée 132, par exemple des ouvertures, pour manipuler la génération de vapeur et pour obtenir des vecteurs de vitesse qui peuvent être souhaités. Par exemple, des modèles de transfert de chaleur, des modèles de génération de vapeur, et/ou des modèles de détente instantanée de gaz (par exemple pour prendre en compte de la vapeur déjà générée par un dispositif de détente quand de la vapeur et du liquide à deux phases s'écoulent dans l'enceinte depuis un distributeur et pour prendre en compte des écoulements affectés par un distributeur) peuvent être utilisés et/ou un essai informatique de dynamique des fluides (CFD) peut être réalisé, et équivalent.

[0076] La zone agencée 132 peut avoir une résistance variable par exemple sur la longueur du conduit d'aspiration 13 0, et peut être conçue pour commander des vecteurs de vitesse de vapeur, par exemple rectilignes, incurvés, et équivalent. La zone agencée 132 peut être conçue pour influencer le champ d'écoulement, qui peut être modélisé comme cela a été décrit ci-dessus.

[0077] Dans certains cas, il peut y avoir relativement plus de génération de vapeur où le réfrigérant entre dans l'enceinte (par exemple vers l'extrémité de sortie d'eau 120), et où il peut y avoir des vitesses relativement plus élevées. Dans de telles circonstances, on peut souhaiter avoir des ouvertures relativement plus petites pour la zone agencée 132 vers le côté de sortie 120 par rapport aux ouvertures vers l'autre extrémité, par exemple le côté d'entrée 118.

[0078] Comme cela est représenté dans les figures 3 à 5 par exemple, la zone agencée 132 peut être telle que les ouvertures peuvent être plus petites sur le côté de sortie 120 et ensuite avoir une taille croissante vers l'autre extrémité, par exemple le côté d'entrée 118. Voir également les figures 6 à 8 décrites ci-dessous.

[0079] Un tel décalage de vapeur peut être dans la même direction que l'accumulation de lubrifiant (par exemple de l'huile) . Comme cela est représenté dans les figures 3 et 4, une concentration en huile peut se produire sur la droite vers l'orifice de récupération d'huile 128, où le liquide s'écoule depuis la gauche, et où les vitesses peuvent se décaler pour faciliter un écoulement d'accumulation, et des courants de vapeur peuvent s'écouler relativement en douceur vers le haut et sur le côté (par exemple incurvés).

[0080] Les conduits d'aspiration ci-dessus, par exemple 130, peuvent procurer une certaine chute de pression mais où le transfert peut être réduit, tout en utilisant un modèle de décalage de vapeur et une sortie latérale.

[0081] Il est à noter que la zone agencée 132 peut être configurée suivant un certain nombre de manières. Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée 132 peut être des ouvertures telles que par exemple des fentes ou des ouvertures avec différentes géométries, y compris par exemple circulaires, oblongues, carrées, rectangulaires, et analogue.

[0082] Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée 132 peut inclure des ouvertures configurées sous la forme d'ouïes, telles que, mais sans y être limitées, de la matière pliée à partir d'une tôle pour créer les ouvertures, tout en comprenant également une barrière supplémentaire.

[0083] Il est à noter, que dans un unique passage de tubes (par exemple comme cela est représenté dans la figure 3 depuis l'entrée 118 jusqu'à la sortie 120), il peut peut-être y avoir une génération de vapeur qui a une distribution relativement moins égale sur la longueur de l'enceinte 112. Dans certains cas, de multiples passages de tubes (par exemple en arrière et en avant, depuis une extrémité jusqu'à l'autre et retour), il peut y avoir une génération de vapeur qui est distribuée de manière relativement plus égale sur la longueur de l'enceinte.

[0084] Les figures 6 à 9 montrent plus spécialement le conduit d'aspiration 130. La figure 6 est une vue en perspective du conduit d'aspiration 13 0. La figure 7 est une vue de dessus du conduit d'aspiration 130. La figure 8 est une vue de côté du conduit d'aspiration 130. La figure 9 est une vue en bout du conduit d'aspiration 130. Dans certains cas, des références identiques ne sont pas davantage décrites.

