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La présente invention concerne un faisceau de tubes pour échan- geurs de chaleur dont les tubes sont entourés d'un fluide circulant en cou- rant transversal et présentent des embouts de section circulaire encastrés dans des oloisons porteuses.
Lorsque les échangeurs de chaleur équipés de faisceaux de tubes de ce genre sont destinés à la transmission de la chaleur entre deux flui- des en circulation ayant un pouvoir très différent de transmission de la chaleur, par exemple dans les refroidisseurs dans lesquels un fluide gazeux doit être refroidi par l'eau, on fait généralement passer l'eau dans les tubes qui sont extérieurement garnis d'ailettes destinées à agrandir la surface de transmission.
Or la fabrication de ces tubes à ailettes est fré- quemment relativement coûteuse,et l'espace disponible n'est souvent pas suf- fisamment utilisa
On a également déjà proposé de construire des éohangeurs de cha- leur à plateaux, et d'intercaler entre deux plateaux ondulés consécutifs un tube de section fortement allongée, assemblé avec les plateaux par sou- dure. L'établissement de l'étanohéité entre les couloirs de passage des fluides se heurte à certaines difficultés aux extrémités des plateaux.
En revanche, l'étanchéité peut être assurée beaucoup plus simplement et plus sûrement avec des embouts de section circulaire prévus aux extrémités des tubes et encastrée dans les cloisons porteuses.
Le but de l'invention est de créer un échangeur de chaleur dont la fabrication est aussi peu coûteuse que possible, dont les surfaces échan- geuses de chaleur sont aussi peu encombrantes que possible, et qui offre les principaux avantages des faisceaux de tubes précédemment décrits.
Dans un faisceau de tubes pour échangeurs de chaleur selon l'invention, dont les tubes sont entourés d'un fluide circulant en courant transversal et présentent des embouts de section circulaire encastrés dans les cloisons porteuses, ces tubes sont à cet effet aplatis dans la zone exposée au cou- rant transversal, et sur les face$ aplaties est appliquée,dans le sens de la longueur de ohaque tube au moins une bande métallique ondulée en contact conducteur et ...emblée avec la face correspondante, et avec une bande de couverture appliquée sur le coté opposé.
Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple un mode de réalisation de l'objet de l'invention, et un dispositif pour la fabrication de la bande ondulée et pour son assemblage avec la bande de couverture,
La fig. 1 est une vue en perspective d'une partie d'un faisceau de tubes,
La fig. 2 est une vue partielle en coupe longitudinale de l'un des tubes.
La fige 3 est une vue partielle en coupe transversale du faisceau de tubes dans un plan parallèle aux cloisons porteuses,
La fig. 4 montre un dispositif pour la fabrication de la bande de couverture assemblée avec la bande métallique ondulée,
La fig. 5 est une vue en perspective d'un. dispositif pour le dé- oalage des ondulations de plusieurs bandes ondulées à fixer sur une' bande de couverture,
Ainsi que le montre la fig.l, le faisceau comporte des tubes 1 pré- sentant des embouts 2 de section circulaire encastrés dans des trous 3 d'une cloison porteuse 4 et fixés par sertissage, par exemple. Le fluide circule autour des tubes en courant transversal dans la direction des flèches.
Dans
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la, zone de contact avec ce fluide,les tubes présentent une partie 5 de ses- tion rectangulaire (fig. 3). Des faces planes 6 formant les grands cotés du rectangle de la partie 5 de chaque tube portent dans la direction longi- tudinale quatre bandes métalliques ondulées 7. Ces bandes métalliques on- dulées sont assemblées, par exemple soudées avec les faces en question aux points de contact¯entre les ondulations et la paroi du tube.
Sur les ban- des ondulées que portent les deux côtés du tube est appliquée une bande de couverture 8, et cette bande de couverture est également en contact conclue- teur avec les ondulations et rigidement fixée à celles-ci.
Dans la zone de raccordement entre la section circulaire et la section rectangulaire du tube, des platines d'obstruction 9 et 10 empêchent les courants parasites du fluide transmetteur de chaleur.
La vue en coupe de la. fig. 2 montre que les ondulations de deux bandes consécutives 7 sont décalées les unes par rapport aux autres. Le but de ce décalage est d'offrir au fluide en circulation des surfaces cons- tamment renouvelées en vue de l'obtention d'une meilleure transmission de la chaleur par les bandes ondulées.
Les tubes sont de préférence agencés dans le faisceau avec tout au plus un faible intervalle s entre les bandes de façon que la coupe trans- versale du faisceau donne l'image de la fig. 3. L'espace entre les tubes du faisceau est ainsi pratiquement complètement rempli par les bandes ondu- lées destinées à la transmission de la chaleur,ce qui permet d'éviter les espaces morts pour la transmission de la chaleur. Ce mode de construction permet donc également de loger dans un minimum d'espace les surfaces desti- nées à la transmission de la chaleur.
