BE631923A - - Google Patents

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BE631923A
BE631923A BE631923DA BE631923A BE 631923 A BE631923 A BE 631923A BE 631923D A BE631923D A BE 631923DA BE 631923 A BE631923 A BE 631923A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/103Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Description


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 EMI1.1 
 



  Pierre UBCLEKCQ 
 EMI1.2 
 Outre les échangeurs themiquea classiques à tubes ou à plaque*, on connaît des 6chanceutl comprenant des cylindre* concen- 
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 triques déterminant des espaces annulaires dans lesquels les fluides, 
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 sont réparti* de façon alternée, aient à dire qu'un *opte* sur deux 
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 contient, un fluide alors que les autres contiennent l'autre fluide. 



  Cela est obtenu au moyen de deux botte, de répartition, placées chacune à une extrémité de l'échangeur proprement dit. Chaque botte 
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 est formée d'une enceinte qui reçoit une entrée d'un fluide et un* sortie de l'autre, débouchant dans l'enceintop de part et d'autre d'une cloison *. lee fluides séparés par la cloison, pénètrent 4&nI un sept** sur deux de l'échangeur à travers des passages .Judicieuse* aient prévus dard une plaque perpendiculaire aux cylindres et placés aux ext.r4m1t.', de 0Il.1 o01. 

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 EMI2.1 
 fin d'autres Un**, l'Iohan1\U' cet Muni à o4o deux  et remit 4  d'une plaque parfont *t, à l'extérieur due ceU....o1 est 
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 fixée une bette de répartition. 
 EMI2.3 
 te principal inconvénient de cet 4ch&nour vient du fait que l'échange M et fait pas dans les bottes do répartition BAi< toul4..

   
 EMI2.4 
 meut dans les espaces annulaires, sur tout* la longueur des cylindres 
 EMI2.5 
 qui s (étendant d'une pla'1U8 1 l'autres Pour un prublém d'échange damé, le calcul des cUMn- suions ne .rait donc intervenir ue lee cylindre.. Les bottes sont sajou. t4es et augmentent l'enotnabrotaent de xansansb3.a, à premier but de 'invention est de raaldier à cet 
 EMI2.6 
 incendient en faisant participer les bottes à l'échange thermique 
 EMI2.7 
 de aorte que pour le mame problème. llencotabremprit et le poids de l'enawable .ont inférieure, tandis qu'à encombrement égal, le Nndawnt est nlettement accru. 



  Dons les 'chanc;oura connu chaque boite de répartition 
 EMI2.8 
 cet Munie d'une bride périphérique percée de trou., qui est reliée par 
 EMI2.9 
 des boulons à une bride identique fixée aux extrémités du cylindre extérieur de l'.ch&.n:tIUr. les boulons relient également la plaque perforée, de aorte qu'ila torrent ncn eouiNnent les bottes sur la 
 EMI2.10 
 plaque mais aussi les cylindre  sur celle-ci. lA plaque est entaillée 
 EMI2.11 
 de rainures concentriques recevant des joints d'étanehélté sur lesquels 
 EMI2.12 
 portent les arêtes des cylindres  
 EMI2.13 
 Ct JIIOnt.ace présente des défauts car les contrainte  thaxm3.quea provoquent des défomationn des plaques perforera et ,.eU...

   ci ont tendance a se bomber au contre t4ar elles ne sont maintenues qu'à leur périphérie* Cette d'oznatian peut être catastrophique car 
 EMI2.14 
 les cylindres du centre sortent des rainures et se séparant des joints 
 EMI2.15 
 qui laissent alors cOC1C1Wîiquer les espaces annulaires de sorte que les fluides se x6lAneent, 

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 Le deuxième but de l'invention est d'empêcher cet 
 EMI3.1 
 accident en maintenant l'assemblage é1.c7..'\ohe des cylindre$ et des bottes de répartition non seulement à la périphérie Mais également au centre. 



   Dans les éohangeurs de type connu, les cylindres con-   oentriquea   coopèrent avec les joints des plaques par leur arête. 



    C'est   un avantage important de oe type d'éohangeur que de pouvoir démonter, nettoyer et remonter les cylindre.. Or, au cours de   ces     opérations,   l'arête des cylindres est très vulnérable aux   coupât   
 EMI3.2 
 Pour maintenir une étanchéité parfaite on rat alors obligé de rtotU1.r cette arête avant remonta,.. Outre le tempe perdu et la prix de cet usinage, on finit par réduire la longueur des ayldndra et pu amindrlr le rendement de l t'changeur. 



