Brevet FR2520843A1 — publié le 19830805

La présente invention se rapporte à un dispositif d'isolation thermique interne pour des éléments d'une rotation relative entre deux portions de tubes coaxiaux. L'invention s'applique plus particulièrement à des installations dans lesquelles les éléments de la rotation fonctionnent en permanence et sont exposés à des variations de température importantes. Dans les installations de transfert cryogéniques notamment,les éléments de la rotation fonctionnent, soit à la température du fluide, soit à une température assez proche de la température ambiante. Qui plus est dans les installations de transfert cryogéniques en mer ouverte, les éléments de rotation tournent en permanence en un mode plus ou moins alternatif et ces éléments de rotation relative sont susceptibles de fonctionner dans des gammes de températures extrêmes, par exemple entre -1720C et +300C. La présente invention vise un dispositif d'isolation thermique interne pour éléments de rotation relative entre deux portions de tubes coaxiaux de transfert de fluide, lequel dispositif se caractérise en ce qu'il comprend au moins une enveloppe creuse interne d'isolation thermique séparant, les éléments de la rotation, du fluide transféré. Ladite enveloppe creuse interne d'isolation thermique est avantageusement une enveloppe cylindrique. Suivant une forme de réalisation, le vide est fait à l'intérieur de l'enveloppe d'isolation thermique. Suivant une variante, l'enveloppe d'isolation thermique comprend un matériau isolant. Conformément à l'invention, l'isolation radiale qui constitue l'enveloppe cylindrique creuse peut être complétée par une isolation frontale constituée par des moyens d'isolation disposés entre certains des éléments de rotation et les parties adjacentes des portions de tubes coaxiaux. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard du dessin annexé dont la figure unique est une vue schématique en coupe partielle d'un dispositif d'isolation thermique interne d'éléments d'une rotation entre deux portions de tubes coaxiaux. L'invention consiste à isoler certains des élé- ments de la rotation relative, désignée d'une façon générale par la référence (1) et disposée entre deux portions de tubes coaxiaux (2) et (3), de manière que ces éléments puissent fonctionner en permanence d'une façon satisfaisante et dans une gamme de température étendue, en-deçà comme au-delà du OoC. L'invention consiste à disposer d'au moins une enveloppe (4) creuse, cylindrique, d'isolation thermique séparant la rotation, du fluide transféré par les tubes (2) et (3). Cette enveloppe (4) trouve sa place dans un logement (S) ménagé entre des brides (2A) et (3A) des tubes et les éléments de rotation relative (1), un espace intersticiel (6) pouvant subsister entre l'enveloppe cylindrique et les éléments de la rotation relative (1). L'isolation principale radiale ainsi constituée par l'enveloppe cylindrique creuse interne peut être avantageusement complétée par une isolation frontale constituée par des joints plats (7) sous forme de couronnes circulaires, ces joints plats faisant barrage aux échanges ther iniques de conduction entre certains des éléments de la rotation relative (1) et les brides adjacentes (2A) et (3A) des tubes coaxiaux. L'isolation conforme à l'invention a pour effet de réduire les échanges thermiques aux seuls échanges avec l'atmosphère ainsi qu'à un reliquat d'échanges thermiques avec le métal des tubes adjacents d'une part (les surfaces d'échange étant prévues aussi réduites que possible) et avec un milieu s'inserrant entre l'enveloppe d'isolation radiale (4) et la rotation (1) dans l'espace intersticiel (6) d'autre part. Ce milieu peut être constitué par une vapeur stagnante du liquide transféré. Il doit être remarqué que ce-milieupermet d'éviter le contact du liquide avec la rotation. Suivant une forme de réalisation, le vide est fait à l'intérieur de l'enveloppe creuse cylindrique interne d'isolation thermique. Suivant une autre forme de réalisation, lten- veloppe creuse cylindrique interne d'isolation thermique reçoit un isolant adéquat sous une forme quelconque. Il peut être envisagé de prévoir à l'intérieur des éléments de la rotation, une circulation d'un gaz de type azote, à la température ambiante, afin d'améliorer le bilan thermique. Il est bien entendu, enfin, que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'isolation thermique interne pour éléments à rotation relative entre deux portions de tubes coaxiaux de transfert de fluide, lequel dispositif se caractérise en ce qu'il comprend au moins une enveloppe creuse interne d'isolation thermique (4) séparant les éléments de la rotation (1), du fluide transféré, de sorte que les éléments de ladite rotation peuvent fonctionner en permanence d'une façon satisfaisante et dans une gamme de températures étendue, en-deçà comme au-delà du OOC. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe creuse interne d'isolation thermique est avantageusement une enveloppe cylindrique (4). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le vide est fait à l'intérieur de l'enveloppe d'isolation thermique (4). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enveloppe d'isolation thermique (4) comprend un matériau isolant. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enveloppe (4) trouve sa place dans un logement (5) ménagé entre les tubes et les éléments de la rotation relative (1), un espace intersticiel (6) pouvant subsister entre l'enveloppe cylindrique et les éléments de la rotation relative (1). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un milieu d'isolation naturelle peut s'insérer entre l'enveloppe d'isolation radiale (4) et la rotation (1) de l'espace intersticiel (6). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à 6, caractérisé en ce que l'isolation radiale que constitue l'enveloppe cylindrique creuse est complétée par une isolation frontale constituée par des moyens d'isolation disposés entre certains des éléments de la rotation et les parties adjacentes des portions tie tubes coaxiaux. .8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'isolation frontale est constituée par des joints plats (7) faisant barrage aux échanges thermiques de conduction entre certains des éléments de la rotation (1) et les tubes de transfert, 9. Dispositif selon l'une quelconque des reven dications l à 8, caractérisé en ce qu'une circulation d'un gaz de type azote, à la température ambiante, est prévue à l'intérieur de la rotation afin d'améliorer le bilan thermique.