Echangeur de chaleur Dans des, échangeurs de chaleur pour l'échange de chaleur entre deux fluides dont l'un circule à l'intérieur de tubes et l'autre à l'extérieur, les. deux courants de fluides, étant parallèles, les tubes de ces échangeurs pouvant être des tubes à ailettes, on a déjà proposé de disposer, dans les intervalles entre les tubes ou entre les ailettes, ou encore à l'intérieur des tubes, des surfaces déflectrices, présentées par exemple par des bandes de tôle ondulée,
qui ont pour effet de faire varier la direction d'écoulement dans le flux du fluide, ces variations se montrant, comme on le sait, favorables à l'échange de chaleur.
D'autre part, il est connu, dans les échangeurs de chaleur, de pourvoir la surface des tubes de nervu res d'une hauteur allant d'un à quelques millimè tres, et qui augmentent la surface d'échange de cha leur en améliorant l'échange thermique.
La présente invention a pour objet un échangeur de chaleur, comportant un faisceau de tubes parallè les parcourus intérieurement par un fluide et exté rieurement par un autre fluide circulant parallèle ment aux axes des tubes, caractérisé en ce que l'une des faces au moins de la paroi de chaque tube pré sente des saillies d'une hauteur d'au moins; un milli mètre, et en ce qu'au moins une surface déflectrice ondulée est disposée le long de chaque tube en re gard d'une partie au moins des saillies.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution et variantes de l'échan geur de chaleur, objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 se rapportent à une première forme d'exécution.
Les fig. 3 et 4 concernent une deuxième forme d'exécution.
La fig. 5 se rapporte à une variante de l'échan geur des fig. 3 et 4 dans laquelle les tubes sont dis posés en rangées régulières. La fig. 6 montre une variante des tubes des échangeurs des fig. 1 à 5.
La fig. 7 se rapporte à la troisième forme d'exé cution.
L'échangeur auquel se rapportent les fig. 1 et 2 comprend un faisceau de tubes parallèles tels que celui représenté à la fig. 1. La face extérieure de la paroi de chacun de ces tubes a présente des: nervures longitudinales b, dont la hauteur est d'au moins un millimètre, et qui ont pour effet d'aug- menter la surface d'échange du tube.
En outre, chaque tube est entouré par une gaine en tôle C, qui présente des étranglements d, suivis de portions plus évasées, de manière que la génératrice de la gaine cylindrique c se présente sous forme d'une courbe ondulée, chaque ondulation com portant une grande branche en pente douce et une branche plus courte en pente aiguë. Ainsi se trouve disposée le long de chaque tube a, en regard des ner vures b de celui-ci, une surface déflectrice ondulée.
Les variations de pression des veines de fluide circulant entre les, tubes et les gaines et qui résultent des variations de la section offerte à l'écoulement appliquent ces veines fluides dans le fond des rainu res entre les. nervures des tubes, y arrachant la pelli- cule adhérente, et accroissant par suite le rendement thermique de l'échangeur.
Dans l'échangeur des fig. 3 et 4 les tubes a du faisceau sont identiques à celui de la fig. 1 et dispo sés en quinconce. A chaque groupe de quatre tubes dont les, axes forment les arêtes d'un prisme est ad joint un noyau creux e fermé à ses deux bouts, dis posé de façon que chacune de ses quatre parois s'étende le long et à proximité immédiate de la sur face extérieure d'un des, quatre tubes du groupe, comme on le voit à la fig. 3.
La section de ce noyau déflecteur e est étranglée périodiquement en f, comme on le voit en perspective à la fig. 4, de ma nière à présenter le long des tubes des surfaces dé- flectrices ondulées.
Dans l'échangeur auquel se rapporte la fig. 5, les tubes a du faisceau sont disposés en rangées régu lières. Les surfaces déflectrices ondulées s'étendant le long des tubes en regard des nervures de ceux-ci sont réalisées par des fragments incurvés de tôle g, placés à peu près coaxialement à chaque tube a, l'ensemble des surfaces déflectrices pour une même rangée ou colonne de tubes pouvant être solidaire.
Ces tôles déflectrices, dont on voit seulement la sec tion en segments de cercle sur la fig. 5, sont ondu lées dans le sens longitudinal parallèlement à l'axe des tubes.
Les nervures longitudinales<I>b</I> des. tubes<I>a</I> peu vent être également légèrement ondulées par rapport à l'axe du tube, au lieu d'être rectilignes.
Les échangeurs des fig. 1 à 5 pourraient aussi présenter des faisceaux de tubes tels que celui repré senté à la fig. 6.
La face extérieure, de ce tube a pré sente des protubérances b, en forme de tronc de pyramide émoussé, disposées en rangées rectilignes ou hélicoïdales. La formation de petits tourbillons par accrochage sur les arêtes plus ou moins émous sées des troncs de pyramides., transforme l'écoule ment laminaire en écoulement de Poiseuille, avec les avantages qui en résultent pour le coefficient de transmission.
Dans l'échangeur auquel se rapporte la fig. 7, la face interne j de chaque tube du faisceau présente des nervures i d'une hauteur d'au moins un millimè- tre, et à l'intérieur et le long de ce tube est disposé un noyau présentant une surface déflectrice ondulée h en regard des nervures.
Ce noyau déflecteur a, par exemple, une surface ondulée comme l'était la gaine extérieure c, représentée à la fig. 2. Le noyau déflec teur h crée donc des variations de section dans le passage offert à l'écoulement du fluide à l'intérieur du tube, et assure l'application des filets fluides con tre les rainures comprises entre les nervures i.
Des nervures externes et internes sur le tube peuvent être utilisées, en même temps que des sur faces déflectrices externes et internes aux tubes.