  Le troisième but de l'invention ut. d'assttrsr toujours 1 t 'tanchti.U Migre le$ démontages en protégeant contre les coupa la partie des cylindrequi coopère avec les joints. 
 EMI3.3 
 



  Pour parvenir aux buts indiquée o1-dll'u" l'invention a pour objet un dehangeur thermique pour fluldte, du type eeaprenattt des cylindres concentriques déterminant des "f'AOOI annulaires dans lesquels les fluides mont   répartis   de .façon   alterner     s'est   à dire qu'un espace annulaire sur deux   contient   un fluide alors que les autre* contiennent l'autre fluide, ces fluides étant introduite et évacuée de 
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 Iléohar4g*u,r par des bottes de répartition fixées aux extrémités de 114changeu.r, chaque botte étant constituée par une enceinte recevant une entrée d'un fluide et une sortie de l'autre,   caractérisé   en ce que chaque enceinte des bottes enveloppe des prolongement* des   cylindres   
 EMI3.5 
 de 1'  "changeur proprement dit,

   ces prolonaezl!l8nte étant associés à un fond perforé qui sépare l'échangeur proprement dit des bottes de répartition et qui délimite des secteurs annulaires consauiiquant chacun avec l'un des espaces annulaires de l'échangeur proprement dit afin que l'échange thermique entre les fluides se fasse dès l'entres et jusqu'à la sorti* de   1( ensemble    

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Selon   d'autres     caractéristiques   de   l'invention.   ;

   - Chaque botte de répartition comprend deux parois radiales   sécantes   aux prolongementset entre   lesquelles   cesd prolongements sont interrompus et où arrive l'un des fluides, le fond étant plan et   traverse   de passages au droit d'un secteur   annulaire   sur deux casn sa partie située entre les parois radiales et au droit de tous les   secteurs   annulaires hors des parois radiales, ces dernières étant interrompues en regard des   mêmes   secteurs que ceux au droit   desquels   le fond est traversé des passages entre les parais   radiales*   - les cylindres ont des   prolongements   de longueurs   différente ,

     le plus long étant au   centra   et le plus   court   à la   périphérie,   tandis que le fond est sensiblement tronconique et est   perce   de passages radiaux   situes   aux extrémités des prolongements. 



     @   L'enceinte de chaque botte de répartition est fixée à la   basé   du fond tronconique et aboutit à ue plaque frontale tandis qu'une cloison raidale    pape   en deux   1' espace     intérieur   de cette enitne dans laquelle sont   prévues,   de part et   d'autre   de la lion   radiale,   une entrée et une sortie de   fluide,   les passages du fond étant distri- bues alternativement d'un cote et de l'autre de ladite cloison   radiale    - Le fond est composé de   couronnes   de   diamètre     dégressif   vers le centre,

   qui sont superposées et fixées   l'une   à l'autre et   qui   scpor- tent chacune un évent constituant un passage de fluide et   forme   par une entaille continue d'étendue au plus   égale   à une demi-diconcf1renc,e la plus petite couronne étant pleine et traversée d'un simple trou axial. 



   - Chaque cylindre ou prolongement de cylindre   est   muni, au   voisi-   nage de chacune de ses   extrémités,   d'une bague   extérieure   soudée constituant A la fois un renforcement des   cylindres   et une portée de joint   d'étanchéité.   

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  L'invention Mît Miffl ..rU. p*r 3a dtsaripiien 4't'ill1, c1-âtIIOUI de différant* coda* do réalisation t&1\. en r4fîr4gles aux dessina annexé* Our lesquels la figure 1 est une vue partielle 6% ooupe longitudinal* d'un échugour séparé des boîte* de répartition par un fond perforé 
 EMI5.2 
 plan. 
 EMI5.3 
 



  IA figure 2 est un  vue en coupe du MittM 4ohautur selon 11 11.n II - II de lx figure le IA figura 3 est une vu  p<tpM<tllo en aoupo longitudirias d'un 'changeur du dme typo, montrant. le maintien des différants 414  nants da 3.'<oh&neam' par leur contre soulemnto LA fil,ure 4 est une vue de détail aoHt-Mnt un per1'.o- tionnemott de la jonction .tanche entre les cylindres et 'le fond 
 EMI5.4 
 perfora. 
 EMI5.5 
 lA figure 5 est une vu en coups longitudinal* c1'u.a 4chM<uï' conforme à l'invention, appliqué à une chaudikre. 



  1& Usure 6 est une vu* partielle en coups lon1t,w:ti,- nala aontrant un =de da réalisation particulier des fonds perforés 
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 et des bottes de répartition* 
 EMI5.7 
 La figura 7 est une ffl en coup* faite selon 1). ligne VII - VII de la figffl 6. 



  La figure 8 est un* vue en perspective d'un fond perforé du typa des figures 6 et 7* , lh ne reportant aux figura 1 et a, on volt que l' 4ch&ngwt' comprend des cylindre$ oono<nt<4.!j[att 0 d<tea)dM'nt des obpaceo annulaires 1 z 11, le cylindre 0 *\fA1 ddtgroirwt. un 
 EMI5.8 
 espace vides 
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 Los tubes 0 sont engagés dans des tùnUr8I cirou1ùreft 12 prévues dans des fondis perforés 13 et 14. A l'extérieur de ces fonde 13 et 14 sont fixés des proloagoMnttt li et 16 engagé* dans las tondu 13 et 14 de 1  môme manière que les tubes 0. L'autre u:t.rU1Ù 

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 de$ tube$ 15 et 16 est engagé* dnna des rainuroe..oircu1AJ.r.. de deux plaque* frontales l' et 18 traversée  par des arrivées 3nririnarra dst fluides 19 et 20 et par don sortie* supérieures 21 et t, (qui peuvent être axiales ou lat1:'f\le., tsJ;4,loo ou doubles),. 



