Brevet FR2000285A1 — publié le 19690905

i 2000285 la présente invention concerne des dispositifs pour le chauffage d'un liquide dans un récipient, par exemple dans la cale de cargaison d'un navire. Ces récipients ou réservoirs ont été habituellement chauffés au moyen de serpentins disposés soit le long 5 de la partie inférieure du récipient, soit le long de ses parois latérales. On a également utilisé des unités en forme de tour qui étaient montées sans liaison avec les parois. Avec tous ces dispositifs,, la cargaison, constituée par du pétrole, coulait le long des surfasse de chauffage en raison d'une action de thermosiphon. 10 On était donc obligé d'utiliser des surfaces de chauffage assez grandes et on obtenait souvent des résultats ne donnant pas satisfaction. Conformément à la présente invention, la demanderesse propose ici qu'une pompe soit ajustée à un échangeur de chaleur et qu'elle soit entraînée par une turbine à vapeur pour accélérer l'é-15 coulement du liquide le long des surfaces de l'échangeur de chaleur, l'échappement de la turbine étant raccordé à l'échangeur de chaleur de manière que la vapeur d'eau passe d'abord par la turbine, et ensuite par l'échangeur de chaleur. On a représenté sur le dessin annexé Un mode de réalisa-20 tion de l'invention utilisé pour le chauffage d'une cargaison da&a la cale de cargaison d'un navire, et on va maintenant décrire ce mode de réalisation à titre illustratif et non limitatif# Sur ce dessin : la fig. 1 est une coupe transversale d'une partie du 25 navire comportant une unité de chauffage, la fig. 2 représente cette dernière à une échelle plus grande. la partie du navire représentée sur la fig.l comporte deux enceintes de cargaison divisées par une cloison-longitudinale. 30 Sans l'une de ces enceintes est placée une unité de chauffage 11 qui est d'un type qui sera décrit en détail par la suite à propos de la fig. 2. De la vapeur d'eau est envoyée par un conduit 12, et l'eau condensée est refoulée à partir de la chaudière au moyen d'une conduite 13. L'unité de chauffage est complètement immergée 35 dans le pétrole. Dans la cale de cargaison de grande dimension d'un navire, une telle unité est de préférence placée dans chaque coin, l'unité de chauffage peut, comme représenté sur la fig. 1) être montée directement sur les membrures inférieures du navire, mais elle peut être également conçue de manière à pouvoir être abaissée 40 dans le réservoir et, après utilisation, de manière à être de 69 00550 a 2000285 nouveau soulevée et rangée sur le pont* Ce dernier agencement convient spécialement pour de tels navires de transport de cargaison en vrac qui transportent du pétrole et des minerais, ou du charbon, respectivement, et où il n'est possible qu'à un faible degré de 5 disposer des serpentins de chauffage fixes à des parties protégées de cale de cargaison, l'unité de chauffage proprement dite est constituée par un faisceau de tubes, qui d'une manière connue par elle-même, est monté sur un entablement 14. Ce dernier comporte à . sa partie inférieure une admission pour le pétrole comme indiqué 10 par les flèches 15. De plus l'entablement contient un carter 16 qui enferme une turbine à vapeur à un seul étage. Cette dernière entraîne par un arbre 18 un impulseur de pompe 19, qui est placé dans une partie tubulaire 20 de l'entablement» La vapeur d'eau provenant de la conduite 12 est envoyée à l'admission de la turbine et en 15 sortant de l'échappement de cette dernière elle est envoyée par une conduite 21 à l'échangeur tubulaire où la vapeur d'eau est condensée* Les chaudières à vapeur actuellement montées dans des navires citernes sont souvent chauffées en totalité ou en majeure 20 partie par les gaz d'échappement provenant des moteurs de propulsion, et elles créent de la vapeur d'eau à une pression de 10 atmosphères* Cette pression est habituellement diminuée avant l'arrivée de la vapeur aux serpentins de chauffage placés dans les cales de cargaison. La conductibilité thermique de ces serpentins 25 immergés dans du pétrole ayant une viscosité de 1.000 centistokes à 38°C est d'environ 70 kcal/m2 par heure et par degré C. Avec i*6t)ii@sôirfcé 1*agënc ement/ci-aes sus il est possible d'augmenter le débit de 1 mètre par seconde, ce qui augmente la conductibilité thermique jusqu'à 150 kcalorieejjoar m2 par heure ot par degré C, 30 On obtient l'énergie nécessaire à l'entraînement de la pompe dans le présent exemple eh laissant la vapeur d'eau se détendre depuis 10 atmosphères jusqu'à 6 atmosphères, détente pendant laquelle, toutefois, la température diminue d'environ 20°C* Ceci correspond à environ 15# de la différence totale de température 35 (110°C) entre la vapeur d'eau de condensation et le pétrole* Cependant t la conductibilité thermique accrue permet une augmentation beaucoup, plus importante de la chaleur transférée* La forme et la conception de l'échangeur de chaleur n'ozfc pas d'importance pour le fonctionnement de l'appareil et, en outre, 40 on peut faire varier la forme des autres constituants dans le cadre 69 00550 2000285 de la présente invention. La turbine peut être placée au-dessus de l'échangeur de chaleur, et elle peut entraîner la pompe au moyen d'un arbre traversant l'échangeur de chaleur. Ceci permet un transfert simple de vapeur d'eau entre la turbine jusqu'à l'échangeur de chaleur et une évacuation plus facile du carter de la pompe* 69 00550 2000285 BBVEKDIOAIIOHa 1•- Dispositif pour chauffer un liquide dans une enceinte caractérisé par une pompe ajustée à un échangeur de chaleur et entraînée par une turbine à vapeur, conçu de manière à accélérer le débit du liquide le long des surfaces de 11échangeur de chaleur, l'échappement de la turbine étant raccordé à l'échangeur de chaleur de manière que la vapeur d'eau traverse la turbine et parvienne à l'échangeur de chaleur. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la pompe est disposée en dessous de l'échangeur de chaleur dans une partie tubulaire d'un entablement supportant l'échangeur de chaleur. 3.- Dispositif suivant n'importe laquelle des revendieatiem* précédentes, dans lequel l'échangeur de chaleur comporte des surfaces tubulaire s d'échange de chaleur et est conçu de atanière que la vapeur d'eau envoyée se condense à l'intérieur de l'échangeur.