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Auteur(s)
-
Walter CERESER : Diplômé du Conservatoire National des Arts et Métiers - Ingénieur au Service d’Études et Projets Thermiques et Nucléaires - de la Direction de l’Équipement d’Électricité de France (EDF)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le présent article a pour but de donner au lecteur les moyens de chiffrer rapidement les phénomènes relatifs à la transmission de la chaleur dans le cas des tuyauteries, et notamment de celles destinées à véhiculer de l’eau ou de la vapeur, dans les conditions courantes rencontrées en service.
Nous examinerons :
-
les déperditions thermiques 1 ;
-
l’établissement de l’épaisseur optimale de calorifuge 2 ;
-
la vitesse de réchauffage maximale admissible 3 ;
-
quelques notions sur le dimensionnement de la canalisation d’évacuation des condensats 4.
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Transmission de la chaleur en régime permanentArticle inclus dans l'offre
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5. Annexe
5.1 Introduction
Les contraintes thermiques dues aux différences de température dans le métal ont été prises en compte pour la première fois par le code ASME - Section III - chapitre NB (relatif aux tuyauteries de classe de code I). Dans tous les autres cas, ces contraintes ne sont pas prises en compte, ce qui implique qu’elles doivent être faibles, donc les variations de température assez lentes.
Toutefois, il existe des cas où la variation de température plus ou moins rapide est inévitable (réchauffage à partir de l’état froid, chocs thermiques sur les circuits de contournement et d’une façon générale sur toute tuyauterie comportant un robinet de réglage normalement fermé et pouvant s’ouvrir brusquement pour laisser passer un fluide chaud). Dans tous ces cas il peut être nécessaire de vérifier si les gradients thermiques sont admissibles ou non.
HAUT DE PAGE5.2 Méthode de calcul
La méthode de calcul proposée est celle qui a été mise au point par Mc Neill et publiée par . Cette publication a donné des abaques permettant de déterminer les gradients de température (ΔT ) et la température moyenne dans le métal (Ta ) en fonction du temps et du nombre de Biot (Bi ). Pour le calcul de ce dernier, il est nécessaire de connaître le coefficient d’échange fluide-métal. Nous avons donc établi un abaque donnant ce coefficient dans le cas de l’eau et nous donnons également un abaque pour la vapeur.
Nous rappelons que ce paragraphe donne les gradients de températures et températures moyennes tels qu’ils sont définis dans le code Section III.
La formulation se présente sous forme de séries très rapidement convergentes. Les calculs peuvent être effectués à l’aide...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ASME Boiler and Pressure Vessel Code. - Section III-Div. 1, Ed. Nuclear Power Plant Components, Amer. Soc. Mechan. Eng (1974).
-
(2) - American National Standard Code for Pressure Piping, Power Piping. - ANSI B 31.1 (1973) with Addenda through B 31.1 f, Amer. Soc. Mechan. Eng (1975).
-
(3) - BENJAMIN (M.W.), MILLER (J.C.) - * - (Étude relative au calcul des tuyauteries de purge). Trans. ASME, oct. 1942.
-
(4) - KELLER (H.) - Erosions Korrosion an Nassdampf-turbinen. - Cahier no 5 VGB, mai 1974.
-
(5) - McNEILL (D.R.) - Heat transfer in infinite slabs. - Thesis, Naval Postgraduate School, Monterey California, Oak Ridge National Laboratory, déc. 1970.
-
(6) - Nuclear piping design. - (Oak Ridge National Laboratory and Teledyne Materials Research under Subcontract no 3059 with Union Carbide Corp. Nuclear...
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