Brevet FR2241751A1 — publié le 19750321

La présente invention concerne un dispositif chauffant susceptible d'être utilisé pour des cuves destinées à contenir différents liquides, y compris des acides, qui doivent être chauffés, la chaleur devant etre amenée de 11 extérieur et l'élément chauffant devait etre échangeable. Pour chauffer de fortes quantités de liquides à des fins industrielles on peut, de manière connue, disposer des résistances sur le fond de la cuve de telle sorte que la chaleur produite par les résistances porte la température du liquide à la valeur désirée. Cet agencement a cependant pour inconvénient que, dans le cas d'un remplacement des résistances, dû, par exemple, à une défaillance, il est nécessaire, avant de proceder à l'échange de vider complètement lacuve, ce qui entraîne une perte de temps et des frais additionnels, en particulier lorsque le liquide à chauffer est d'une certaine valeur. A l'heure actuelle on utilise également d'autres types de dispositifs de chauffage qui sont réalisés tout d'un bloc, ctest-à-dire que lteflveloppe et l'élément chauffant sont d'une seule pièce et doivent être plongés dans leur ensemble dans le liquide à chauffer, en etant fi xés > par exemple, au bord de la cuve. Ces dispositifs chauffants ont, certes, pour avantage de pouvoir etre échangés en cas de défaillance sans qu'il faille vider la cuve, mais ils sont très peu maniables et relativement lourds. D'autre part, ils peuvent causer des difficultés en présence d'éventuelles machines automatiques qui plongent dans le liquide et dont il s'agit de retirer-des pièces. De plus, du fait que la couche supérieure du liquide est chauffée, la répartition de la température dans le liquide lui-même s'effectue dans de mauvaises conditions. A cela s'ajoute encore l'inconvénient que, dans le cas où le liquide est un acide, l'enveloppe extérieure de tels dispositifs chauffants est soumise à une forte corrosion dans la zone de contact avec le niveau du liquide. La présente invention crée un dispositif chauf fant~qui, destiné à des cuves contenant des liquides et présentant une barre chauffante ou un élément chauffant qui peut être retiré à partir de l'extérieur de son enveloppe et échangé, permet en outre d'éviter les inconvénients cités cidessus. Le dispositif chauffant suivant l'invention est constitué par au moins une enveloppe extérieure qui se trouve en contact avec le liquide devant être chauffé et par au moins un élément chauffant contenu dans cette enveloppe. I1 est essentiel que l'élément chauffant soit mobile à l'intérieur de l'enveloppe et que son périmètre extérieur soit presque identique au diametre intérieur de l'enveloppe dans laquelle l'élément est introduit, de telle sorte que les surfaces respectives de ltélément ehauffant et de l'enve- loppe se trouvent totalement en contact l'une avec l'autre. L'enveloppe est fixée à la cuve au moyen de vis d'assujettissement au niveau de la zone du liquide et est munie d'une garniture d'étanchéité afin d'empêcher le liquide de pénétrer a l'intérieur de l'enveloppe. élément chauffant peut être retiré de l'intérieur de l'enveloppe à partir de l'extérieur et ceci, directement à partir de la paroi extérieure de la cuve, à travers une ouverture pratiquée dans la cuve. La description faite en regard des dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. La figure 1 est une coupe d'un dispositif chauffant suivant l'invention, sans élément chauffant ; la figure 2 représente, en coupe, un dispositif chauffant suivant l'invention avec l'élément chauffant correspondant ; la figure 3 représente, en perspective, un exemple de réalisation comportant plusieurs enveloppes pour plusieurs éléments chauffants. Les figures 1 et 2 montrent un dispositif chauffant suivant la présente invention incorporé dans la zone inférieure d'une paroi latérale d'une cuve remplie du liquide à chauffer. Chaque dispositif chauffant comprend une enveloppe cylindrique extérieure 3 dont la face interne est polie. L'enveloppe sera en général réalisée en acier ; en tout cas elle doit se composer d'une matière qui ne risque pas d'etre endommagée par le liquide à chauffer dans lequel elle est plongée. Pour pouvoir également chauffer par exemple certains types d'acides, la matière constitutive de l'enve- loppe peut également etre de la céramique ou du tantale. A l'une des extrémités de l'enveloppe 3 il est soudé un disque terminal 5 pour fermer hermétiquement cette extrémité de l'en- enveloppe, alors qu'une bride annulaireest soudée à l'autre extrémité. Cette bride 6 présente une rainure destinée à recevoir un joint d'étanchéité annulaire 7.L'enveloppe 3 est fixée la paroi de la uve au moyen de vis Il. Les vis sont serrées de l'extérieur et traversent des trous correspondants prevus dans la bride 6, la paroi 1 et un disque annulaire 12. Ce dernier comporte une ouverture centrale 8 alignée avec une ouverture identique dans la paroi 8 et a pour mission de renforcer la paroi elle-même pour le cas où son épaisseur ne serait pas suffisante pour la fixation de la bride. A l'intérieur de l'enveloppe 3 on introduit, comme représenté à la figure 2,- du côté extérieur de la cuve 2 un élément chauffant 13 constitué par un récipient cylindrique en métal dont la surface est polie et qu-i a été -préa- lablement immergé dans de l'oxyde de magnésium. Le