[0085] Dans certaines formes de réalisation, le conduit d'aspiration 130 a une extrémité configurée pour être insérée à travers une ouverture d'une tôle de tube 140 ou un support. Dans certaines formes de réalisation, la tôle de tube 140 peut avoir un biseau 142 pour faciliter l'insertion du conduit d'aspiration 130 dans l'ouverture de la tôle de tube 140. Il est à noter que le conduit d'aspiration 130 à son extrémité peut avoir le biseau 142 pour faciliter l'insertion.

[0086] Dans la forme de réalisation montrée, la zone agencée 132 est représentée pour augmenter depuis une extrémité jusqu'à l'autre extrémité. Par exemple, les ouvertures de la zone agencée 132 dans le passage d'écoulement 138 deviennent plus grandes depuis une extrémité jusqu'à l'autre extrémité. Il est à noter que la zone agencée représentée pour l’échangeur de chaleur 100 (ainsi que pour l'échangeur de chaleur 10) est simplement un exemple et peut être souhaitée pour un ou certains types de régimes d'écoulement de vapeur, alors que d'autres configurations de zone agencée, par exemple tailles, variations de taille, géométries, fréquences, et analogue peuvent être utilisées comme cela est souhaité, approprié, et/ou nécessaire.

[0087] Conduits d'aspiration doubles ou multiples à l'intérieur de l'enceinte [0088] Dans une forme de réalisation, des échangeurs de chaleur similaires aux échangeurs de chaleur décrits ci-dessus, par exemple 10, 100 peuvent inclure plus d'un conduit d'aspiration dans l'enceinte.

[0089] Les figures 10 et 11 montrent des exemples de cela, où une enceinte 212, 312 d'un évaporateur 200, 3 00, tel que par exemple un évaporateur du type immergé comprend deux conduits d'aspiration 230, 330, respectivement enfermés par le volume 216, 316, de l'enceinte 212, 312. Chacun des conduits d'aspiration 230, 330 représentés dans les figures 10 et 11 est d'une conception similaire aux figures 1 à 9, mais il y en a deux dans l'enceinte 212, 312. Des approches similaires peuvent être utilisées avec les zones agencées 232, 332, des conduits d'aspiration 230, 330 des figures 10 et 11 comme dans les figures 1 à 9, où des éléments numérotés de la même manière sont semblables à ceux dans les figures 1 à 9.

[0090] Un évaporateur tubulaire, tel que par exemple un évaporateur immergé peut être utilisé dans un système de réfrigération, tel que par exemple un dispositif de refroidissement d'eau. L'évaporateur immergé dans certains cas est par exemple un évaporateur immergé du type piscine.

[0091] De multiples conduits d'aspiration peuvent être utilisés dans l'enceinte de 1'évaporateur pour accéder directement à l'intérieur de 1'évaporateur et depuis le côté de l'enceinte d'évaporateur, par exemple en étant supporté par une tôle de tube d'extrémité de l'enceinte d'évaporateur. Une telle configuration peut être utile lorsqu'elle est utilisée par exemple dans un système de réfrigération avec de multiples compresseurs, par exemple deux compresseurs ou plus, desservant le même circuit de refroidissement. Le fait d'utiliser deux connexions ou plus, par exemple, de multiples connexions séparées pour accéder directement à 1'évaporateur peut être avantageux dans certains cas par rapport à un conduit ou une connexion unique qui devrait alors diviser l'écoulement en quittant l'enceinte de 1'évaporateur.

