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"Echangeur thermique- ... La: présente invention concerne la combinsison dans un échangeur thermique d'un réservoir cylindrique disposa vertic- lement présentant, près de ses extrémités opposées, une entrée et une sortie pour un liquide devant être chauffé, une tôle à tubes supérieure montée amovible à l'extrémité supérieure du :
réservoir, une tôle à tubes inférieure fixée en permanence à l'extrémité inférieure du réservoir, un serpentin d'échange thermique disposé dans un réservoir et comportant plusieurs serpentins unitaires logés les uns dans les antres concentriquement, plusieurs paires de couronnes tubulaires dans lesquelles les extrémités des serpentins unitaires respectifs sont fixées, les couronnes tubulaires étant disposées en groupes supérieur et inférieur concentriques à l'intérieur des tôles à tubes supérieures et inférieures respectives, des moyens fixant
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de fagen amovible et ind1v1<baUement :tes \CO%JM$ bbimzes aux tôles à tubes de taaniere que chaque serpaistin 'm111ah$ puisse 4t.:re :
retiré avec ses =luronnes Ù J4s.ern!r h1:a.épendmnaient des autres serpentins unitaires., et Tin Îliment tubulaire disposa verticalement prévu, au centre dans 1"'b1e des .5.&1'tloo't1ns et définissant une c3iamBTe retenant '!se J.'an-1t 1*edrémité supérieure de l "élément 1.1.ibula1N étant fixée ! la unaronne tubulaire la plus Últérie1Xt'e dans le graupe e1!1:% et son extrémité inférieure 'étant 19UTe::r1'le et Sp:a(C# 'B3*s le haut de la couronne -tubulaire la plus lntri<ea.3ne h g:;tW't1p'e inféi-leur$ de sorte que le lipide #ntenu dan> Le :Peut entrer dans la chambre et UIC'081" Mmo pa:q1tl8l1!1. mur 1-a!.r 'q.1!Ü Y
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est retenu:..
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%*invention réside dans Toi :a;ppareU ae bmd3àgn 1llleau qui comprend un réservoir contemmt un 1t. éoe -3.ms d'échange thermique composé de paires de S'8J."9)J1emtti.:an:s 1I!m:'t1lÜ..'r:es concentriques monté de inanîê= -que chaqae pal àn soeimintlas unitaires puisse être retirée à :!."'W'.01r sa= 8me'a* 3es antres. Ce montage est facilité en dî±PB-3ant les 'ext3*êmS.s Ûas serpentins de chaque paire *ur xm # caKCBnm'a. (et am 3.3B!nt les extrémités des serpentinn dans 'La uwvxrzm laivle&4re lm:di- 'Vi.duel1. à chaque extrémité rie l-nsasasTLe de !!e:Jrjp)e!tItJi.:!ms.:!Ii#:s couronnes tubulaires des di'eejeses paiJ:e:a (le -md:l:.ni1'es sont fixées indiYid1.J.e11.emen1lt aax t4%a à tiâo aarns :le mîm3zvoilrp de sorte que chaque paire do ae-rpontins un11taJt#:s pmt ft2" rietirée individuellement des matmez* 1'*iUVeUtÎOn a priE±1-pa1t!!I1!1Bmit.
POUR o1!>jJe'lt 'Se pe!t"IfieQnner lagencement défini <ci;#, ce -1!!I:!t;re que chicqoe serpantin unitaire individ.'lJel1!11 que es païres (le e2ltinS unitaires puisse être retiré dms le 3*ése3'wst3* i; des autres. Ce résultat est c#1rt l.!I!1. eu snasicsamt ekmque !se--,pentien individuel unitaire d'ms ODi11tI:'Btt# odparïe à
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cbaque extrémité de manière à permettre ainsi à chaque unité d'être retirée sans gêner les autres. De même, étant donné que chaque serpentin unitaire est aligné avec ses propres couronnes tubulaires, il n'est pas nécessaire de recourber les parties d'extrémités des serpentins en un cercle commun comme dans le cas des serpentins unitaires appariés connus.
L'invention a pour autre objet important de munir le réservoir dune chambre de compression perfectionnée située au centre dans l'ensemble à serpentins d'échange thermique et agencée pour absorber la dilatation de l'eau lorsqu'elle est chauffée,, de manière à exercer un effet d'amortissement pour réduire au minimum ou pour éliminer complètement le battement de L'eau.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description détaillée qui suit et des dessins annexés qui repré- sentent, à titre d'exemple non limitatif, une fo rmo de réalisation de l'objet de 1*invention,
La figure 1 est une vue en coupe verticale partielle de l'appareil de chauffage d'eau de l'invention suivant la ligne 1-1 de la figure 2.
