Brevet FR2277295A1 — publié le 19760130

La présente invention a pour objet une installation d'échange de chaleur agencée sur un conduit, par exemple sur le conduit principal d'un oléoduc ou d'un gazoduc. L'échange de chaleur a lieu entre le gaz ou le liquide dans le conduit et au moins un système de circulation de fluide à chauffer ou a refroidir, par exemple pour le refroidissement de l'huile de variateurs de vitesse hydrauliques et de paliers de pompes et autres appareils tournants, à une ter pérature voisine de celle du liquide ou gaz véhiculérdans le dit conduit. Il est déjà connu de soutirer une partie du liquide ou gaz dans le conduit principal d'un oléoduc ou gazoduc et de l'envoyer à travers des échangeurs de chaleur classiques auxquels sont raccordés les dits systèmes de circulation de fluide à chauffer ou à refroidir, pour la réintroduire ensuite à nouveau dans le conduit principal. Cette solution connue présente l'inconvénient de nécessiter une pompe supplémentaire soutirant du liquide ou du gaz dans le conduit principal. L'invention a pour but d'économiser cette pompe et la place qu'elle nécessiterait. Elle est caractérisée par un canal fermé, annulaire, entourant le dit conduit par un orifice d'entrée et un orifice de sortie du dit canal annu- laire, voisins l'un de l'autre, et par une paroi de séparation disposée à l'intérieur de ce canal annulaire, entre les dits orifices d'entrée et de sortie, ces derniers étant raccordés au dit système de circulation de fluide à chauffer ou à refroidir, L'invention est expliquée ci-dessous par rapport à un exemple d'une for me d'exécutioti en se référant au dessin annexé. La figure I de ce dessin représente une vue en perspective d'une installation comprenant un seul canal connu laire .Les figures 2 et 3 représentent, respectivement, une coupe transversale et une vue longitudinale partiellement en coupe, d'une exécution comprenant plusieurs canaux annulaires. A la figure I une enceinte d'un canal annulaire 1 est soudée de manière étanche sur un conduit 2 à paroi épaisse d'un oléoduc. Le canal annulaire I comprend un orifice ou tuyau d'entrée 3 et un orifice ou tuyau de sortie 4. Un fluide a chauffer ou à refroidir entrant dans le tuyau 3 décrit un trajet cir culaire autour du conduit 2 et sort par le tuyau 4. Une paroi de séparation 5 représentée en pointillé à la figure i, évite que le fluide passe de l'orifice 3 vers l'orifice 4, s#ns contourner le conduit 3. L'échange de chaleur n'a pas seulement lieu à l'endroit du canal connu laire 1, mais s'étend, grâce à la bonne conductibilité calorifique du métal du conduit 2, aux régions voisines du conduit 2, en amont et en aval du canal annulaire 1. Il est possible, comme cela est en soi connu, d'augmenter l'échange calorifique entre la paroi du conduit 2 et le liquide circulant dans la région axiale de ce conduit en y disposant des ailettes 6 fixées sur un tuyau 7. Cependant, en raison de l'effet produit par la forte épaisseur de la paroi du conduit 2, décrit ci-dessus, l'étendue axiale de ces ailettes peut dépasser vers 1' amont et vers l'aval l'étendue axiale du canal annulaire 1. La figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne XX de la figure 3. Une enceinte annulaire 11 est soudée sur la paroi 12 du conduit 2 et définît ainsi le canal annulaire 1. A l'intérieur du canal annulaire 1 est disposé la paroi de séparation 5, mentionnée déjà par rapport à la figure 1. Si l'on désire améliorer les qualités d'échange de chaleur, on peut, comme cela est en soi connu, disposer des ailettes radiales 13 à l'intérieur de l'enceinte Il et éventuellement les munir de chicanes 14, forçant le fluide qui y circule à décrire un trajet en zi#zag. Il est possible aussi d'améliorer davantage l'echan- ge de chaleur entre la paroi 12 et l'intérieur du conduit 2 en y disposant des ailettes 15, 16 maintenues sur des tuyaux 17, 18. Comme celaxest montré sur la figure 3, plusieurs enceintes 11, 19, 20, 21,22 de canaux annulaires peuvent etre disposées sur un même conduit 2. De préférence, un canal annulaire sur deux seulement est mis en service simultanément, les autres étant libres pour permettre leur nettoyage. De ce fait, les enceintes 11, 19, 20, 21, 22 sont disposées plus proches l'une de l'autre sur le conduit 2 que si tous les canaux étaient utilisés. Grâce à l'avantage de 1' extension axiale de la surface d'échange en amont et en aval des canaux annulaires, toute la longueur du conduit 2 entre les canaux annulaires extrêmes sert de surface d'échange, malgré le fait qu'un canal sur deux seulement est en service. Chaque système de circulation de fluide à chauffer ou à refroidir comprend évidemment une pompe de circulation et des vannes non représentées pour permettre la commutation d'un canal annulaire vers l'autre. il est possible aussi, conne cela est montré pour l'enceinte 20 d'équiper chaque enceinte d'ailettes extérieures. REVENDICATIONS. 1. Installation d'échange de chaleur agencée sur un conduit métallique, con. prenant au coins un système de circulation de fluide à chauffer ou à refroidir a une tem1)erature voisine de celle d'un liquide ou gaz vthic1lle à l'intérieur du dit conduit, caractérisée par une enceinte annulaire entourant le dit conduit, de longueur axiale beaucoup plus faible que le diarètre de ce conduit, par un orifice d'entrée et un orifice de sortie,voisins l'un de l'autre, pratiqués dans l'enceinte, et par une paroi de séparation disposée à l'intérieur de la dite enceinte, entre les dits orifices d'entrée et de sortie, ces derniers étant raccordes au dit système de circulation de fluide à chauffer ou à refroidir. 2. Installation suivant la revendication 1 , caractérisée par plusieurs enceintes séparées, disposées sur le dit conduit métallique, raccordées au moyen de vannes et de tuyauteries a un même système de circulation de fluide à chauffer ou refroidir. 3. Installation suivant une des revendications 1 ou 2, caractérisée par plusieurs enceintes séparées, disposées sur le dit conduit métallique, raccor dées au moyen de tuyauteries a plusieurs systèmes différents de circulation de fluide à chauffer ou a refroidir. 4. Installation suivant une des revendications précédentes, caractérisée par des ailettes radiales, solidaires du dit conduit et disposées l'intérieur de la dite enceinte. 5. Installation suivant une des revendications précédentes, caractérisée par des chicanes à l'intérieur de l'enceinte, permettant de favoriser l'échange de chaleur. 6. Installation suivant une des revendications précédentes, caractérisée par des ailettes parallèles aux lignes d'écoulement du gaz ou du liquide à l'intérieur du dit conduit, ces ailettes étant disposées à l'endroit d'une ou des enceintes et mises en contact avec la paroi forte du dit conduit. 7. Installation suivant la revendication 6, caractérise en ce que l'éten- due axiale dos dites ailettes est sensiblement plus grande que l'éteuuue axiale d'une 'uneou des dites enceintes. b. Installation suivant une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi extérieure de l'enceinte est garnie d'ailettes de refroidissenent.