[0092] Dans une forme de réalisation, le ou les conduits d'aspiration peuvent d'une manière générale avoir une forme annulaire, comme par exemple tubulaire, cylindrique, conique, et équivalent. Le ou les conduits d'aspiration ont un passage d'écoulement a l'intérieur et dans une paroi de périmètre formant le ou les conduits. Le ou les conduits d'aspiration ont une zone d'ouvertures pour recevoir du réfrigérant à l'état de vapeur à l'intérieur du ou des conduits et le transporter hors de l'enceinte à travers le passage d'écoulement. La zone peut avoir des ouvertures orientées vers le dessus du ou des conduits par rapport au fond de l'enceinte. Dans une forme de réalisation, la zone agencée ou les ouvertures font face dans une direction vers le dessus de l'enceinte et une direction à l'écart du fond de l'enceinte. Dans une forme de réalisation, la zone agencée ou les ouvertures font face avec un angle par rapport à la verticale, et dans certains cas sont inclinées à l'écart des côtés de l'enceinte et de manière relative dans une direction vers le centre et le dessus de l'enceinte. Les ouvertures peuvent avoir une orientation, une géométrie, un agencement, une densité, et/ou un dimensionnement, et analogue pour optimiser l'écoulement interne de la vapeur dans l'enceinte de 1'évaporateur et dans le ou les conduits d'aspiration.

[0093] Dans une forme de réalisation, la zone agencée est située de façon à faire face à la verticale. Dans une forme de réalisation, la zone agencée ou les ouvertures sont situées de façon à être tournées ou inclinées autour du côté courbe du conduit d'aspiration vers le côté du conduit d'aspiration et à être inclinées par rapport à la verticale et également faire face vers le centre du dessus de l'enceinte, plutôt que d'être situées sur le dessus face à la verticale ou situées de façon à faire face vers les côtés. L'orientation de la zone agencée ou des ouvertures peut diriger l'écoulement pour éviter des zones mortes, obtenir un écoulement uniforme de l'évaporation hors du faisceau de tubes.

[0094] Une conception à deux compresseurs ou plus dans un unique circuit de refroidissement peut être utilisée pour obtenir une capacité plus élevée plutôt qu'avec un gros compresseur. Ainsi, en fonction du nombre de compresseurs et de la capacité procurée par chacun des compresseurs, le nombre de conduits d'aspiration et leur configuration (par exemple taille, orientation, ainsi que dimensionnement de la zone, orientation, calibrage, etc.) peuvent être déterminés de manière appropriée.

[0095] Dans une forme de réalisation, il y a un rapport de un compresseur pour un conduit d'aspiration utilisé dans une enceinte d'évaporateur partagée.

[0096] En utilisant de multiples conduits d'aspiration pour multiples de compresseurs, par exemple, un conduit d'aspiration pour chaque compresseur, il n'y a pas besoin de diviser ou d'équilibrer un écoulement à l'extérieur de l'enceinte avec des connexions, des joints, des pièces, du matériel supplémentaires, par exemple des tés, des diviseurs, et équivalent, qui peuvent être chers, compliqués, et peuvent affecter le fonctionnement et le rendement (par exemple une chute de pression supplémentaire, un écoulement déséquilibré, etc.). L'utilisation des multiples conduits d'aspiration peut procurer de multiples courants d'écoulement de vapeur avec une ligne directe depuis l'intérieur de 1'évaporateur jusqu'au compresseur.

[0097] Dans une forme de réalisation, les compresseurs utilisés peuvent être de la même capacité ou d'une capacité différente (par exemple taille), où chaque conduit d'aspiration utilisé est également d'une taille appropriée avec le compresseur respectif avec lequel il peut être apparié.

[0098] Dans l'exemple d'utilisation d'un unique conduit simple pour de multiples compresseurs ou un compresseur relativement plus grand, un conduit d'aspiration plus grand à travers la tôle de tube d'extrémité doit être dimensionné de manière appropriée et utilisé. En utilisant de multiples conduits de plus petite taille pour desservir les multiples compresseurs ou un gros compresseur, tout en accédant à l'enceinte d'évaporateur à travers une tôle de tube d'extrémité, une utilisation efficace de l'espace à l'intérieur de l'enceinte d'évaporateur peut être réalisée. Par exemple, le fond des multiples conduits peut être situé relativement plus haut qu'en utilisant un unique grand conduit, et de multiples conduits peuvent être espacés plus près des côtés plutôt qu'un unique conduit situé dans la zone vers le milieu et le dessus de l'enceinte. De plus, le fait d'utiliser de multiples conduits peut augmenter l'écoulement à travers une zone centrale de l'enceinte et éviter des zones mortes dans cet endroit ainsi que des zones mortes vers les côtés. L'utilisation efficace de l'espace peut également être obtenue par davantage de jeu avec le faisceau de tubes, de jeu de connexion de boîte à eau, et en évitant un transfert de liquide.

