Fabrication du serpentin du Vaporisateur.

Hello!
A la demande de notre ami America, j'initie un post destiné à la fabrication du serpentin pour Vaporisateur.
Aux autres de compléter.

Le dossier photos n'est pas lourd parce que je ne voulais pas gâcher du cuivre pour une démo, mais l'imagination du Vaporiste est sans limite et elle fera le reste.

D'abord , prendre un bout de cuivre ou de laiton dont le diamètre sera +/- celui du diamètre intérieur que l'on veut donner au serpentin.
Percer le cuivre au même diamètre que celui du serpentin: dans mon cas = 5mm.
Bien sécuriser aux deux bouts du gros tube.



Introduire le bout du serpentin dans le trou et tourner au nombre de spires désiré. Il est plus facile de faire tourner le mandrin à la main en descendant (comme dans le sens de l'usinage)
:

Tourner à la main en plaquant bien le tube cote à cote. Il vient se mettre naturellement. Ne pas vouloir trop forcer contre en faisant un coude. On aura l'effet inverse de celui recherché.
Pour un double serpentin, il suffira de le dédoubler par le milieux par la suite.
Ne pas essayer d'obtenir l'écartement entre les spires pendant l'enbobinage mais plutôt à la fin en insérant un tournevis entre les spires et en le faisant tourner tout le long.
La distance entre les bords doit être de la moitié du diamètre du tube. Pensez à laisser circuler les fumées.

Toujours prendre en considération que l'entrée d'eau la plus froide est à l'opposée du bruleur . On va du froid vers le chaud.

C'est tout ce que j'ai dans l'immédiat. Mais d'autres auront leurs propre méthodes qui seront tout aussi bonnes à partager.
Cordialement.

Dépend de la source du tuyau, mais perso je commencerais par un recuit je crois... Et si la paroi est assez fine, je le remplirais de sel fin... Limitera l'écrasement.

merci voila qui est instructif, evidemment c'est plus facile avec du recuit!, as tu rempli ton tube de quoi que ce soit (de legal !!!) yves ?

Bonsoir.
Oui, du recuit bien tendre. Il aura le temps de durcir et de changer de couleur quand il sera chauffé par deux bruleurs "inferno" !
La paroi fait moins d'un mm.
Imagine la quantité de sel fin à faire sortir d'un tuyaux de 10m!
Non, rien dedans le tuyaux, il s'enroule tout seul et sans forcer.
Un vrai plaisir.
Cordialement.

Bof, ça ne fait jamais que 125cm3 de sel pour 10m de tuyau de Øint=4mm... Pas si monstrueux. Et avec une masse volumique autour de 2 il te faut 500g de sel... Bon faut le faire sortir...

Am following the post KIBO.......

You could consider a very generous lead-in radius chamfer to lock the first coil in the former ....thus to be wound to eliminate any sharp pinching of the tube

If the tube is annealed, adding salt or river sand would be near useless if not counterproductive in producing the uniformly wound coil

Work hardening of the tube during the individual coiling happens, however once the individual coil is formed  it is not an issue

Derek

Toujours prendre en considération que l'entrée d'eau la plus froide est à l'opposée du bruleur . On va du froid vers le chaud.

C'est parce que c'est le côté opposé au bruleur qui chauffe le plus, non ?

Bonjour à ceux qui se les roulent ,

Bien entendu je parle des serpentins en cuivre ,avant de rouler du tube il faut déjà se fournir en matière premiere .
Ou vous fournissez vous ?
Pour ma part tube en cuivre destiné à la refection des circuits de freinage voiture , ce cuivre est très très malléable .
http://www.ebay.co.uk/itm/brake-pipe-copper-line-25ft-joiner-male-female-nuts-ends-tubing-joint-kit-3-16-/281805422382?hash=item419ce97f2e:g:1pEAAOSw9r1V~xLU

J' en ai déjà roulé à la main sur un mandrin de 18 mm sans soucis.
Je viens d'en rouler 7 metres d'une seule traite sans coupure;les 2 spirales basses sur un mandrin de 25mm ,le supérieur horizontal sur un mandrin de 90 mm

Voir ici:
https://modelismenavalradioc.forumactif.com/t8954p25-flash-steam-c-est-parti#176722 .

Scyllias

Hello.
Pour votre information, je dois vous signaler que le 5 mm s'enroule sans pli , ni problème autour d'un tube de 32 mm de diamètre.
Probablement que ça doit aussi passer avec un tube de 30mm.
En dessous, je ne sais pas , voir le post de Scyllias.
Concernant l'introduction du sel dans 10 m de tube, je ne sais pas comment on fait. Je ne vois que la gravité pour faire descendre le sel.
Mais mon échelle est trop courte et Marcel devra mettre des talonnettes "mahouses" pour me faire la courte échelle.
Et aprés le repas, je vais être lourd!
Je plaisante mais comment fait-on?

