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Echangeur de chaleur à tubes.
La. présente invention,se rapporte à un échangeur de chaleur à tubes comportant un grand nombre de tubes paral- lèles, placés à distance l'un de l'autre et possédant des ex- trémités élargies. Si ces tubes ont une longueur considérable par rapport à leur diamètre, ils sont avantageusement suppor- tés aussi en des endroits situés entre leurs extrémités. Ces appuis intermédiaires n'ont pas seulement pour but d'éviter, en cas de tubes placés horizontalement,que ceux-ci fléchissent par leur poids, mais ils peuvent servir également à empêcher une flexion éventuelle des tubes lors d'un traitement thermi-
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que de ceux-ci; les appuis intermédiaires peuvent en outre former des parois directrices pour le fluide d'échange de chaleur baignant les tubes.
Le danger de la flexion de tubes d'un faisceau tubulaire par suite d'un traitement thermique se présente par exemple lorsque les tubes sont fixés par leur extrémité élargie dans des plaques d'extrémité, par exemple par l'action de cylindres et sont ensuite soudés individuellement à la soudure tendre ou autogène. Egalement dans le cas de tubes à élargissements terminaux en forme d'hexagones réguliers, qui sont juxtaposés directement à la manière des rayons de ruches et sont soudés ensemble par de la soudure tendre, une flexion peut se produire. En rè- gle générale, les appuis intermédiaires ont la forme de plaques perforées dans les trous desquelles les tubes sont engagés.
Si alors de semblables tubes à réunir en un fais- ceau sont fournis, comme c'est fréquemment l'habitude, à l'atelier fabriquant le faisceau déjà avec les extrémités élargies, les appuis intermédiaires ne peuvent pas avoir la forme des plaques perforées mentionnées. Il est connu en pareils cas de munir les tubes, en des endroits correspon- dants situés entre les extrémités, de renflements de sec- tion carrée au hexagonale qui se touchent par leurs faces extérieures dans le faisceau tubulaire assemblé et agissent ainsi comme des appuis intermédiaires.
Suivant la présente invention, les renflements disposés dans les différents tubes en des endroits corres- pondants ont la forme de corps de révolution coaxiaux au tube, ayant un diamètre extérieur tel que les tubes se tou- chent de la manière connue aux endroits renflés.
Les renflements ayant la forme de corps de révo- lution suivant la présente invention possèdent par rapport aux renflements polygonaux l'avantage d'une possibilité de fabrication beauooup moins coûteuse. En particulier les ren- flements en forme de corps de révolution peuvent être fabri-
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quéa avec des outils beaucoup plus simples que les renfle- ments polygonaux. Les renflements sont fabriqués normalement par voie hydraulique.
Il faut simplement à cet effet, pour la fabrication des renflements en forme de corps de révolu- tion, des matrices (entourant l'endroit à renfler) ayant une délimitation intérieure ronde, par exemple cylindrique, tan- dis que pour la fabrication de renflement à section carrée ou hexagonale, la délimitation intérieure des matrices doit avoir une forme polygonale correspondante et par conséquent particulièrement coûteuse.
La solidité des outils destinés à la fabrication hydraulique de renflements établis en corps de révolution ne doit pas non plus être aussi forte que celle des outils pour la fabrication de renflements polygonaux car pour ces derniers il faut employer une pression hydrau- lique notablement plus élevée que dans le premier cas, la formation des angles de renflements carrés ou hexagonaux né- cessitant un travail de déformation particulièrement élevé.
Lors de la formation des angles des renflements carrés ou hexagonaux, la matière des tubes est soumise à une sollici- tation particulièrement élevée. Au contraire, la sollici- tation de la matière lors de la fabrication des renflements ronds est relativement minime ; la matière est ainsi préser- vée ; le danger de fendillement est notablement moindre et par conséquent le déchet est particulièrement faible.
Un exemple de réalisation de l'invention est re- présenté au dessin.
La fig. 1 montre un échangeur de chaleur en coupe longitudinale.
La fig. 2 montre une coupe transversale par la ligne II-II de la fig. 1, à une échelle agrandie.
L'édhangeur de chaleur représenté comporte un fais- *eau tubulaire formé de tubes parallèles 1. Les tubes 1 sont juxtaposés et superposés à une distance déterminée l'un par rapport à l'autre et possèdent des extrémités élargies 2.
Les élargissements ont la forme d'un hexagone régulier et
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sont juxtaposés par leurs côtés extérieurs.
Les tubes 1 sont entourés sur toute leur longueur par une enveloppe de logement 3 qui s'applique de façon étanche contre les extrémités 2 des tubes. L'enveloppe 3 est pourvue d'une tubulure d'entrée 4 et d'une tubulure de sortie 5 pour un des deux fluides (par exemple de l'huile) entre lesquels se fait l'échange de chaleur et baignant les tubes 1 à l'intérieur de l'enveloppe 3 en forme de logement.
L'autre des deux fluides d'échange de chaleur (par exemple l'air) parcourt les tubes 1 dans la direction des flèches a;
La plupart des tubes 1 du faisceau présentent dans leur longueur, en des endroits correspondants, deux renflements 6. Seuls les tubes voisins des parois du loge- ment n'ont aucun renflement.
Les renflements 6 ont la forme de corps de révo- lution coaxiaux au tube-- ils possèdent un diamètre extérieur tel que les tubes 1 se ,touchent aux endroits renflés et reçoivent ainsi un appui l'un par rapport à l'autre.
Les renflements 6 établis comme corps de révolu- tion laissent entre les tubes 1 de petits passages libres seulement et forment par conséquent des parois de guidage pour le fluide baignant extérieurement les tubes. Pour que ce fluide puisse parcourir sans entraves l'échangeur de cha- leur, les canaux délimités par les parois de guidage sont alternativement reliés ensemble, à une extrémité et à l'au- tre extrémité, par la suppression des renflements tubulai- res 6 en ces endroits, avec une grande section d'écoulement, de sorte que le fluide baignant les tubes extérieurement parcourt l'échangeur de chaleur principalement sous une for- me sinueuse (flèches b)