[0099] Pendant un fonctionnement partiel, par exemple, une charge partielle où un ou plusieurs des compresseurs ne fonctionne pas ou fonctionne à une capacité plus faible, un mise en place du ou des conduits vers le côté peut avoir peu ou pas d'impact sur le rendement, et dans certains cas peut toujours traiter des zones mortes vers le centre et le dessus dans l'enceinte, ainsi que certains côtés dans l'enceinte.

[00100] Il est à noter que la configuration de conduit d'aspiration par rapport à l'accès dans l'enceinte d'évaporateur n'est pas limitative. Par exemple, chacune de ou les deux extrémités de l'enceinte peuvent être utilisées pour accéder à l'intérieur de l'enceinte d'évaporateur, tout en étant supportées par une tôle de tube d'extrémité si elle est disponible. Par exemple, dans l'utilisation de deux compresseurs, le ou les conduits d'aspiration peuvent tous les deux accéder à la même extrémité de l'extrémité différente du côté de l'enceinte d'évaporateur. Si plus de deux compresseurs sont utilisés, alors l'autre extrémité peut être utilisée lorsque cela est nécessaire. Par exemple, dans un agencement à trois ou quatre compresseurs, deux conduits d'aspiration pourraient accéder à l'intérieur de 1'évaporateur depuis une extrémité, alors que l'autre ou les deux autres pourraient accéder depuis l'autre extrémité. Il est également à noter que, à l'intérieur de l'enceinte, chaque conduit d'aspiration utilisé peut s'étendre sur la même distance ou des distances différentes sur la longueur de l'enceinte, comme cela est conçu de manière appropriée par exemple pour supporter le compresseur avec lequel un conduit respectif d'aspiration est apparié. Ainsi, dans un unique circuit de refroidissement utilisant plus d'un compresseur, il y a de multiples configurations pour l'accès dans le côté et l'extrémité de l'enceinte d'évaporateur.

[00101] La figure 10 est une vue en coupe en bout d'une forme de réalisation d'un échangeur de chaleur 200 avec une forme de réalisation de multiples conduits d'aspiration 230.

[00102] La figure 10 montre une vue schématique en bout d'une forme de réalisation de l'échangeur de chaleur 200. L'échangeur de chaleur 200 dans la forme de réalisation représentée est un évaporateur, par exemple un évaporateur du type immergé. L'évaporateur 200 a une enceinte 212 et des tubes ou un faisceau de tubes 214. Deux conduits d'aspiration 230 sont représentés avec un passage d'écoulement 238. Une zone agencée ou un emplacement d'ouverture 232 est prévu et accède au passage d'écoulement

238. Les zones agencées ou ouvertures 232 sont représentées vers le dessus des conduits d'aspiration 230 faisant face dans une direction globalement verticale. La zone agencée 232 peut être située au niveau d'autres parties du conduit d'aspiration, et par rapport à l'enceinte 212. Par exemple, la zone agencée 232 peut être située inclinée par rapport à la verticale, comme cela est également représenté dans la figure 10 en 232 sur le côté incliné vers l'intérieur par rapport à 232 sur le dessus. Les conduits d'aspiration 230 peuvent être supportés par une tôle de tube d'extrémité 224 avec des ouvertures à travers la tôle de tube 224 qui correspondent au profil d'extrémité des conduits d'aspiration 230 comme cela est représenté en 230, 232 dans la figure.

[00103] La figure 11 est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation d'un échangeur de chaleur 300 montrant une autre forme de réalisation des multiples conduits d'aspiration 330 dans l'échangeur de chaleur 300.