  L'espace ccapris entre ls fond 13 tt la plaque 17, d'uni part, <ntt'e le fond 14 et la plaque 18, d'autre part, d6t.mine des bottes da répartition desttnéos l diriger chacun des fluide. dans des 
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 espaces annulaires différents. 
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  En se reportant à la figura 2, on voit que les tubes 13 sont inteivrcsput selon doux diamètre*, sauf le tube central et que deux 
 EMI6.4 
 parois radiales 23 et 24 réunissent les tubes 15 deux à deux  dans leur 
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 partie supérieure, pour obturer les espaces annulaires 1, 3, 5# 7t 9 et Il# et dans leur partie inf6rinur'O pour obturer los espaces adulaires 2, 4j 6, 6 et 10. Le fond bzz est traversé de passages 25 au droit dea espaces annulaires 2# test 6, 8 et 10, dans sa partie inférieure, alors 
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 quo dans sa partie supérieure des passages 26 correspondent aux espaces 
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 annulaires 1, 3, 5, 7, 9 et lue Ihtin, dans la partie de l'angle obtuo formé par les eli3ons 23 t'lt 24f le fond 13 est traversé de passages 27 en regard de tous lois espaces annulaires 1 6. U. 



  Les tubes 0 sont enfermés dans une cheaioe cylindrique 28 erl;ag6., Marne eux, dans les fonds 13 et 14 et coaqpronanb un soufflet de dilatation zist, les tube* 15 d'une part, et 16 d'autre part, sont eux aussi enfermés dans dos ohtlll1lsos cylindriques 30 et 31 tOnnAnt l'enointw des bottes de répartition et sur lesquelles sont soudées des bride. 3a et 33. Les bride* 32 et 33 mont perçét'o de trous dansa lesquels sont engagés des boulons 34 et j5 destinée & réunir les chemises 30 et 31 
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 aux plaques 13 et 14. 
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  Les plaques frontales 17 et 18 ainsi lu* les fonds 13 et 14 sont percée d'un trou  entrai situé par conséquent en regard dea tubes 0, 15 et 16 du centre dans itort4els ne circule 4uew1 tlu14e. 

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  De la sorte# on peut réunir les Plaques frontales 17 et la au aeyec d'un tirent 36 sur lequel sont viu:Ao de* dor*uo 41 blooage 37 et 36 contre les fonde 13 et 14$ et des eorout 39 et 40 contre lis plaque* frontal.. 17 et 190 Dmo l'espace annulaire 1 compris éAttte le tbbt 0 extérieur et le chemise 28 ,sont soudé*  des entrttoigoti 41 et 49 qui sont Jm.Ud1. de trou taraudés ractvmt Mwc..4foi.. de boulent 43 et 44 pour 14 IÓUdari.e.t1on' don tubes 0 et de 1& ah.aU. as avea 1d fonda 13 et 11u Sur les fonds 13 et 14, en regard des entrées de fluides 19 et ao sont fix4a don ddlleutours 45 et 46 destiné.. dirlc.t oonvë- nabltmtnt les fluide . 



  Dku les rainures oiroulsim dés fendi 13, 14) et de$ plaquée 17-18 sont placés des jointe d.'tanoM1te pour les crUnd1*t8 Op 15 et 16. * Lea cloisons 23 et 24 coudât aux tubes 0 sont égala awnt introduites dans des rainures radiales des tonds 13 et 24 et des plaques 17 etl8, aussi, est-Il très simple de prévoir un Joint continu qui puce d'une rainure circulaire à une autre par une rainure radilJ... 



  De la sorte, ltètanehéité obtenue est beaucoup plue certaine puisqu'il nty a aucune discontinuité dans les joints* le fonctionnement de l'éohtwgeur qui vient d'être 
 EMI7.2 
 décrit est le suivant 
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 Lo premier fluide A est introduit dans l'4ohangeur par l'entrée 19 et le second fluide B cet introduit 'Par l'entrée 20. 



  Le fluide A pénètre entre loo deux cloisons 23 et 24 inférieure))), (tigog) parcourt les espaoes 2p 4x 6, 8, 10 jusqu'aux cloisons 23 et 24 supérieures et 8Wltant$mnt traverse le fond 13 par le* passage* 3j et 27 vers lois espace  gi z, 6j 8 ot Mt Après avoir parcouru cet espaces dans le sens longitudinal de l'4ch&nseur proprement dit, c'est-à-dire entre les fonda 13 et 14, le fluide A traverse des 

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 passage du fond 14 prévus uniquement en regard des '.p&04I' te 40 6p 8 et 10 pour dfDouohe1" entra le fond 14 et la plaque frontal* 18 dano la botte de répartition identique à celle déorite preo<demMKt et final$-   monte     cet     évacue   par la   sortie   21. 