Pour répondre à Derek: Work hardening of the tube during the individual coiling happens, however once the individual coil is formed it is not an issue
YES! Le cuivre , une fois mis en forme est écroui et devient plus dur et difficile à travailler. Ne pas se louper est préférable si on ne veut pas re-chauffer pour ramollir . L'idée de prévoir un arc plus grand dès la première torsion du métal est interessante, mais dans mon cas,les premières spires sont sacrifiées. Elles sont ensuite redréssées pour l'usage qu'on veut en faire.

Pour répondre à Lagaffe:
-Si tu fais rentrer l'eau du coté opposé du bruleur, tu vas surchauffer davantage . L'eau sera vaporisée à la température de la flamme. Et tu prendras un risque d'endommager et afaiblir le serpentin.
Tu as aussi le risque d'endommager la machine et les joints.
Une flamme commence à se refroidir dès qu'elle sort du bruleur.
La température peut monter à 600°C et plus en sortie du serpentin.
Dans mon cas = une turbine = on s'en moque. Je n'ai ni joint, ni brasure.
Just hope!

-Si tu fais rentrer coté bruleur, tu as beaucoup moins de surchauffe en sortie (bout de flamme) , mais c'est plus chaud à l'entrée. C'est plus adapté et moins risqué avec la machine alternative. La température est beaucoup plus basse (en bout de flamme suivant la longueur du serpentin).

C'est tout ce que je peux en dire.
Et si tu poses encore des questions auxquelles je ne peux pas répondre, tu me payes la bolée.
La thermodynamique, c'est comme la masturbation. Tu te fais plaisir mais tu restes sur ta faim!
Et plus tu en apprends et plus tu te rends compte que tu ne comprends rien .

Je ne fais que reprendre les excellents articles de nos anciens .
Nos têtes pensantes autant que compétentes nous aideraient bien si elles daignaient instruire quelques mulets dans mon genre. Mais il y a du boulot.

C'est tout ce que je peux dire.
Cordialement.

ps: pensez à régler les télés des voisins .

KBIO a écrit:
Concernant l'introduction du sel dans 10 m de tube, je ne sais pas comment on fait. Je ne vois que la gravité pour faire descendre le sel.
Mais mon échelle est trop courte et Marcel devra mettre des talonnettes "mahouses" pour me faire la courte échelle.
Et aprés le repas, je vais être lourd!
Je plaisante mais comment fait-on?

T'as raison!!! Je ne m'étais pas posé la question, j' en étais resté au niveau du principe... Vu que je ne n'ai jamais essayé d'enrouler une telle longueur... Alors si le tube ne s' écrase pas, mieux vaut oublier le sel...

Marcel.
----------------

Si tu fais rentrer l'eau du coté opposé du bruleur, tu vas surchauffer davantage . L'eau sera vaporisée à la température de la flamme. Et tu prendras un risque d'endommager et affaiblir le serpentin.
Tu as aussi le risque d'endommager la machine et les joints.

Pour un meilleur refroidissement (ou échange de chaleur si tu préfères) il vaut mieux avoir l'eau la plus froide du côté le plus chaud. En plus elle risquera moins de se vaporiser tout de suite qu'une eau déjà réchauffée.
J'ai faux ?

Hello!
Je ne comprends pas!
C'est une question pour les "Gadzarts"!
Cordialement.

KBIO a écrit:
C'est une question pour les "Gadzarts"!

Pas vraiment, l'échange de calories est d'autant plus important que la différence de température est plus élevée.
Comme le but est de chauffer l'eau au maximum, et qu'elle est plus difficile à chauffer que la vapeur on a intérêt à profiter au maximum de la flamme en début de réchauffage de l'eau.
Tu as comparé les deux solutions ?

Normalement on fait entrer l'eau du côté le plus froid pour qu'elle se réchauffe progressivement jusqu'à vaporiser côté brûleur.
Si on fait le contraire l'eau subit l'effet caléfaction et ça se met à sacader.

Compliqué... Et sujet passionnant.

Sur les 3 dessins que j'ai vus, c'est un échange à contre-courant, c'est à dire l'eau est introduite au bout du serpentin et la vapeur extraite côté brûleur...
même si effectivement les échanges thermiques sont d'autant meilleurs que la différence de température est élevée, en co-courant donc.

Bonsoir,
La propagation de la chaleur se fait selon trois modes (pas plus, pas moins) :
1) par conduction, certains corps conduisent mieux la chaleur que d'autres, généralement les métaux sont de bons conducteurs. Si l'on prend une barre métallique dans la main par une extrémité et que l'on chauffe l'autre extrémité, au bout d'un certain temps on risque de se brûler !
2) Par rayonnement : si la température extérieure est proche de 0° C mais que l'air est très sec, sans vent et que le soleil brille on peut se balader pratiquement à poil sans ressentir le froid. Le rayonnement est très vite stoppé par un écran. Si l'on a des braises intenses dans un barbecue et que l'on ne peut pas approcher la main, une simple feuille de papier journal faisant écran permet de s'en approcher très près !
3) Par convection : Si deux fluides de températures différentes circulent dans un échangeur, l'échange de chaleur sera beaucoup plus important si les fluides circulent à contre-courant. L'échange sera beaucoup moins important si les deux fluides circulent dans le même sens.

