CH278110A - Echangeur de chaleur à lames creuses. - Google Patents

Description

      Echangeur    de chaleur à lames creuses.    La présente invention concerne un échan  geur de chaleur particulièrement destiné aux  fluides gazeux, constitué par un faisceau de  lames     creusas,    intérieurement parcourues par  un des fluides et extérieurement léchées par  l'autre fluide qui doit échanger     sa    chaleur  avec le premier.  



  L'échangeur objet. de l'invention est ca  ractérisé en ce que les lames creuses, obte  nues par exemple par soudure de deux lames  minces sur     leurs    bords, présentent des ondu  lations asymétriques,     c'est-à-dire    qu'une des  branches de     d'ondulation    est nettement. plus  courte que l'autre branche, ces ondulations  étant     disposées    de faon que le courant. des  fluides qui circulent     subisse,    tant à l'inté  rieur qu'à l'extérieur de la lame, des change  ments de direction et des variations de vitesse  et de     pression    qui favorisent l'échange de  chaleur entre fluides.  



  A l'intérieur de la lame creuse, on peut       disposer    des     portions    soudées aux parois de  la lame et. qui constituent des cloisons ou       chicanes    permettant de réaliser à volonté des       parcours    sinueux du fluide à l'intérieur de  la dame même. De même, entre les lames, on  peut disposer des chicanes qui assurent un  parcours également sinueux du fluide exté  rieur, l'ensemble étant de préférence monté       dans    un     baitier,    de façon que les deux fluides  qui échangent. de la chaleur circulent à     contre-          courant,    ou à courant parallèle.

      Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution de l'échan  geur faisant l'objet de l'invention.  



  La     fig.    1 est une vue en élévation, par  tiellement en coupe, de ladite forme     d'exé-          eut.ion.     



  La fi-. 2 est une vue en coupe selon     II-II     de la     fig.    1.  



  La     fig.    3 est une vue en coupe selon       III-III    de la     fig.    1.  



  La fi-. 4 représente, à plus     grande    échelle,  la partie terminale de deux lames sensible  ment parallèles de cette forme d'exécution, et  la     fig.    5 représente, en coupe suivant sa       surface    médiane, une des lames de la même  forme d'exécution.  



  Ainsi qu'on le voit sur les figures,     chaque     lame creuse ide l'échangeur est constituée par  deux tôles<I>a</I> et<I>b</I> soudées     sur    la presque tota  lité de leur périmètre. Elles sont, de plus,       soudées    suivant des     segments    de droite     A-B,          C'-D        (fig.    5), de façon à obliger le fluide  circulant à l'intérieur de la lame à suivre le  parcours des flèches     X        (fig.    5).

       Dans    la  forme     d'exécution    représentée, le fluide inté  rieur circule suivant trois fois la longueur  de la lame, mais il est bien évident que tout  autre parcours     pourrait    être obtenu.  



  Des points de     soudure    sont     effectués    de  place en place, en d     (fig.    4), de façon à     assLl-          rer    le     raidissement    convenable de     l'ensemble     en formant une sorte de     cloquage    et à lui don-           ner    une résistance à. la pression     suffisante,     dans le cas où l'un des fluides circule     sons     pression.  



  L'entrée du fluide intérieur se fait en c  (fi-. 5) et sa sortie en     f        (fig.    5).  



  Les lames creuses façonnées comme on  vient de     ,le    dire sont. ensuite disposées sen  siblement parallèlement les unes aux autres,  comme on -le voit aux     fil.:,.        \?    et 3. Leurs ori  fices d'entrée e sont réunis à     mi    collecteur     g     d'arrivée de fluide intérieur. Les sorties     f    (les  lames sont. assemblées de même avec un col  lecteur h de     sortie    du fluide. L'ensemble est  disposé à l'intérieur d'un boîtier i de forme  convenable. Le fluide qui doit échanger sa.  chaleur avec le fluide intérieur circule à. l'ex  térieur du faisceau des lames.

   Ce fluide entre  dans l'appareil par un     collecteur    d'entrée j       (fig.    1) raccordé au boîtier i. Il en. :sort par  un collecteur     n..   <I>A</I> l'intérieur des collecteurs  sont, disposées des cloisons     déviatrices   <B>f</B><I>et</I>     g'          (fig.    3) qui     assurent    la répartition des cou  rants de fluide entre les éléments.

   Pour assu  rer le     parcours        convenable    du fluide exté  rieur dans     l'échangeur,    on     dispose    entre les  lames et entre les lames extrêmes et les pa  rois du boîtier     i:    des chicanes     k,    comme on le  voit sur la     fig.    ?. Ces chicanes constituent,  sur une certaine longueur, une première cloi  <I>son</I>     E-I'        (fig.    1) extérieure     aux    lames et  située en regard de cloisons     A-B    inté  rieures à chaque lame.