[00104] L'échangeur de chaleur 3 00 dans la forme de réalisation représentée est un évaporateur, par exemple un évaporateur du type immergé. L'évaporateur 300 a une enceinte 312 et des tubes ou un faisceau de tubes 314. Deux conduits d'aspiration 330 sont représentés avec un passage d'écoulement 338. Une zone agencée ou un emplacement d'ouverture 332 est prévu et accède au passage d'écoulement 338. Les zones agencées ou ouvertures 332 sont représentées vers le dessus des conduits d'aspiration 330 en faisant face dans une direction globalement verticale. Il est à noter que la zone agencée 332 peut être située au niveau d'autres parties du conduit d'aspiration, et par rapport à l'enceinte 312, comme dans des orientations inclinées. Par exemple, la zone agencée 3 32 peut être située en étant inclinée par rapport à la verticale, inclinée vers l'intérieur par rapport à 332 sur le dessus. Les conduits d'aspiration 330 peuvent être supportés par une ou plusieurs tôles de tube d'extrémité sur le côté d'entrée (côté d'entrée d'eau) 318 et le côté de sortie (côté de sortie d'eau) 320, et avoir un support similaire 340 comme dans le conduit d'aspiration 130 des les figures 3 à 5. La tôle de tube, par exemple sur le côté de sortie 320, a des ouvertures 324 à travers sur le côté de l'enceinte 312, qui peuvent correspondre au profil d'extrémité des conduits d'aspiration 330, de telle sorte que les conduits d'aspiration 330 peuvent être insérés dans la tôle de tube. L'évaporateur 300 a un orifice de récupération de lubrifiant 328 pour destiné à diriger du lubrifiant, par exemple de l'huile qui peut s'accumuler dans l'enceinte 312. L'orifice de récupération de lubrifiant 328 tel que représenté est situé ou disposé à proximité du côté d'entrée 318.

[00105] De la vapeur de réfrigérant qui est amenée à ébullition (voir les flèches et la référence 334) est soutirée à travers une partie du volume 316 de l'enceinte 312, et vers le dessus de l'enceinte 312 ou dans une position relativement élevée à l'intérieur de l'enceinte 312.

[00106] Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée 332 dans le conduit d'aspiration 330 peut faciliter d'une manière générale l'écoulement de vapeur d'écoulement qui est vers le haut et sur le côté vers la sortie sur le côté de l'enceinte. Voir par exemple les flèches incurvées d'écoulement de vapeur en 334 dans le volume 316 de l'enceinte 312.

[00107] Dans certaines formes de réalisation, cet écoulement vers le haut et sur le côté peut avoir un écoulement de courbure relativement régulière.

[00108] La conception de la zone agencée 332 peut être obtenue par exemple en regardant au niveau de l'écoulement du liquide, qui est parfois un mélange de lubrifiant (par exemple de l'huile) et de réfrigérant (voir par exemple la flèche en 336), et la direction de l'écoulement de liquide où du lubrifiant augmente à mesure que le réfrigérant est amené à ébullition ou vaporisé (voir par exemple les flèches en 334). Dans certains cas, il peut y avoir des endroits dans l'enceinte 312 qui peuvent être susceptibles d'apparitions relativement plus élevées d'émulsion, par exemple de lubrifiant, et où on peut souhaiter maintenir des courants de vapeur relativement plus bénins. Dans certaines circonstances, on peut souhaiter que l'écoulement de liquide (par exemple la flèche en 33 6) et de l'écoulement de vapeur (par exemple les flèches en 334) s'écoulent dans le même sens, de façon à ne pas créer d'apparitions d'éclaboussures de retour ou amener par exemple la direction de vapeur à être à l'encontre de la direction d'écoulement de liquide. Dans certaines formes de réalisation, la zone agencée, par exemple 332, peut être configurée pour diriger l'écoulement de vapeur de telle sorte qu'il est incliné par rapport à la direction de l'écoulement de liquide. Une distribution axiale de la vapeur dans l'enceinte 312 peut être générée en utilisant des modèles de transfert de chaleur et en commandant alors la zone agencée 332, par exemple des ouvertures, pour manipuler la génération de vapeur et pour obtenir des vecteurs de vitesse qui peuvent être souhaités. Par exemple, des modèles de transfert de chaleur, des modèles de génération de vapeur, et/ou les modèles de détente instantanée de gaz (par exemple pour prendre en compte la vapeur déjà générée par un dispositif de détente quand de la vapeur et du liquide à deux phases s'écoulent dans l'enceinte depuis un distributeur et pour prendre en compte des écoulements affectés par un distributeur) peuvent être utilisés et/ou un essai informatique de dynamique des fluides (CFD) peuvent être réalisés, et équivalent.