La figure 2 est une vue en coupe partielle suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est une vae schématique partielle montrant l'agencement des serpentins unitaires individuels.
Aux dessins annexés, l'appareil de chauffage d'cau de l'invention comporte un réservoir cylindrique 10 allongé verticalement contenant un ensemble à serpentins d'échange tbermique désigné généralement par 11. Le réservoir 10 présenta une entrée d'eau froide 12 et une sortie d'eau chaude 13 près de ses extrémités inférieures et respectivement supérieures, l'eau contenue dans le réservoir étant chauffée par un fluide de chauffage approprié tel que de l'eau chaude ou de la vapcur
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d'eau passant à travers l'ensemble à serpentins 11.
L'ensemble à serpentins 11 comporte plusieurs serpen- tins unitaires C1, C2, C3, C4 disposés concentriquement qui sont logés les uns dans les autres, chaque serpentin unitaire étant composé de plusieurs serpentins individuels qui ont un pas hélicoldal à recouvrement, de sorte que tous les serpentins individuels de chaque unité sont engagés les uns dans les autres en relation coplanaire verticale.
Par exemple, le serpentin unitaire C1 est composé de serpentins individuels à recouvrement Cla, C1b, C1c, C1d, Cle, etc., les parties d'extrémités de ces serpentins étant droites et parallèles à l'axe vertical de l'ensemble à serpentins comme indiqué en±1. De même, les parties d'extrémités des serpentins qui constituent les serpentins unitaires C2, C3 et C4 sont désignées par E2, E3 et respectlvement E4. Les serpentins unitaires alternés sont de préférence enroulés dans des directions relatives opposées, comme indiqué à la figure 1.
L'invention crée une couronne tubulaire individuelle prévue à chaque extrémité de chaque serpentin unitaire, les parties d'extrémités droites de tous les serpentins qui constituent le serpentin unitaire étant fixées dans les ouvertures formées dans cette couronne tubulaire. Ainsi, par exemple, les extrémités E1 des serpentins C1a, Clb, C1c, etc., du serpentin unitaire Cl sont fixées dans une couronne tubulaire 14 à l'extrémité supérieure et une couronne tubulaire 15 à l'ex- trémité inférieure du serpentin unitaire. De même, les extré- mités des serpentins de l'unité C2 sont fixées dans des cou- ronnes tubulaires 16, 17, les extrémités de l'unité C3 sont fixées dans des couronnes 18, 19 et les extrémités de l'unité'
C4 sont fixées dans des couronnes 20, 21.
Les couronnes 14,
1t 18, 20 et 15, 17, 19, 21 des groupes supérieur et inférieur respectifs sont disposées concentriquement, et les couronnes
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20 et 21 les plus intérieures affectent do px4 ¯ux:I¯ la ±0 'l'1r.!1 de plaques circulaires ou de disques.
Les couronnes tabulaixes supérieures 14, 16, 18, zou sont fixées individuelleaiit à la. face inférieure d'i;<.1 ta10 à tubes 22, ce résultat étant obtenu en munissant C11'1Q;C couronne de plusieurs goujons filetés 23 cn saillie vors le haut qui s'étendent à travers des ouvertures ménojeos 1nng ii t!" . à tubes 22 et sont équipés d'écrous 24 ,pprop:; ::, 'l!'!. joillt 25' également approprié étant intorposu entro leu c;>;<rc#'=1'-s r,' la tôle à tubes; comme représenté.
La tôle à tubes 22 est serrée entre ltt)xtr6::1ité 3U;'{-- rieure du réservoir 10 et un collecteur 25 en forme do dôme au sommet du réservoir, le collecteur présento uno bride ou rebord marginal 26 pour recevoir plusieurs vis de serrage 27 qui s'étendent dans des ouvertures taraudées ménagées dons une bride ou rebord 28 analogue fixée à -extrémité supéricure du réservoir.
Un joint annulaire 29 est interposé entre la brid: 26 du collecteur et la tôle à tubes 22 pour empêcher les fuites étant entendu que le collecteur 25 est agencé pour recevoir un fluide de chauffage approprié tel que de l'eau chaude ou do la vapeur d'eau et que la tôle à tubes 22 présente les ouvertures 30 coïncidant avec des extrémités des serpentins E1, E2, E3, E4, de sorte que le fluide de chauffage peut s'écouler depuis le collecteur en descendant à travers l'ensemble à serpentins 11.