   De même,     d'autres     chicanes similaires ni     (fig.    2) constituent une  cloison     G-H,    située en regard de cloisons       C-D    prévues dans les lames. De la sorte, le  fluide circulant extérieurement dans le sens  des flèches Y (indiquées en pointillé sur la       fig.    1) et entrant par le collecteur d'entrée ;       polir    sortir par le collecteur de     sortie        fi,    cir  cule, comme on le voit, sur trois fois la lon  gueur de l'ensemble, et en sens inverse du  courant de fluide intérieur qui circule sui  vant les flèches     X    (indiquées en traits pleins  sur la fi--. 1).  



  Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, les lames       c.%   <I>et. b</I> sont ondulées, comme on le voit en o  sur les     fig.    3 et     -1.    Ces ondulations ont été  représentées en petit nombre sur les     fig.    3    <I>et 4 pour</I> la clarté du dessin, mais, en pra  tique,     elles    .sont plus nombreuses et plus ser  rées.

   Ces     ondulations    sont.     asymétriques    et  peuvent, présenter un pas constant ou, au con  traire, un pas variable.     (Trâce    aux ondula  tions, le trajet (les fluides, tant à l'intérieur  des lames qu'à     l'extérieur    desdites     lames,    su  bit des     changements    de direction, et le fluide       lui-même    subit. des variations de     vitesse    et de  pression.

   Ces phénomènes ont pour effet  d'améliorer     l'échange    de chaleur entre les  fluides en renouvelant ou en arrachant     la          pellicule    fluide qui, tant à l'intérieur qu'à       l'extérieur    des lames, a tendance à se former  sur la paroi desdites lames, on encore en fai  sant varier la vitesse de cette pellicule.  



  Les lames cc,     b    sont, en principe     disposées     parallèlement les unes aux autres     (fig.    3).  Cependant, on peut. aussi les disposer de fa  çon que leurs surfaces médianes fassent entre  elles de petits angles dièdres et que l'inter  valle. entre les     lames    aille     soit    en     augmentant,     soit en     diminuant,    conformément aux varia  tions du volume     spécifique    du fluide     cireu-          lant    extérieurement aux lames,     variations     dues à. l'échange     progressif    de chaleur.  



  Les chicanes     k,        7n,    qui sont disposées entre  les lames de     facon    à     assurer    une circulation  dans, .le sens     convenable    du fluide extérieur  selon ].es flèches     F,    pourraient être cons  tituées par des     plaques    de tôle convenable  ment     découpées    et insérées entre les     lames;

       comme représenté, ces chicanes sont cons  tituées par des bandes de tôle montées de fa  çon à pouvoir basculer autour de charnières       ni'.    En outre, la face supérieure<I>r</I>     (fig.    2)  et également. la face inférieure r' du boîtier       pourraient.    être amovibles de façon à per  mettre un accès facile entre les lames creuses.  Il serait. alors possible de mettre en place  facilement, les bandes de tôle     k,    ni consti  tuant les chicanes.

   En outre, comme     ces     bandes de tôle sont montées de façon à bas  culer, il. serait facile de procéder au net  toy     a-e    .des intervalles compris entre     les        lames     par     balayage    dans un sens     perpendiculaire     aux chicanes qu'on aura fait basculer pour  libérer des passages correspondants. On éli-      minerait ainsi les dépôts qui peuvent se pro  duire entre les lames. On pourrait. aussi mon  ter les     ehieanes        k.,    ni de faon qu'elles soient  simplement amovibles et les enlever lorsqu'on  désire procéder an nettoyage de l'échangeur.

Claims (1)

1. REVENDICATION Echangeur de chaleur à lames creuses, constitué par un faisceau de lames creuses, intérieurement. parcourues par un fluide et extérieurement léchées par un autre fluide échangeant sa chaleur avec le premier, ea.rac- térisé en ce que les lames creuses présentent des ondulations a.s@-métriques disposées de façon que le courant des fluides qui cir culent subisse, tant à l'intérieur qu'à l'exté rieur de la lame, du fait de ces ondulations, des chan-ements de direction et des varia tions de vitesse et de pression.

   SOI-S-REVEN DICATIONS: 1. Echangeur de chaleur selon la revendi cation, caractérisé en ce que lesdites lames creuses sont constituées par des plaques de tôle assemblées suivant leur périphérie de fa çon à ménager à l'intérieur de chaque lame des chicanes qui assurent un parcours si nueux pour le fluide circulant à l'intérieur.

   2. Echangeur de chaleur selon la reven dication, caractérisé en ce qu'il présente des chicanes ménagées dans les intervalles entre lesdites lames creuses et entre les lames creuses et ,la paroi d'un boîtier enveloppant l'échangeur, de façon que le fluide circulant extérieurement aux lames suive un parcours sinueux. 3. Echangeur de chaleur :selon la reven dication et la sous-revendication , caracté risé en ce que lesdites chicanes sont montées de façon à pouvoir s'effacer et. permettre le balayage des intervalles compris entre les lames pour les débarrasser des dépôts qui peuvent éventuellement s'y produire.

   4. Echangeur de chaleur selon la reven dication, caractérisé en ce que lesdites lames creuses sont disposées selon des surfaces mé dianes respectives qui forment entre elles de faibles angles dièdres, afin que l'intervalle entre les lames varie conformément aux va riations -du vol-Lune spécifique du fluide exté rieur, variations dues à l'échange progressif de chaleur.