[00109] Dans certaines formes de réalisation, les présents échangeurs de chaleur, par exemple les échangeurs de chaleur 10, 100, 200, 300 peuvent être mis en œuvre dans une unité de refroidissement de fluide, qui peut être incluse dans un système HVAC ou de réfrigération.

[00110] Dans certaines formes de réalisation, les présents échangeurs de chaleur, par exemple les échangeurs de chaleur 10, 100, 200, 300 peuvent être utilisés dans un dispositif de refroidissement de fluide, comme par exemple un dispositif de refroidissement de fluide à compresseur à vis, qui peut être utilisé par exemple dans une unité et/ou un système HVAC et/ou de réfrigération.

[00111] Dans certaines formes de réalisation, les présents échangeurs de chaleur, par exemple les échangeurs de chaleur 10, 100, 200, 300 peuvent être utilisés dans des dispositifs de refroidissement de fluide à compresseur centrifuge relativement grands.

[00112] D'une manière générale, dans certaines formes de réalisation, les présents échangeurs de chaleur, par exemple les échangeurs de chaleur 10, 100, 200, 300 peuvent être utilisés dans des dispositifs de refroidissement de fluide qui peuvent avoir des problèmes de chute de pression. Dans certains exemples, de tels dispositifs de refroidissement de fluide peuvent utiliser un réfrigérant à relativement haute pression, tel que, mais sans y être limité, par exemple du R134A.

[00113] D'une manière générale, les présents conduits d'aspiration peuvent être mis en œuvre dans n'importe quel évaporateur immergé approprié, où on peut utiliser des réfrigérants à relativement haute pression, et où il peut y avoir relativement plus de compromis sur la chute de pression.

[00114] Aspects

Aspect 1. Un évaporateur du type immergé, comportant :

une enceinte comprenant un volume interne, l'enceinte s'étend dans une direction longitudinale depuis une première extrémité jusqu'à une deuxième extrémité ;

un faisceau de tubes disposé dans l'enceinte ; une première tôle de tube au niveau de la première extrémité de l'enceinte, et une deuxième tôle de tube au niveau de la deuxième extrémité de l'enceinte ; et de multiples conduits d'aspiration s'étendant dans la direction longitudinale, les multiples conduits d'aspiration comprennent chacun un passage d'écoulement et une zone agencée en communication de fluide avec le volume de l'enceinte, dans lequel le passage d'écoulement de chaque conduit d'aspiration est en communication de fluide avec une de la première extrémité et de la deuxième extrémité de l'enceinte, de façon à procurer une sortie latéral sur l'enceinte pour chaque conduit d'aspiration, et dans lequel l'une de la première tôle de tube et la deuxième tôle de tube ou les deux comprennent au moins une ouverture pour procurer les sorties latérales en communication de fluide avec chacun des conduits d'aspiration.

Aspect 2. L'évaporateur du type immergé de l'aspect 1, dans lequel chaque conduit d'aspiration est configuré pour desservir un compresseur d'un système de réfrigération, de telle sorte que 1'évaporateur du type immergé est un échangeur de chaleur partagé.

Aspect 3. L'évaporateur du type immergé de l'aspect 1 ou 2, dans lequel la zone est disposée sur un dessus d'un ou plusieurs des conduits d'aspiration.