   La fluide B est   réparti     entre   la fond 14 et 1&   plaçai   18 
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 dans les espaces 10 3# $p 7, 9 et 11 grise aux cloisons 23 qui obturent les espaces 2* 4, 6, 8 et lu pour gagner les tapant 3j S, 7s 9 et U entre les oylindres ô par des passages 48 du fond 14# De môme que 14 fluide A, mais en sens inversa de celui-ci, le fluide B parcourt l'<6h<u geur dans le une longitudinal, travers* le fond 13 et est ha.csu4 par la sortie 22. 



  Dans tous les espadois annulaire  1 à 11 entre les byldmrou 0 sont placées des cloisons hélicoïdales dent l'axe géométrique tit. MM. des cylindres (citat-à.-dîm l'axe du tirant 36),, Dans les espaoes 2) 4o 6 8 et 100 les Óloieons hélicoïdales 49 obligent le fluide A à avoir un parcours en hélice plue long qu'un parcours rect:U101e peur assurer un temps de séjour assez important dans 11 I hanseU1t et produire un échange de chaleur plus efficace.

   Dan  les espacée 1, 30 5, 7 9 et 11, les cloi-   sono     hélicoïdale    50 ont le   même   effet sur le fluide B. les   cloisons     hélicoïdales   peuvent être   remplacées   par tout dispositif permettant d'améliorer soit la turbulence, soit la longueur à   parcourir   par les fluides et en partioulier les   cylindres   
 EMI8.3 
 peuvent être fabriqués en tôles fines avec bosoelaeas embout la, dia- posée en damiers ou tout autre moyen ou présentation permettant l'<Ma4liorat1on de la turbulence ou 1'amincissement de l'épaisseur des films do fluides suivant   lois   besoins,, 
L'un des fluides   peut,

   avoir   un seul parcouru   octane     décrit   ou avoir plusieurs parcours.,Il   suffit,   pour   cela,   de   cloison-   
 EMI8.4 
 ner les bottes de répartition oloat-à-Ure de laisser entre les parole 23 et 34, (figure z) un ou plusieurs tubes tende sur  u*-m6raes. 

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  Su de reportant à 1t. fit4M 3, on voit un 4ah<u' de petites d!.JrMIna1onl dont lco différent  cylindres 100  ont introduit! dans des rainure* de fonda 101 et de plaque* 1D2 ana tnt.rpodt1# de joints 103 sana qu'il soit nécessaire de prévoir des boulatu de fixation oossm dans le cas précédente Tous les éléaortts de l"OhatlSe\1r .ont jazz tenus Au hJ18n d'un seul tirant edal 104 dont los wer*4t4is sont filot4on et reçoivent des éoroui de serrage 105 qui qilsent. sur 3A petite baise d'un chapeau tronconique 106 qui prend appui sur 1*  plaques trontalon 102 afin de répartir llerrort de soreges Bien entendu$ lois d1ttfren".. d:IAona1onl do l"oho.nc8uzt (èp&Î$4*Ur des cylindres et des plâquet, Mllb1'e de a1Unc1t88, longueur, etcottes) jont teapt-4e$ à chaque appliottion env1.'g4..

   Und, pour obtenir un {change de chaleur entre gaoj la  4pâiM<Mï sont nttteaotRt diminuas, de sorte que 18. procédés de fabrication sont différente ut plus eimpleftt Par exemple> les cylindre$ peuvent être obt me par pliage et bordage de t$loo#tandis que les fonde et plaques peuvent être  abouti*. 



  Cette construction présente de no#b avantages sur les dispositifs existants, ainsi qu'on l'a déjà expliqué, baie ne permet pu do résoudre facilement certains probl8e. part.10\,l,Urt!lltlnt 
 EMI9.2 
 difficiles ot qui comportent des exigences souvent contradictoires  
 EMI9.3 
 Ainsi, pour des fluides tria vilqu.4NX tels que oeux qu'on trouve dans les raffineries de sucre) il faut que lot passages qui font ooq\l8Z' les bottes de répartition avec les espaces annulaires soient. lutUa8lllllitlrt. grande pour éviter tout colmata-op tIIIJ..,!.IYt1"8ement, il est bon que #*  espace% annulaires soient aussi étroits que possible pour quoi l' t1oh&n w.P 
 EMI9.4 
 ait un rendement satisfaisant* 
 EMI9.5 
 Cornne on l'a rappelé plus haut$ l'un des avantages de Hi 40hMgtUr de chalour réside dans la possibilité de le démonter en vue 
 EMI9.6 
 du nettoyage..

   cependant, lors des manipulations au cours du démontage 
 EMI9.7 
 et du nettoyage, l'extrdmit4 don cylindres peut Otre abîmio j 