De plus il est très simple d'assurer l'étanchéité entre le flui- de circulant longitudinalement à l'intérieur des tubes et le fluide cir- culant en courant transversal autour des tubes. Il suffit en effet de réa- liser l'étanchéité des embouts des tubes encastrés dans les trous de la cloison porteuse, ce qui peut être effectué de la manière usuelle, par sera tissage par exemple.
Les garnitures appliquées sur les faces des tubes, formées par des bandes ondulées munies d'une bande de couverture et assemblées rigide- ment avec la surface des tubes, augmentent du reste la résistance mécanique des tubes, ce qui leur permet de résister à des pressions intérieures ou extérieures plus fortes.
La fabrication d'un élément de faisceau, formé par un tube portanf des bandes ondulées avec des bandes de couverture, est simple et peu coüteu- se. Les bandes ondulées sont de préférence d'abord assemblées avec les bandes de couverture pour assurer la. transmission de la chaleur. Les ban- des ondulées munies des bandes de couverture sont ensuite fixées sur les fa- ces planes des tubes de façon à assurer la transmission de la chaleur. L'a semblage du faisceau a lieu ensuite par enca.strement des embouts des tubes dans les deux cloisons porteuses.
Pour la fabrication dtune bande de couverture garnie de bandes on- dulées, on utilise de préférence de dispositif que montre la fige 4. Une bande plane 11 est dévidée d'un rouleau 12 et passe dans -un dispositif 13 qui façonne cette bande plane en bande ondulée 7. A cet effet la bande plane peut passer entre deux roues dentées engrenant l'une avec l'autre,. La bande de couverture 8 est simultanément dévidée d'un rouleau 14 et passe sur un guide 15,
sur lequel la bande ondulée 7 est amenée en contact avec la bande de couverture 8 avec interposition d'une feuille de soudure 17 dé- vidée d'un rouleau 16. Une roue dentée 18 est destinée à distribuer les ondulations de la bande 7 sur la bande de couverture de façon que leur lon-
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gueur reste constante et soit toujours égale au pas des dents de la roue dentée. La bande de couverture 8 portant la bande ondulée 7 passe ensuite dans une bobine d'induction 19 alimentée en courant alternatif à haute fré- quence. Les courants de Foucault ainsi engendrés dans la bande ondulée et dans la bande de couverture assurent un chauffage tel qu'il en résulte un assemblage rigide et conducteur de la chaleur.
A la sortie de la bobine
19, la bande de couverture assemblée avec la bande ondulée passe sur un dis- positif de refroidissement 20. Elle est ensuite enroulée sur un tambour 21.
En une seule passe de travail, la bande ondulée 7 est façonnée dans le dispositif 13 en partant d'une bande plane 11, cette bande est ap- pliquée avec interposition d'une feuille de soudure 17 sur la bande métal- lique 8 remplissant la fonction de bande de couverture et avec laquelle la bande ondulée est assemblée rigidement pour assurer la transmission de la chaleur.
On peut compléter le dispositif pour le façonnage simultané de deux ou de plusieurs bandes ondulées qui sont appliquées côté à côté avec des ondulations longitudinalement décalées les unes par rapport aux autres et avec interposition d'une feuille de soudure, sur une bande métallique destinée à servir de bande de couverture, et qui son;ensuite assemblées ri- gidement avec cette bande de couverture de façon à assurer la transmission de la chaleur.
De préférence, on utilise à cet effet un dispositif tel que le montre la fig. 5 dans lequel l'unique roue dentée 18 est remplacée par plusieurs roues 181, 182, 183, 184 solidaires en rotation les unes des autres et dont le nombre correspond à celui des bandes ondulées 71, 72, 73, 74. Chacune de ces roues engrène avec les ondulations de l'une des bandes, et les dents des roues consécutives sont décalées les unes par rapport aux autres, ce qui assure un décalage correspondant des ondulations des bandée
Pour la fabrication d'un élément de l'échangeur de chaleur, on découpe en longueurs appropriées la bande que porte le tambour 21, on appli- que les tronçons de bande sur les deux grands côtés du tube 1 avec interpo- sition d'une soudure,
et on assemble le tout par chauffage pour obtenir un ensemble rigide et conducteur de la chaleur.
Dans la zone exposée au courant transversal, les tubes peuvent é- galement présenter une section transversale d'une forme autre que rectan- gulaire. On peut par exemple choisir une section transversale en forme de parallélogramme les bandes ondulées étant alors appliquées sur les deux grands cotés du parallélogramme.
REVENDICATIONS.
1. - Faisceau de tubes pour échangeurs de chaleur dont les tubes sont entourés d'un fluide circulant en courant transversal et présentent des embouts de section circulaire encastrés dans des cloisons porteuses, caractérisé en ce que les tubes sont aplatis dans la zone exposée au courant transversal et portant sur les faces aplaties et dans le sens de la longueur au moins une bande métallique ondulée en contact conducteur et assemblée rigidement avec la face correspondante et avec une bande de couverture ap- pliquée sur le côté opposé.