Brevet FR2216535A1 — publié le 19740830

L'invention concerne un condenseur dans lequel des milieux vaporisés sont introduits dans une zone d'entrée9 ces milieux étant partiellement liquéfiés sur des tubes de condensation9 la partie liquéfiée étant évacuée dans une zone d'extrêmlté de ce condenseur. Dans les condenseurs connus de ce type, les milieux vaporisés (mélange à un ou plusieurs composants avec ou sans fraction de gaz inerte) sont en partie condensés dans des tubes La chaleur de condensation est alors fournie à l'air de refroidissement extérieur au tube, Les vapeurs non condensées sont ramenées à l'entrée du condenseur à l'aide d'une machine soufflante ou d'un éjecteur fonctionnant avec la vapeur d'arrivée.On peut ainsi obtenir l'établissement dans les tubes du condenseur de flux massiques plus importants et de teneurs en vapeur plus élevées pour-augmenter ainsi la transmission de chaleur dans chaque tube Avec cette conception, on doit nécessairement ramener de grands débits de vapeurs9 de ltextrémité du condenseur à son entrée, si l'on veut obtenir des augmentations notables de la transmission de chaleur. Dans bien des cas, cela exige la mise en oeuvre de grosses machines soufflantes pour les vapeurs ou la prise en considération d'une perte de pression relativement élevée dans l'éjecteur.Les pertes de pressions élevées dans ltéjecteur conduisent à une chute de la température de condensation et, par suite, à une diminution de la chute de température entre la température de condensation et la température du milieu de refroi pissement. Cela signifie que l'augmentation de la transmission de chaleur est en partie compensée par la réduction de la.chute de température et qu'on n'obtiert pas une réduction notable de la surface d'échange ther mique nécessaire. L'invention a pour but la réalisation d'un condenseur nécessitant une surface de condensation plus faible que celles des conden5- surs connus. L'invention concerne à cet effet un condenseur du type cidessus caractérisé en ce que lz condensation est effectuée sur des tubes horizontaux ou faiblement inclinés sur l'horizontale et en ce qu'au moins une partie des milieux non condensés est prélevée dans une zone disposée au voisinage de l'extrémité du condenseur, au-dessus de la zone de sortie des milieux liquéfiés, cette partie étant introduite dans la zone d-'entrée du condenseur, transversalement aux tubes de condensation, par un ou plusieurs orifices pratiqués dans l'enveloppe de ce condenseur Le milieu de refroidissement se trouvant dans les tubes, situés le long du condenseur, il se condense ainsi davantage de vapeur Le liquide a tendance à s'écouler vers les tubes situés les plus bas, tandis que la vapeur s'élève vers les -tubes situés les plus hauts. Cela provoque des instabilités hydrodynamiques qui entraînent, malgré une faible circulation de vapeur, de I'eatrémité du condenseur vers son entrée, une transmission de chaleur bien plus élevée du coté de la condensation. Il en résulte qu'il suffit d'une surface de condensation notablement ;us faible que dans les condenseurs usuels pour transmettre les mêmes quantités de chaleur. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation préféré de l'invention Dans ce dessin, la figure unique est une vue d'ensemble schématique du condenseur. Dans un condenseur 10, des vapeurs arrivent dans un distributeur annulaire 2 par une conduite I A partir de là, la vapeur pénètre dans l'enceinte 5 par plusieurs orifices 3 répartis sur le pourtour de la chambre enveloppe et dirigés perpendiculairement aux tubes de condensation horizontaux 4, dans lesquels s'écoule le milieu de refroidissement, par exemple de l'eau. Les vapeurs n'étant pas complètement condensées dans le condenseur, celles qui ne sont pas condensées sont ramenées au distributeur 2 par une conduite 6 à l'aide d'une machine soufflante à vapeur ou d'un éjecteur 8 mis gn fonctionnement par la vapeur qui arrive de la conduite I Le liquide condensé est évacué par la conduite 7 .Par suite du phénomène de gravité, le liquide, condensé le long du condenseur, s'écoule vers le bas (flèches F), La vapeur s'élèvezdans la direction des flèches D vers la partie supérieure de I'extrémité du condenseur. Ces flux d'écoulement provoquent des instabilités hydrodynamiques qui augmentent considérablement la transmission de chaleur malgré une circuiation de vapeur relativement faible par la conduite 6. Avec cette disposition, on obtient ainsi une augmentation considérable de la transmission de chaleur sur les tubes du condenseur avec une chute de pression relativement faible dans l'éjecteur. On peut donc réduire très fortement la surface d'échange thermique nécessaire. Bien entendu9 l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit pour lequel on pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10/ Condenseur dans lequel des milieux vaporisés sont introduits dans une zone d'entrée, ces milieux étant partiellement liquéfiés sur des tubes de condensation, tandis que des milieux liquéfiés sont évacués dans une zone d'extrémité de ce condenseur, condenseur caractérisé en ce que ses tubes de condensation sont situés dans un-plan sensiblement horizontal et en ce qu'au moins une partie des milieux non condensés est prélevée dans une zone située au voisinage de l'extrémité du condenseur au-dessus de la zone d'évacuation des milieux liquéfiés, cette partie étant introduite dans la zone d'entrée du condenseur, perpendiculairement aux tubes de condensation, par un ou plusieurs orifices pratiqués dans l'enveloppe de ce condenseur. 20/ 1s caractérisé en ce que les tubes de condensation sont légèrement inclinés sur l'horizontale.