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 EMI10.1 
 Or# un  irréfularité sur l'artu des oyliadrw est mre...nt. cra" puisque c'est elle qui port.. sur lois joint$ d'<t)Meh<!it4t Pour éviter toute fuite, il est bon do rectifier l'extrémité des O1t'8I  vaut chaque s ntago et, outre le temps qu'on  et obligé de consacrer cette opération, on finit Mr diminuer ainsi la longueur des oylimme      
 EMI10.2 
 De plue., un seul cylindre .H.1%14 nécessite la rectification de tout lu autres puisqu'ils doivent imp4mtivom nt avoir tous la mho longueur# la compression itou joints dans leur rd.nuro par Ilser4- cité des cylindres a, en plus, pour inconvénient de Mt bloquer le joint que sur UM partie do ut largoure de. oort..

   qu'il peut se faire que le Joint se   déforma   de chaque   côté   du cylindre et   finisse marne   par   être     coupé   do telle façon que   l'étanchéité   est   supprimée.   
 EMI10.3 
 



  En a* reportant aux rit'w-.8 4 et 5, on voit c cassent on remédia à ces inconvénients. 



  Les cylindres 0 reçoiv it des bagues soudées 60 oonat.1- tuant' la fois un renforcement desdit. cylindres et une portée pour des Joints d'4tanoM1U 61 comp1"1ra6. par cou bagues contre des nu l3A du fond 13* Las passages de fluide prévus dans ce fond 13 sont   constitués   par des trous en regard   des   espaces   voulus,     coma   cela a   été   décrit plus haut (figure 2). 



   Cette construction   est     particulièrement     avantageuse     lorsque     l'on   doit traiter   des   fluides    et rémanent   visqueux eu   très   
 EMI10.4 
 chauds (chaudières).

   3 nottute dans ce dernier cas, on est oblige de conserver une distance   assoie     gronde   entre les   cylindres et   une   épaisseur     usez     importante   de ceux-ci étant donné les   risques   de   corrosion   et de   contait     mécanique     résultant   de la   température   et du débit des   fluides*   
Sur la   figure   5,   1  6 changeur     conforma   à l'invention   consiste     précisément   en une   chaudière     verticale   dont le   brûleur   (non 
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 représenté)

   est situé à la partie supérieure et dans l'axe de 1> échangeais 

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 10 cylindres 0 coopèrent avec des plaqua et. au. pu l'interaédiaire duo bagues 60 reme cela est visible à plu truà échelle sur la fil. te. le* flânes dirigées vert le bas a<tlaa la fMt9h$ 0 aboutissent à une botte à fumée 204 Nmia d'un mit mt t4trut&tm ou oh doe dleu.

   Les g&1 chauds font xr3ai &l w ditts t3r e<gte  OU deux et sont évacuée par la sortit 203$ ttotkit à ohautter ontft dana li chaudière par la tubulure 200 et est évacuée par la sortie SOI éprit avoir parfum les espaces aru t1.l.rer adjacent  à ceux des ga moto 4, Dans   cette   application il est. bien entendu   obligatoire   
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 que l'espace central dans lequel se trouve le brûleur ait des difcen - lion. assez important.. et étant donné l'emp1&oélumt de ce b il est   évidemment   impossible de prévoir un tirant central.

     Case     pourquoi   l'espace Annulaire situé à l'extérieur du cylindre central est uen chambre d'eau   traversée   par quatre tirants longitudinaux 212 (deux seulement sont visibles sur le dessin) qui ont la   osais      efficacité   que le tirant   36.   



   Avec cette construction, les fluides (eau et   gais   de 
 EMI11.3 
 combustion) circulent dans le m8me sono$ mais, en l'ocourenoe, cola n'a pas grande incidence sur le rendement étant donné la très haute température des gaz et la température relativement faible qu'on veut donner à l'eau (vapeur non   surchauffée).   



   Pour les mômes considérations, on peut donner au cylindre central une épaisseur plue importante qu'aux autres afin de mieux   résiste?   aux   contraintes   thermiques. 



   Quel que soit le mode de réalisation adopta on peut   conserver   ou   supprimer   les cloisons hélicoïdales (49 et 50 fig. 1) ou les remplacer par   d'autres   dispositifs, selon les   caractéristiques     de$     fluides*   Cependant, quand il   n'y   a pas de   cloisons     hélicoïdales,   
 EMI11.4 
 on peut, malgré tout, fixer sur ohaque cylindre des entretoiseo sur .

   lesquelles el&.P1'JU1e le cylindre adjacente ce qui donne de la 

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   résistance à   la pression et de la   rigidité   sans pour autant influenr le courant de fluide* 
En se reportant maintenant aux   figures 6, 7     et 8,     on     toit     un sodé   de réalisation   grâce   auquel on peut uon sulemetn   rapprocha!*   les cylindres à volonté, mais aussi diminuer leur   épaisseur   tout   en   ayant un débit de fluide optimum.

   En effet, les   passages   des botte$ de répartition vers les espaces auun aires peuvent toujours avoir des dimensions suffisantes pour correspondre à la section de   l'espace   ann- laire considérés De plus, les joints d'étacnchéité e coopèrent   plus   avec les extrémités des cylindres de aorte que celles-ci peuvent être plus ou moins   abîmées     sans   que cela ait aucune   inoidenoe     sur   l'éanchéité. 



