<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX ECHANGEURS THERMIQUES ET LEURS ELEMENTS
CONSTITUTIFS.
Il est connu d'établir des éléments d'échangeurs thermiques à l'aide de tôles conformées, notamment pourvues d'ondulations ou sem- blables, et assemblées entre elles avec les parties saillantes, telles les crêtes des ondulations , unies ou tout au moins en contact, en formant ainsi une série de canaux parallèles séparés servant de passages d'écoule- ment'pour l'un des fluides en état d'échange l'autre fluide s'écoulant extérieurement à l'élément, ou aux éléments et entre ceux-ci suivant la longueur et, ou transversalement aux dits canaux.
Il est connu également de constituer des panneaux d'échangeurs chacun à l'aide de deux tôles placées parallèlement,à une certaine distance l'une de l'autre, et unies entre elles par leurs bords, les dites tôles pouvant comporter des nervures, qui peuvent être matricées, servant à les raidir mais pouvant également concourir aux échanges thermies.
Pour satisfaire aux exigences d'une fabrication économique, de tels éléments reçoivent une conformation qui est pratiquement identi- que dans toute leur étendue.
Or il est rare que dans un courant de fluide, toutes les parties de celui-ci aient même température et, ou même densité, et, ou même vitesse si bien que dans un échangeur, voire même dans un même élément, les taux d'échange peuvent être très différents d'une partie à l'autre, avec une déficience de rendement,général,qui peut être conséquente si le taux d'é- change optimum n'est atteint que dans une portion plus ou moins restreinte de l'échangeur.
Un objet de l'invention est de remédier, au moins en partie, à cet inconvénient.
Un autre objet est de réaliser un élément échangeur, et des échangeurs se prêtant aisément à des modifications locales du taux d'échan- ge, tout en donnant au dit élément, où à ses parties constituitives, unee confor-
<Desc/Clms Page number 2>
mation pratiquementidentique dans toute son étendue propre à en permettre la fabrication économique.
Conformément à l'invention, un élément d'échangeur est consti- tué à l'aide de deux tôles ou plaques conformées, comportant des parties saillantes,. du genre d'ondulations et semblables, qui sont assemblées l'une à l'autre avec leurs parties saillantes en regard, mais en principe plus ou moins écartées entre elles,c'est-à-dire espacées d'une distance, qui peut être nulle., propre à permettre que l'élément puisse répondre aux con- ditions d'échange à satisfaire.
On peut ainsi confectionner à 1-*aide, dans chaque cas, de deux tôles identiques et chacune conformée de façon pratiquement identique dans toute son étendue tout une gamme d'éléments, chacun comportant encore une série de canaux longitudinaux parallèles, mais dont les sections sont fonction de la distance maintenue entre les parties saillantes des tôles composantes , avec un effet correspondant d'accroissement ou de réduction sur les échanges que le fluide qui les traverse pourra engendrer.
En raison de l'espacement entre les parties saillantes des tô- les conjuguées, les différents canaux longitudinaux d'un élément communi- quent entre eux. Ces communications peuvent permettre une égalisation des écoulements du fluide entre les canaux longitudinaux et par suite du taux d'échange dans les diverses parties de l'élément.
On peut toutefois , dans une large mesure., contrôler une telle égalisation des écoulements en donnant, conformément à l'invention, une for- me appropriée aux saillies en regard des tôles conjuguées d'un élément.
Suivant cette caractéristique de l'invention, les dites saillies peuvent présenter un développement transversal comparativement important., et elles reçoivent de préférence une forme d'allure plane, l'égalisation des écoulements devenant ainsi fonction de la résistance opposée au passage du fluide par les dites communications, en relation, entre autres, avec leur étendue transversale. On pourrait encore, selon une autre caracté- ristique de l'invention, accroître dans une large mesure cette étendue trans- versale, et le dit contrôle, en faisant comporter aux dites saillies des éléments.de chicanes,par exemple, de petites ondulations transversales, ou bien encore supprimer les dites communications si c'était nécessaire par interposition entre les parties saillantes conjuguées de garnitures de joint appropriées.
Les tôles conjuguées d'un élément.. et les divers éléments con- stituant un dispositif échangeur peuvent être assemblés par tout procédé ou moyen connu; toutefois cet assemblage est, avec avantage, de préférence réalisé par soudure, ce mode de réunion se prêtant directement, sans plus, à l'exécution d'éléments ayant des capacités d'échange différentes et d'échangeurs comprenant des éléments ayant différentes capacités d'é- change .
En utilisant ce moyen d'assemblage, il est, de plus., aisément possible, de donner aux divers canaux composants d'un même élément des capacités d'échange différentes, en augmentant ou réduisant., aux endroits voulus.. l'espacement entre les parties saillantes des tôles conjuguées de l'élément.
Exemplativement, des modes d'exécution d'éléments échangeurs et d'un échangeur selon l'invention, seront décrits ci-après, en référence au dessin annexé, sur lequel :
Fig. 1 est une élévation fragmentaire, en perspective,d'un élément échangeur selon l'invention, montrant dans sa portion de droite une exécution et une autre exécution dans sa portion de gauche;
Fig. 2 montre, en plan et coupe, une variante d'exécution;
Fig. 3 montre en élévation avec arrachements partiels., un dispositif échangeur réalisé à l'aide d'éléments selon la Fig. 1.