récipient cylindrique contient intériçurement la résistance chauffante dont les fils terminaux sont désignés par l4. Le diamètre extérieur de l'élément chauffant 13 est approximativement égal au diamètre intérieur de l'en- veloppe 3 de sorte qu'il existe chaque fois entre la surface extér-ieure de l'élément chauffant 13 et la surface intérieure de l'enveloppe 3 un contact suffisant pour que la chaleur produite par l'élément soit transmise dans de bonnes conditions tant à l'enveloppe 3 qu'au liquide à chauffer. Grâce à la rectifieation, les surfaces mutuellement en contact peuvent glisser de manière satisfaisante l'une sur 11 autre. Un tel dispositif chauffant présente plu sièurs avantages, en particulier dans le cas où la résistance de l'élément chauffant 13 devient défectueuse. Il suffit alors d'échanger l'élément chauffant lui-même et cess de l'ex- térieur de la cuve 2, en le retirant simplement de l'enve- loppe 3 et en le remplaçant par un autre élément sans qu'il soit nécessaire de vider la cuve. A cela s'ajoute encore le fait que la mise en place d'un tel dispositif chauffant au niveau du fond de la cuve non seulement permet une répartition plus régulière de la chaleur à l'intérieur du liquide mais, en outre, ne gêne plus le fonctionnement de machines automatiques lorsqu'il s'agit d'immerger des objets dans le liquide. Par ailleurs, un tel dispositif chauffant, lorsqu'il est placé dans la zone inférieure du liquide et que celui-ci est un acide, subit beaucoup moins des effets corrosifs que dans le cas où il est disposé dans la partie supérieure du liquide. Les dimensions extérieures des dispositifs chauffants suivant l'invention sont également nettement réduites puisque les surfaces de l'élément chauffant 13 et de l'enveloppe 3 se trouvent étroitement en contact l'une avec l'autre. La présence d'un joint d'étanchéité annulaire 7, placé entre la bride et la paroi de la cuve, empêche tout écoulement du liquide se trouvant dans la cuve. Comme le montre la figure 3, plusieurs enveloppes 3 peuvent etre reliées à une seule plaque 16. Une telle plaque présente par conséquent autour de chaque trou 17, en fonction de chaque enveloppe 3, une garniture d'étan- chéité annulaire ainsi que des trous traversants 19 afin de permettre sa fixation à la paroi de la cuve au moyen de vis ou de chevilles. Ainsi, plusieurs éléments chauffants 13 peuvent être introduits de l'extérieur dans les différents trous 17 pour le cas où la capacité nécessaire au chauffage du liquide est très élevée. Le fait que des éléments chauffants 13 soient placés de manière échangeable dans une enveloppe 3 permet d'adapter le pouvoir chauffant chaque fois au type et à la quantité de liquide se trouvant dans la cuve. Lorsque la cuve s'étend en hauteur, l'élément chauffant peut être disposé sur son fond. En outre, il est possible de se dispenser de la bride 6 et/ou de la plaque 16 en soudant les enveloppes extérieures 3 directement sur le fond de la cuve. Dans le cas où la paroi de la cuve présente d'elle-même une résistance suffisante, la plaque 16 n'a pas besoin d'être prévue. Il va de soi que l'invention n'est pas limi tée aux formes de réalisation illustrées et décrites en détamil, diverses modifications pouvant y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Dispositif chauffant, destiné à des cuves contenant des liquides, ce dispositif comprend une enveloppe extérieure qui se trouve en contact avec le liquide à chauffer et un élément chauffant disposé à l'intérieur de l'enveloppe et étant caractérisé en ce que l'élément chauffant est déplaçable dans l'enveloppe et s'adapte de manière bien ajustée dans celle-ci. 2. Dispositif chauffant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure présente la forme d'un cylindre creux et est fermée hermétiquement à l'extrémité du cylindre opposée à l'endroit où elle est fixée à la paroi de la cuve. 3. Dispositif chauffant suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est pratiqué dans la paroi une ouverture concentrique à la surface intérieure de l'enveloppe. 4. Dispositif chauffant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces de l'enveloppe et de l'élément chauffant se trouvant en contact l'une avec l'autre sont polies. 5. Dispositif chauffant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les organes destinés à la fixation de l'enveloppe à la cuve sont constitués par une bride prévue de manière étanche sur l'ex- trémité extérieure de l'enveloppe. 6. Dispositif chauffant suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la bride est fixée à la cuve au moyen d'organes de fixation amovibles. 7. Dispositif chauffant suivant l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'une garniture d'étanchéité est disposée entre la bride et la cuve. 8. Dispositif chauffant suivant l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il est prévu sur le côté extérieur de la cuve au moins une plaque présentant des trous pour le passage des organes de fixation précités ainsi qu'une ouverture concentrique à celle prévue dans la cuve. 9. Dispositif chauffant suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la bride est soudée sur la cuve. 10. Dispositif chauffant suivant l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que plusieurs enveloppes sont disposées sur une seule bride qui est fixée à la cuve.