  Enfi, chaque joint d'étachéoté est comprima   sur...   quatre   faces,   de qui accroît considérablement son efficacité,, 
On voit que les cylindres concentriques 0 ont des   prolon-     gements   (d'une seule pièce avec eux) O' de longueur   croissante   vert le centre et présentent au voisinage immédiiat de leurs   extrémités   une bague soudée   60   pour des joints  d'étanchéité   annulaires 61. 



   L'enceinte cylindrique 62 de chaque botte de répartition enveloppe les prolongements O, coopèrent avec des fonds   63     composés   de couronnes   64   à 68 de diamètres   dégressifs   vers le centre superposes et fixés l'une à l'autre. Chaque couronne est alésée pour former   des   portées intérieures   étanches   contre lesquelles les joints 61 sont comprimés par des bègues 60. 



   La largeur de ces portées ainsi que  celles   des bagues 60 est aensiblemm égale à colle des jointe 61 pour que   ceux-ci   soient emprisonnée sur leur quatre   côtés    
La   soumet   du fond   63     sensiblement     tronconique   par   l'étale-   ment des couronnes 64 à 68 est constitué par une couronne 69 qui est pleine.. mais, cependant,   traversés   d'un trou   axial   70 pour le passage du tirant longitudinal 36.   Cette   couronne particulière 69 est également   alésée   pour constituer une portée de joint de   prolongeaient   O'cesnral. 

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 EMI13.1 
 



  I*o ocuronnett 64 A 68 oomportlnt ohaaune un 4vent ftlpeo.. tivohent Il à 75 constituant chacun un passage de fluide COIltl'lW11quw sur un peu Mine d'une dom:l..oiroont'1'8nOl 4V$o un oop&04 annulaire* l'évent 71 ooamunique avec l'espace 2# l'évent 98 4v*c l'eeptoe.3 l'évent 73 avec l'espace 4j, l'avant 74 avec l'espace 5 et lldimt 73 avec l'..p'''' 6. Ion 08p"",' 2o 4 o*. 6 reçoivent le fluide introduit ptr lientre 20 et évacué par la sortis 22 tandis que la  eopaoaa 3  4 5 reçoinnt le fluide introduit par llentr4o 19 et 'va0u4 par la sortis 21. 



  Pour aauuror l'iaoleoent des deux fluides à lttntrft des ooumnnes superM*408# les évents 71 A 75 sont forait par une entailla continue dans chaque couronne, les front  de deux ocurcnnwt adjacentes étant décalés de 18011 de part et d'autre de 0101.0tII radiales 76 et 77 Doues4t. dans le prolonceunt, l'une de l'autre sur les   couronnes   
L'enceinte 62   tilt     fixé*   à la   couronne   64 et   aboutit   
 EMI13.2 
 à 1a p1aq\\t frontale lge les cloisons 76 et 77 séparent en deux 11*$PM intérieur de lloiceinte 68, c'est-â-dire étant noudêes à celui-ci,

     l'entra   19 et la   sortie   22 d'une part et l'entre 29 et la   sortie   212 d'autre part étant   prévues   dans ces enceintes 62 de part et   d'autre   du plan   des     cloisons   76 et 77. 



   Sur la couronne 69 est fixé un   manchon     aidai   80   qui   
 EMI13.3 
 e'étend jusqu'A la plaque frontale de façon à isoler dit fluide$ 14   tirant   longitudinal 36. Ce tirant 36 est bloqua contre   les     couronnes   69 des doux   extrémités   de   l'échangeur   par des écrus 37 et   contre    
 EMI13.4 
 40rous 38 et une rondelle 81 est Interposée entre la couronne 69 4 l'écorus 37.

   la plaque frontale 18 est   percée   d'une ouverture   axiale   qui est obturée par un couvercle 82 traversé par le tirant 36 et maintenu en   puce   par les   4=-ou   39 et   40     vissés   sur ledit tirant 36 

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 la couronne 64   présenta   une bride périphérique 64a qui permot de la relier par des boulons   83 à   une bride 84 soudé* sur le cylindre 0 extérieur, 
L'enceinte 62 reçoit uno bride soudée 85 permettant la fixation des plaques frontales 17 et 18 par due boulons 86, un joint   d'étanchéité     87   étant interposé entre les brides 85 et les plaques 
 EMI14.1 
 frontales l' et 18.

   Avuo cos dispositions, lois doux fluides sont loolôs l'un de l'autre dans chaque botte de répartition par les clo1- sons 76 et 77 et pénètrent dans leurs   espace      annulaires   respectifs par 
 EMI14.2 
 les 'ventai dois couronnent Ooux-oi ont une étendue lagbzwmant inférieure à une dODl......,1roon1"ronce afin de n'être située que d'un seul opté des cloisons   76   et 77, 
 EMI14.3 
 Il faut noter que la forme tronooniquu du fond 63 sur lequel agit ltéemu de aerrago 37, répartit l'effort da serrage de la mtm. manière que luit chapeaux 106 de la figure 3. 