Aspect 4. L'évaporateur du type immergé de l'un quelconque des aspects 1 à 3, dans lequel la zone est disposée avec un angle sur un ou plusieurs des conduits d'aspiration, et fait face vers un dessus et un centre de 1'enceinte.

Aspect 5. L' évaporateur du type immergé de l'un quelconque des aspects 1 à 4, dans lequel la zone comprend des ouvertures qui sont dimensionnées et/ou ont une densité et/ou ont une géométrie pour optimiser l'écoulement de vapeur à l'intérieur de l'enceinte en obtenant un écoulement de vapeur uniforme à partir de l'évaporation hors du faisceau de tubes et pour éviter des zones mortes d'écoulement dans l'enceinte.

Aspect 6. L'évaporateur du type immergé de l'un quelconque des aspects 1 à 5, dans lequel les conduits d'aspiration sont dimensionnés en fonction d'un compresseur avec lequel le conduit d'aspiration respectif est apparié.

Aspect 7. L' évaporateur du type immergé de l'un quelconque des aspects 1 à 6, dans lequel un ou plusieurs des conduits d'aspiration s'étendent sur une distance depuis la première extrémité jusqu'à la deuxième extrémité.

Aspect 8. L'évaporateur immergé de l'un quelconque des aspects 1 à 7, dans lequel un ou plusieurs des conduits d'aspiration s'étendent sur une distance inférieure à celle de la première extrémité jusqu'à la deuxième extrémité.

Aspect 9. Un système de réfrigération comportant 1'évaporateur du type immergé de l'un quelconque des aspects 1 à 8.

Aspect 10. Le système de réfrigération de l'aspect 9, dans lequel les compresseurs font partie d'un unique circuit de refroidissement.

Aspect 11. Procédé destiné à diriger de la vapeur d'aspiration provenant d'un évaporateur du type immergé, comportant le fait de :

évaporer	un	réfrigérant dans un	volume d'une
enceinte grâce à	une	relation d'échange	de chaleur	du
réfrigérant avec un	fluide passant à travers	un faisceau	de
tubes à l'intérieur	de	l'enceinte ;

diriger le réfrigérant vaporisé vers une partie de zone libre dans le volume et au-dessus du faisceau de tubes ;

diriger le réfrigérant vaporisé dans les multiples conduits d'aspiration disposés au-dessus de la partie de zone libre, les conduits d'aspiration ayant une zone orientée pour optimiser un écoulement de vapeur à l'intérieur de l'enceinte en obtenant un écoulement de vapeur uniforme à partir de l'évaporation hors du faisceau de tubes et pour éviter des zones mortes de l'écoulement dans l'enceinte ;

diriger du réfrigérant vaporisé à travers un passage d'écoulement des conduits d'aspiration ; et diriger le réfrigérant vaporisé hors des conduits d'aspiration à travers un côté de l'enceinte, où le côté est au niveau d'une extrémité longitudinale de l'enceinte.

[00115] En ce qui concerne la description précédente, il faut comprendre que des modifications peuvent être apportées dans le détail, sans s'écarter de la portée de la présente invention. On prévoit que la description et les formes de réalisation représentées doivent être considérées comme des exemples seulement, avec une portée véritable et un esprit de l'invention qui sont indiqués par la signification générale des aspects ou des revendications.

Claims

REVENDICATIONS

1. Evaporateur du type immergé, caractérisé en ce qu'il comporte :

un volume direction comprenant dans une (14, 114) disposé dans tube au niveau de la et une deuxième tôle de une enceinte (12, 112) interne, l'enceinte s'étendant longitudinale depuis une première extrémité jusqu'à une deuxième extrémité ;

un faisceau de tubes l'enceinte ;

une première tôle de première extrémité de l'enceinte, tube au niveau la deuxième extrémité de l'enceinte ; et au moins un conduit d'aspiration (30, 130) s'étendant dans la direction longitudinale, le au moins un conduit d'aspiration comprenant chacun un passage d'écoulement (38, 13 8) à l'intérieur et une zone agencée (32, 132) en communication de fluide avec le volume de

