Brevet FR2514480A1 — publié le 19830415

La présente invention concerne un procédé de transfert thermique à travers une parois Le procédé est basé sur la propriété qutont les fluides en mouvement d'adhérer aux parois avec lesquelles elles sont en contact et de les suivre fidèlement exemple : la maintenance en état de propreté des urinoirs par un film d'eau débordant d'un caniveau situé en partie haute. La vitesse initiale du fluide étant nulle aux départs suint la loi de la chute des corps pour terminer en partie base de la surface de transfert à une vitesse maximum. La formule de transmission de chaleur d'un fluide å travers une paroi étant : Q = 300 1 1 800 # v il en découle que le transfert de chaleur est maximum lorsque le fluide chauffant atteint sa plus grande vitesse ctest à dire en partie basse de la surface de transmission ce qui est méthodique70 Dans ces formules :: V P vitesse en mètre seconde du fluide g r accélération soit 9.81m/seconde h = hauteur de chute du fluide en mètres Q - quantité horaire de chaleur transmise par m2 de surface de chau- fe et par C d'écart de température entre les deux fluides. Or ce phénomène ntest pas exploité à la connaissance de dç- mandeurs dans le domaine des échangeurs utilisant un liquide comme véhicule thermique. La présente invention consiste en un procédé de transfert thermique caractérisé par le fait que lton utilise la propriété qu'ont les fluides d'adhérer aux parois avec lesquelles ils sont en contact et de prendre une vitesse et par suite une transmission de chaleur 6'accélérant rapidementO Pour la réalisation de ce procédé il suffit d'amener le fluide à une vitesse réduite dans un déversoir situé en partie haute de la surface de transmission dtoù il débordera en suivant une courbe en forme de parabole pour rejoindre la paroi de transmission et acquérir une vitesse qui va en accélérantÔ Il est possible grâce à cette invention d'obtenir un transfert thermique rap de, uniforme et homogène sur toute la surface de la paroi ce qui autorise un contrôle précis et automatique de la température et ceci san6 trace de chauffe apparante à l'inté- rieur de la cute de cuisson en cuivre ou inox, ce qui prouve bien la régularité de température au système de chauffe. Ce procédé trouve son applicatIon dans les chaudières de cuisson du fromage. Actuellement dans les fromageries la chauffe du lait avec de la vapeur haute pression qui se condense sur les parols de la chau dière. L'élévation de température de l'eau pour obtenir la haute pression est onéreuse d'autant plus que les condensats ne sont pas récupérés dans presque toutes les installations. Par ailleurs la sécurité soulève des problèmes qui ne sont résolus qu'aux prix d'investissements considérables. L'usage de la vapeur haute pression manque de souplesse et ne permet pas de suivrs toutes les courbes de cuisson qui varient avec tous les genres de fromage. Le procédé inventé faisant appel a l'eau plutot qu'a la vapeur est économique et constitue une économie d'énergie importan- te et permet de suivre les courbes de fabrication en faisant varier simultanément ou séparément le débit d'eau et sa température0 Il est applicable sur tous les récipients ou sur toutes les suves nouvelles ou anciennes en acier inoxydable ou en cuivre. La mise en oeuvre ne soulève pas de problèmes spéciaux, la production d'eau chaude pouvant entre produite par un générateur classique et les débits pouvant être assurés par des groupes motopompes classiques. L'invention que nous avons énumérée en partie ci-dessus et que nous allons décrire ci-après vise tous les systèmes mettant en oeuvre ce procédé. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre. La figure 1 représente une vue en élévation - coupe d'une cuve de fromagerie sur laquelle est mis en oeuvre le procédé de l'invention. La figure 2 est une vue en elévation et écorchée du procédé d'alimentation en fluide chauffant du systèmes La figure 3 est une coupe suivant A - A du procédé d'alimentation montrant la sortie et l'écoulement du fluide chauffant sous forme de film le long de la cuve. Dans la figure 1 la cuve à réchauffer 1 repose sur un bati calorifugé 2, elle en est séparée par un vide 3 et un joint étanchéité 4. Sur le bati calorifugé 2 il est prévu une couronne cylindrique formant déversoir 5 par un orifice 6 situé à l'intérieur et sur le pourtour de la couronne, L'orifice 6 peut être muni ou non d'une languette accompagnant le fluide chauffant dans sa trajectoire. La couronne formant déversoir est alimentée par un ou plusieurs dispositifs figo 2 et 3 destiné à ralentir l'arrivée de l'eau dans le déversoir et éviter des débordements intempestifs. Ces dispositifs sont constitués par l'amenée du fluide de transfert par une canalisation 7 suivie d'un volume triangulaire de faible épaisseur 8 débouchant sur une grande surface en partie supérieure dans le déversoir 5. A la sortie du déversoir le fluide chauffant suit la paroi de la cuve sous forme de film 9 pour s'écouler en fin de course par l'orifice 10 suivi d'une canalisation 71 ramenant le fluide de transfert vers le générateur pour être réchauffé et réutilisé0 Les matériaux utilisés peuvent être des métaux cuivres acier inox, aluminium ou tous autres matériaux du fait des faibles températures retenues de même que les liquides utilisés dont la température peut varier de quelques degrés au dessus de son point de congélation et au maximum sa température d'ébulitionO Ce procédé très intertssant pour la cuisson des pates fromagères, est applicable dans tous les cas de chaudières ou d'échangeurs quelle que soit leur utilisation et leur forme. La présente invention a été décrite à titre explicatif et ne se limite pas à la seule forme d'éxécution ci-dessus décrit mais elle englobe au contraire toutes les variantes de réalisation qui pourraient être apportées au niveau des équivalences sans sortir de son cadre telle que défini dans les revendications qui-vont suivre. REVENDICATIONS 1 - Procédé de transfert thermique à travers une paroi conductrice de la chaleur, caractérisé par le fait que l'on fait déborder un liquide dtun déversoir pour prendre contact avec une paroi vertical et la suivre en acquérant une vitesse croissante et un coefficient de transmission de chaleursaugmentant rapidement. 2 - Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que le liquide est de l'eau. 3 - Procédé suivant la revendication 1 ou 2 que la température maximale du liquide est sa température d'ébulition. 4 - Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 aux chaudières et aux échangeurs de chaleur. 5 - Application selon la revendication 4 plus spécialement aux cuves utilisées en fromagerie. 6 - Installations mettant en oeuvre le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisées par le fait que la température du liquide transfêrant la chaleur peut varier de quelques degrés au dessus de son point de congélation Jusqu'à une température approchant son point d'ébulition.