Ceci a pour conséquence que si l'on craint une surchauffe en fin de serpentin il suffit soit : 1) de chauffer moins, 2) d'envoyer une quantité d'eau plus importante dans le serpentin.
Admettre l'eau froide côté brûleur est un non sens, cela signifie qu'une bonne partie de la chaleur se perd dans l'atmosphère sans fournir de puissance au système !!!!!!!

Pour éclaircir un peu, c'est bien le côté brûleur le moins chaud, la chaleur de la flamme étant projetée vers le côté opposé.
Pour éviter le phénomène de caléfaction, ne pas orienter la flamme directement sur le tube, mieux vaut plusieurs petites flammes qu'une grosse (regardez vos chauffe-eau), ajuster le débit d'eau à la chaleur fournie.

1- conduction = contact air chaud/cuivre et cuivre/eau: augmenter la surface d'échange
2- rayonnement = négligeable dans le cas d'une chaudière
3- convection = voir JPA

2- rayonnement négligeable dans une chaudière
Faux: les brûleurs céramique fournissent la chaleur essentiellement par rayonnement et les chaudières qui en sont équipées ont un très bon rendement.

Le rayonnement agit à quelle distance? Il faut que le récepteur soit directement en vue de l'émetteur...
C'est gros+ long un brûleur céramique ?

Bonjour
Les frères serpollet avaient inventés ce genre de chaudières instantanées pour actionner leur véhicules à vapeur.
Ce qui est spécial le tube était aplati et le serpentin est une spirale avec alimentation par l'extérieur et la vapeur sort au centre.
Comme le dit Bernard avec un brûleur céramique ça devrait être pas mal.

on voit parfois énoncer 4 modes de transfert de chaleur, la chaleur est aussi transportée par advection...comme les courants marins.
Le rayonnement étant le mode de transmission de la chaleur le plus efficace, la supériorité des bruleurs radiants comme ceux de Thierry n'est plus à démontrer.
le point le plus chaud du serpentin dépend bien sûr de la position de la flamme du brûleur.

Hello.

Lorsque les Serpolet ont mis leur machine au point (schéma de Papynano) , il ont commencé par les tuyaux aplatis pour se rapprocher des premières expériences de vapeur instantanée entre deux plaques.
Issues de la cuisinière familiale sur laquelle , les deux frères versaient des gouttes d'eau (caléfaction) qu'ils écrasaient avec une pièce de monnaie afin de produire de la vapeur instantanée.
Fait historique.


[b]Si on fait le contraire l'eau subit l'effet caléfaction et ça se met à sacader.[/b
Par la suite, ils ont constater que la forme importait peu et qu'il n'y avait pas de caléfaction dans un serpentin sous pression.
Les formes d'eau sphéroïdales ne pouvant se former sous les contraintes de pression et de vitesse qui les forcent contre les parois .
Ils en sont vite venu au simple tube , "bêtement " rond.
Bien sur il y a toujours des exceptions qui font que ce qu'on dit aujourd'hui est idiot demain, mais jusqu'à présent, sauf dans les grosses installations : industrie, locomotives,... qui génèrent une qualité d'énergie considérable, le principe est admis.

[b]c'est bien le côté brûleur le moins chaud, la chaleur de la flamme étant projetée vers le côté opposé./b]
Il suffit de regarder un chalumeau et voir à quelle distance , tu places ta baguette de brasure.
Il faut que la flamme ait le temps de se former et prendre de la vitesse, pour qu'ensuite elle commence à se refroidir et produire de l'eau (distillée)!
Chafotteau le disait très justement à Maury: -" On doit chauffer l'eau froide si on veut gagner de l'argent"! Et il avait raison!

Concernant le bruleur céramique, j'avoue que je n'ai rien compris à la performance ,entre la quantité de gaz délivrée (taille du gicleur) et la surface du bruleur, comparée à un bruleur torche, je pense que le choix dépend de la forme du foyer de la chaudière pour obtenir le meilleur rendement possible. Mais je ne comprends pas tout.
J'aimerai en apprendre plus à ce sujet. L.Suykens a un petit cahier des plus incessants la dessus, mais si quelqu'un pouvait nous proposer un petit chapitre tout simple, on mourrait moins bête!
Bonne journée.

La convection englobe diffusion et advection.
L'advection étant uniquement le transport de chaleur sans changement de milieu.
On reste donc à 3 sortes de transfert

Bien l'bonjour ;
Et quand est il de la chaleur associée à la couleur de la flamme ?
Les flammes de couleurs rouge/orange ; Elles sont formées à cause d’une combustion incomplète, issue de l’échauffement et non de la combustion ( tout corps chauffé à une certaine température émet un rayonnement de longueur d’onde directement lié à la température)
Les flammes de couleur bleues La couleur provient du rayonnement de fluorescence émis par les électrons des atomes. Elle est visible grâce à la combustion complète, ne laissant donc pas de place pour la flamme rouge/orange;
Les reste d'un vieux bouquin de science d'une de mes petites filles .