1'enceinte, dans lequel le passage d'écoulement (38, 138) de chaque conduit d'aspiration (30, 130) est en communication de fluide avec une de la première extrémité et de la deuxième extrémité de l'enceinte (12, 112), de façon à procurer une sortie latérale (24, 124) sur l'enceinte pour chaque conduit d'aspiration, dans lequel l'une de la première tôle de tube et la deuxième tôle de tube ou les deux comprennent au moins une ouverture afin de procurer des sorties latérales (24, 124) en communication de fluide avec chacun des conduits d'aspiration, et dans lequel la zone agencée (32, 132) comprend des ouvertures qui sont dimensionnées et/ou ont une densité et/ou ont une géométrie pour contrôler l'écoulement de vapeur à l'intérieur de l'enceinte (12, 112) et pour éviter des zones mortes d'écoulement dans l'enceinte.
2. Evaporateur du type immergé selon la revendication 1, dans lequel chaque conduit d'aspiration (30, 130) est configuré pour desservir un compresseur d'un système de réfrigération, de telle sorte que 1'évaporateur immergé est un échangeur de chaleur partagé.
3. Evaporateur du type immergé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la zone agencée (32, 132) est disposée sur un dessus d'un ou plusieurs des conduits d'aspiration (30, 130).
4. Evaporateur du type immergé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la zone agencée (32, 132) est disposée avec un angle sur un ou plusieurs des conduits d'aspiration (30, 130), et en faisant face vers un dessus et un centre de l'enceinte (12, 112).
5. Evaporateur du type immergé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les ouvertures sont dimensionnées et/ou ont une densité et/ou ont une géométrie pour optimiser l'écoulement de vapeur à l'intérieur de l'enceinte (12, 112) en obtenant un écoulement de vapeur uniforme à partir de l'évaporation du faisceau de tubes (14, 114) .
6. Evaporateur du type immergé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la zone agencée (32, 132) est plus petite sur le côté de sortie (24, 124) que la zone agencée (32, 132) vers l'extrémité opposé au côté de sortie (24, 124).
7. Evaporateur du type immergé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le au moins un conduit d'aspiration (30, 130) comprend deux conduits d'aspiration (30, 130).
8. Evaporateur du type immergé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le au moins un conduit d'aspiration (30, 130) est dimensionné en fonction d'un compresseur avec lequel le conduit d'aspiration respectif est apparié.
9. Evaporateur du type immergé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le au moins un conduit d'aspiration s'étend sur une distance depuis la première extrémité jusqu'à la deuxième extrémité.
10. Evaporateur du type immergé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le au moins un conduit d'aspiration s'étendent sur une distance inférieure à celle depuis la première extrémité jusqu'à la deuxième extrémité.
11. Système de réfrigération comportant 1'évaporateur du type immergé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
12. Système de réfrigération selon la revendication 11, dans lequel les compresseurs font partie d'un unique circuit de refroidissement.
13. Procédé de direction de vapeur d'aspiration à partir d'un évaporateur du type immergé, comportant le fait de :

évaporer du réfrigérant dans un volume d'une enceinte (12, 112) grâce à une relation d'échange de chaleur du réfrigérant avec un fluide passant à travers un faisceau de tubes (14, 114) à l'intérieur de l'enceinte ;

diriger le réfrigérant vaporisé vers une partie de zone libre dans le volume et au-dessus du faisceau de tubes ;

diriger le réfrigérant vaporisé dans au moins un conduit d'aspiration (30, 130) disposés au-dessus de la partie de zone libre, les conduits d'aspiration ayant une zone agencée (32, 132) orientée pour contrôler l'écoulement de vapeur à l'intérieur de l'enceinte et pour éviter des zones mortes de l'écoulement dans l'enceinte ;

diriger le réfrigérant vaporisé à travers un passage d'écoulement (38, 138) du au moins un conduit d'aspiration ; et diriger le réfrigérant vaporisé hors du au moins un conduit d'aspiration à travers un côté de l'enceinte, où le côté est au niveau d'une extrémité longitudinale de 1'enceinte.

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