<Desc/Clms Page number 3>
En référence au dessin, et tout d'abord à la fig.1, 1 et 2 dé- signent deux plaques ou tôles, dans chacune desquelles on a ménagé, par un procédé quelconque connu, tel que pliage, matriçage, étirage, etc... des parties 3 formant des saillies d'un côté de la plaque ou tôle, et des par- ties 4 formant saillie de l'autre côté,, de façon telle qu'en rapprochant les deux plaques ou tôles l'une de l'autre, avec leurs saillies 3 en regard, on obtienne une série de canaux parallèles, 5.
Les parties 3 sont d'allure générale plane, et sensiblement planes, les parties 4 pouvant recevoir toute conformation désirable. Ainsi dans la portion de droite de la figure, les parties 4 sont sensiblement semi-cylindriques, ou d'une conformation analogue, tandis que dans la portion de gauche de la figure leur profil en section est polygonal.
Comme visible sur la figure, entre les parties 3 subsiste un espace 6 de faible largeur, mais dont la largeur pourra varier suivant les conditions à satisfaire, et qui forment entre les canaux 5 des communica- tions, permettant avec plus ou moins de facilité, l'égalisation des écoule- ments dans les divers canaux 5.
Les tôles 1 et 2 sont assemblées suivant deux de leurs bords opposés, comme en 7, commodément par soudure, et avantageusement par des portions 3a des saillies 3. On aura ainsi constitué un élément d'échan- geur pouvant comprendre un nombre quelconque de canaux 5 appropriés aux conditions d'échange à satisfaire.,
Dans la figure 2 on a montré comment on pouvait assurer un contrôle supplémentaire des communications 6, en faisant comporter aux parties 3 des éléments de chicanes, exemplifiées par des ondulations con- juguées 8.
-En fait, les conformations des deux plaques ou tôles 1 et 2 différent entre elles par ces ordulations, l'une d'elles comportant un type d'ondulations et l'autre le type complémentaire. Il rentre dans le cadre de l'invention de donner aux parties 4, ou à une portion de ces parties, une conformation identique à celles des parties 3, et o'est ce que montre également la figure 2, en permettant l'exécution de gammes d'élé- ments propres à constituer des échangeurs du genre "nid d'abeilles" plus ou moins réguliers. Dans l'exemple de la figure 2, le profil choisi est polygonal, mais il doit être entendu que d'autres conformations pourraient être adoptées.
La figure 3 montre en vue fragmentaire, exemplativement et sché- matiquement, un échangeur comprenant une enveloppe 9 munie d'une entrée 10 et d'une sortie 11 pour l'un des fluides, par exemple de l'eau, à échauffer par des fumées ou gaz de combustion traversant une série de canaux 5 d'un certain nombre d'éléments échangeurs - trois dans l'exemple - - exécutés conformément à l'invention.
Ces éléments qui peuvent être établis de l'une ou l'autre des manières décrites plus haut, sont engagés dans et unis à leurs extrémités à des plaques 12, elles mêmes assemblées dans l'enveloppe 9, au voisinage de ses extrémités, en ménageant à chacune de ces extrémités un espace 13 formant chambre collectrice des fumées ou gaz de chauffage, qui y pénètrent ou en sortent de toute façon appropriée,, par exemple par une ouverture 14.
Pour l'assemblage des éléments dans une plaque telle que 12, on forme dans celle-ci des découpures qui correspondent en contour au contour en section de l'élément à y réunir et une liaison étanche est assurée de préférence par soudure, ce mode de réunion permettant de former dans les plaques 12 des découpures propres à recevoir ceux des éléments dont la sec- tion est la plus largement développée, c'est-à-dire dont les communica- tions 6 sont les plus larges, et donc d'utiliser les mêmes découpures pour toute la gamme d'éléments susceptibles d'être utilisés.
La figure montre que l'ensemble des canaux 5 est constitué à l'aide de trois éléments, deux de cinq canaux et un de quatre canaux, mais il est bien entendu qu'il ne s'agit que d'un exemple d'illustration. Comme
<Desc/Clms Page number 4>
il a été indiqué plus haut, les canaux 5 et les communications 6 des divers éléments pourront être les mêmes ou être différents, et les dites communica- tions 6 pourront même varier en largeur dans un même élément, suivant les besoins, observant que les sections des lames d'eau entre les canaux d'élé- ments voisins varieront en sens inverse des sections des dits canaux., en permettant ainsi, dans chaque cas, de se rapprocher d'un taux d'échange optimum.
REVENDICATIONS
1.- Un élément d'échangeur thermique constitué à l' aide de deux tôles conformées, comportant des parties saillantes, du genre d'ondula- tions et semblables,et qui sont assemblées l'une à l'autre arec leurs par- ties saillantes en regard, mais en principe plus ou moins écartées entre elles, comme défini, les tôles étant assemblées, en particulier par soudure, suivant deux de leurs bords opposés, en ménageant ainsi une série de canaux parallèles séparés entre eux par des communications de faible largeur.