  Quoi que soit Itécartemnt des cylindres 0 entre eux, on peut toujours   prévoir   des passages de dimension suffisante puisque ceux-ci sont   constitués   par les évente dont la hauteur est indépendante 
 EMI14.4 
 de l'4cartemem: de  cylindre  Pour augmenter le débit des lvent8, il surfit, en effet, d'entailler plus profondément lut couronnes et d'augmenter en conséquence 1tÓpaiaeeur do ao3.lea di.

   Cette possibilité n'existe pas avec   les   fonda plans 13 et 14 puisque les passages de fluide sont ditués dans ces fonde au droit des espaces   annulaires   et 
 EMI14.5 
 ont, par cormiquant une surface totale 1n±úrieuroe t. celle do la section du demi-espace considérée 14a portées de jointe mont plus larges que ,l6painarttr des cylindres et.

   on peut ainsi fixer les joints plate 61 en la  ser- rant mua blocco On peut obus prévoir des striures (traita de jointe% sur les   portées   pour Avoir une étanchéité toujours parfaite en toutes 
 EMI14.6 
 applications* Ion jointe 61 étant ancMtrua sur leurs quatre t4t, 

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 Il leur est   Impossible   de sortir de leurs   logement..   Cette   construction   a en plue   pour avantage     d'empêcher     radicalement   le fluide de   passer     car   il   faudrait     qu'il     N'introduite   entre deux   laces   du   joint.   