Les couronnes tubulaires inférieures 15, 17, 19, 21 sont fixées individuellement au sommet d'une tôle à tubes 31 par les goujons et les écrous 32, 33, un joint 34 étant interposé entre les couronnes et la tôle à tubes, comme représenté. La tôle à tubes 31 est fixée, par exemple par soudage, à l'ex-
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trémité inférieufe du réservoir 10 et présente les ouvertures
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35 alignas avec les extrémités de serpentins inférieurs E1, E2, E3, E4, de sorte que le fluide de chauffage après avoir traverse l'ensemble à serpentins 11 peut s'écouler dans un collecteur 36 constitué par un prolongement 10a à l'extrémité inférieure du réservoir.
Le prolongement 10a du réservoir est également fixé par soudage à la tôle à tubes 31 et présente uns bride intérieure 37 munie d'une plaque de base amovible 38 qui y est fixée par un groupe de goujons et d'écrous 39, 40 comme cela est évident. La plaque de base 38 présentant une ouverture 41 servant à décharger le fluide de chauffage du collecteur 36. Il y a lieu de remarquer que l'appareil peut être entièrement supporté par un groupe de pieds 42 appropriés fixés par exemple par soudage au prolongement 10a du réservoir.
Pour autant que les serpentins unitaires individuels ci, C2, C3, 04 sont munis de leurs propres couronnes tubulaires individuelles qui sont fixées individuellement aux tôles à tubes 22 et 31, il ressort que l'un quelconque des serpentins unitaires peut être retiré du réservoir sans gêner les autres. Par exemple, si le serpentin unitaire C2 doit être retiré, le collecteur 25 est séparé du réservoir en enlevant les boulons ou les vis 27 et la plaque de base 38 est séparée par enlèvement des écrous 40. Les écrous 24 sont ensuite enlevés de tous* les goujons 23 de manière à permettre de soulever la tôle à tubes supérieure 22.
Les écrous 33 sont ensuite retirés mais on ne les retire que des goujons 32 qui maintiennent en place la couronne tubalare inférieure 17 après quoi le serpentin uni- taire C2 peut être entièrement retiré par glissement vers le haut d'entre les serpentins unitaires C1 et C3 et retiré du réservoir sans gêner les serpentins unitaires adjacents. Na- turellement, lorsqu'on enlève le serpentin unitaire C2, les couronnes tubulaires 16, 17 associées sont retirées en même temps.
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Un élément tubulaire 42 est pxévu au centre dans le réservoir pour servir de chicane, l'élément 42 définissant intérieurement une chambre de compression 43 servant à absorber
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1'texpansioii de l'eau lorsqu'elle est chauffée, de même qu'ii amortir ou à supprimer les battements de l'eau. L'élément tubu- laire 42 définissant la chambre 43 est fixé par son extrémité supérieure, par exemple par soudage, avec la face inférieure de la couronne tubulaire supérieure 20, l'élément 42 s'étendant verticalement au centre à travers le serpentin unitaire C4 le
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plus intérieur de l'ensemble à serpentins et étant ouvert à son extrémité inférieure 43' qui sa termine un peu au-dessus de la couronne tubulaire inférieure 21.
De l'air emprisonné dans la chambre 43 étant soumis à une dilatation et à une con-
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traction résultant des variations de pression xQ.at.v4tuent faibles, compense effectivement, la dilatation et la contraction thermique de l'eau dans le réservoir 10 et absorbe égale-
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ment les ondes de chocs de pression ou de battement daz à l tortu atteignant l'intérieur du réservoir.
Comme le montre le dessin, un espacement radial entre
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les serpentins unitaires adjacents C'1, C2, C3 et C4 est l1nif;)X'ulC et il est le monta que l'espacement radial du serpentin uHit!1ixe C4 le plus intérieur par rapport à la surface oxtériouro 1rl'élément tubulaire 42. En outre, il est également le ln':i:') 'ln\' l'espacement radial du serpentin unitaire Cl la plus e'xtéric-?y par rapport à la surface intérieure de la paroi l,tt;--:.: d>:). réservoir. Le but de ces espaces égaux est d'ansuror l'e0ul ment uniforme de l'eau autour de tous les serpentins ur.itnixc:, ou entre eux lorsque l'eau s'écoule de l'entrée 12 à la sortit' 13.
L'invention n'est pas limitée à la formo de réalisa- tion représentée et décrite on détail, car diverses modifier
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tions peuvent y 8tre apportées sans sortir de son clellon