   Les cylindres 0 n'éant plus   usinés   à   leurs   eriémit0s sont beaucoup moins fragiles et môme, si ces   extrémités   sont   abîmées     au   cours de   manipulations ,   cela n'a aucune   importance     puisqu'elles     n'ont   plus aucune fonction d'étanchéité/ 
Les   bagues     60     rapportas   sur les   cylindres   0 ou leurs prolongements   0'     constituent   en outre un renfort qui permet de les rendre plus rigides avec une épaisseur moindre.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1 - Echangeur thermique pour fluide du type comprenant de* cylindres concentriques déterminant des espaces annulaires dans lesquels EMI16.1 les fluides sont répartis de façon alterna o' ttSt-à-d11"O qu'un espace annulaire sur deux contient un fluide alors que les autres contiennent EMI16.2 l'autre fluide, con fluides étant introduits et évacués de l'éolmngeur par des boîtes de répartition fix4en aux extrémités de l'6ohangeur, chaque botte étant constituée par une enceinte recevant une entrée d'un fluide et EMI16.3 une sortie de l'autre caractérisé en ce que chaque enceinte 30, .7.
    (figol)p 62 (figé 6) des boîtes enveloppe des prolongements (15, 16, fieurw 1) et 09(fig* 6) des cylindres (0) de 114changeur proprement dit, oea prolonge. monts otant M80cih à un fond perforé (13 - 14 fig. 1 - 63 fig, 6), qui sépare l'échangeur proprement dit clos bottes de répartition et qui délimite des secteurs annulaires (2' à 11') communiquant chacun avec l'un des espaces EMI16.4 annulaire (2 il 11) du l'iohungour proprrunarrt dit afin que l'échange thermo- que entre les fluides as fasse dès l'imirtie et jusqu'à la sortie de lien- semble, EMI16.5 2 - Echangeur melon la revendication le oaraoturiee en ce que chaque botte de répartition comprend deux parois radiales (23 et 24) aeoantes aux prolonlt6mante (15 et 16) et entre lesquelles con prolonge- mante (15 et 16) sont interrompus At où arrive l'un des fluides,
    le fond. (13-14, figura 1) étant plan et t1"6vArs6 de passages ±$- 26 figé 2) au droit d'un senteur annulaire {2 bzz) our deux dans na partie située entre les parois radiales (23-24) et au droit de tous le* secteurs annulaires (2' à 11' ) hors des parole radiales (23-24) ces dernières étant interrompues on regard des mêmes secteurs (2' à 11') que ceux au droit desquels le fond (13-14) est traverse des passages (25-26) entre les parois radiales (23-24). <Desc/Clms Page number 17> EMI17.1
    3 - Echancwr selon la revendication 2 caractérisé en et que l'un au moins dea prolontcfnta (15 - 16) n'est. pas inhrr=pu entre les cloisons rac.t1l!.lo8 (23 - 24) afin de ter plusieurs circuits des fluide 4 - Echongeur selon la revendication 1, c"Z'cûr114 en ce que l e cylindres (t1) ont des pl'Olon.;
    t'Clento (Of fleur* 6) de lenteurs dirrûrentens le plus Ion", 3tant au contre fit le plus court à la pdri- pMr1e, tan Us que le fond (63) est 8C11181u14ment tronconique et est perc4 de passages radiaux (71 4 75) aitttj# aux <uetr<!mitue des prolon- gemonts (01), 5 - F.chat1(eur selon la revendication 4 oarsatdriab en oe que l'enceinte 62 (rie. 6 ...t. 7) de chaque botte da répartition est fixve à la base 64 du fond tronoonique 63 et aboutissant à una plauqe faontal 17 et 18, tandis qu'une cloison radiale (76 - 77 fig* 7 et 8) sépare en doux l'espace intérieur de cette enceinte (62) due laquell EMI17.2 sont pwe8, de Art. et d'autre de la cloiron radiale (76 ..
    77) une entrée (19 - 20) et une sortie (21 - 22) de fluide, les passages EMI17.3 (71 à 75) du fond 63 étant distribuée alt.emaUVIC4mt d'un cati et d3 l'autre de ladite cloison radio.le (76 - 77).
    6 - Echangour selon la revendication 4, caractérise on ce que le fond (63) est composa de couronnes (64 à 69) de diamètre dégressif vers la centre, qui sont superposées et fixées l'une à l'autre et qui comportant chacun un vent (71 à 75) constituant un pansage de fluide et rormé par une entaille continue d'étendue au plus égale à une EMI17.4 de!Bi*.clrconf<!rencej, la pluo petite couronne (69) étant pleine nt t4svOnte d'un airple trou axial (70).
    7 - Echangeur selon la revendication 4 caractérisé en ce que la base (64) du fond (63) porte una bride (64&) pour la xio8iom par des boulons (83) à une autre bride (84) solidaire du cylindre 0 extérieur EMI17.5 de l'6chf.l..nt:eur. <Desc/Clms Page number 18> EMI18.1
    8 EohlU1f,fJ!Jr selon Ira revendications 2 et. 4 oa1"aot,61"11& en oe que chaque cylindre ou 1'1"0101\ ocmt de cylindre est l1l1I\1, au voisinage de chacune de son extrlmi.ta d'un*1 bague extérieure (60) soudé cène" tituant à la fois un renforcement dt!4 cylindre et une portée de Joint dGtanah3.td (61).
    9 - Echangeur selon la revendication 8, ca atf rie5 on ose eue le fond plan (13 rir,. 4) ost opt.1U\ do t&1nuroa concentriques plus 1arsea que 116pa.ieaour dos cylindrne nt ménageant entre allée dea nervure. (la) formant portée ,te jointe (61). los passages (25) Stxrslt prévus dansa lis ilainures.
    10 Mo Echangeur tiolon la revmdioAtion 8, ee,raat6rief en os que le fond trenconiqui1 -(63) comprend 1nt(riourwent. des porl.ved continues dtag6ea contre lesquelles Ion joints d'étnnèh61t (61) sont ccrmptru'a par les portas (toc!) des pmloneamnte (0<) des oyiindres (Oy.
    Il - Echangeur selon la "t'vond1C!aUon 8 o42'!\otÙi.G en te que la largeur des port fil de joint a pet l1em.liblomMt égale à celle des jointe 61 fig. 6) pour que ceux.....!. noient t'1':priUOMéll entre C".U4tre pans porp di cul.t.i 1"$11 .
    12 - Echangeur selon la revendication 1, ClU'C1ctriI!l6 en ce que le cylindre (0) central contient un tirent (j6 f'ig. 1 - lClt, fig. 3) filou à ses deux extrémités pour recevoir de? crou do serrage (39 - t,0.fig..
    !L05 fig. 3) des plaques t1'Qntalos (17 - 18 - fi,g.l - 102 fige 3) des EMI18.2 bottes de distribution. EMI18.3
    13 - Ech&ngour selon la rcvonutication 1 c"1"actr1s6 en ce qui l'espace annulaire (9 fige 5) situé à Ilextr.1 )ur du cylindre 0 central reçoit au moine deux tirants longitudinaux 212 cuamètmloment opposé* 14 - Echangeur selon les revendications 4 et 12 OàrcAct6r1,ô en ce que le tirant (36) reçoit des ")Cl'OU8 de serrage (37 fige 6) qui prennent appui extrieur taent sur lo coiret (69) de chaque fond (63)* <Desc/Clms Page number 19> 15.
    Echangeur selon les revendications 4 et !2, caractérisé en ce que sur le sommet (69 fig. 6) ce chaque fond (63) est fixé un manchon axial (80) qui s'étend jusqu'à la plaque frontale (17- 18), la cloison radiale étant alors faite en deux parties alignées (76- 77) fixées sur le fond (63) et le manchon (80) et le tirant longitudinal (63) passant par le trou 70 du sommet (69), à l'intérieur du manchon (80) Jusqu'à l'extérieur de chaque plaque frontale (17 - 18) par un tou d'un couvercle (82) obturant une ouverture axiale desdites plaques frontales (17 - 18), ce couvercle étant maintenu en place par un écrou (39 - 40) visai contre lui sur le tirant (36).
    16 - Echangeur selon la revendication !2, caractériel en esd que sur les plaquée frontales (102 fig. 3) prennent appui par leur grande base des chapeaux tronconiques (106) dont la petite base est perche pour le passage du tirant (36) sur lequel sont vissés des écrous (105) qui appuient sur les plaques (102) par l'intermédiareie des chapeaux (106 ceux-ci réparisena l'effort de serrage.
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