CH363993A - Echangeur de chaleur - Google Patents

Description

      Echangeur    de chaleur    La présente invention a pour objet un échangeur  de chaleur     comprenant    au moins un     tube        portant     des     ailettes    qui l'entourent et sont formées chacune  de deux     moitiés        assemblées    l'une à     L'autre    et au tube  par soudure à     résistance,    caractérisé en     ce    que les       tranches    en regard par     lesquelles    les moitiés. d'ailet  tes sont assemblées l'une à l'autre présentent des  dégagements au voisinage immédiat du tube.  



  Le dessin annexé représente, à titre     d'exemple,     plusieurs formes d'exécution de l'échangeur de cha  leur, objet de l'invention.  



  La     fig.    1 est une vue fragmentaire en     perspective     d'un     tube    d'une première forme d'exécution.  



  La     fig.    2 est une coupe     fragmentaire    de la même  forme     d'exécution    suivant un plan     perpendiculaire    à  l'axe des tubes.  



  La     fig.    3 est une vue     fragmentaire    en     plan        d'un     tube d'une deuxième     forme        d'exécution.     



  La     fig.    4 est une vue en     perspective    d'un détail  de ladite forme d'exécution.  



  La     fig.    5 est une coupe     fragmentaire    de la même  forme d'exécution suivant un plan     perpendiculaire     aux     axes    des tubes.  



  Les     fig.    6, 7 et 8     sont    des     vues    correspondant  aux     fig.    3, 4 et 5 respectivement,     d'une        troisième     forme d'exécution.  



  La     fig.    9 est une     coupe    plus     complète    de la même  forme     d'exécution,    suivant un plan     perpendiculaire     aux axes des tubes, et  la     fig.    10 est une coupe suivant la     ligne    10-10  de la     fig.    9.  



  L'échangeur de chaleur dont un fragment est  montré aux     fig.    1 et 2 comprend un     tube        cylindri-          que    1 en acier doux     comportant        deux    bandes métal-         liques    5 soudées de manière à former deux     nervures     de     renforcement    s'étendant dans un plan     diamétral,     de     part    et d'autre du tube, et des     ailettes.        extérieures     faites en     deux    moitiés 6, en acier doux,

   de forme     ap.-          pToximativement    carrée, de     sorte    que     l'ailette    com  plète formée par les deux moitiés est     un        rectangle     oblong     dont        les,        côtés,    longs ont     une    longueur qui est  pratiquement le double de la longueur des côtés  courts.

       Chaque        demi-ailette    présente d'un côté une  entaille     semi-circulaire    qui s'ajuste autour de la sur  face     extérieure    du tube 1, de sorte que chaque     demi-          ailette        s'étend    sur un peu moins de la moitié de la  circonférence du     tube.       Les bandes.

   5 agissent comme moyens de     raidisse-          ment    du tube,     ce    qui permet d'augmenter la     longueur     du     tube    qui peut être     supportée        dans    un échangeur  de chaleur sans qu'un     support        intermédiaire    soit né  cessaire pour     empêcher    un fléchissement     excessif    ou       des.    vibrations,     intempestives.     



  Pour l'assemblage du tube à ailettes montré à la       fig.    1, les bandes 5 sont tout d'abord soudées au  tube, de     préférence    par soudure par     projection,    puis  les     demi-ailettes,    6 sont soudées par soudure à résis  tance au tube 1 et aux bandes 5.  



  Les parties     terminales,    qui se font face, des     demi-          ailettes    6, sont     entaillées        comme        montré    en 7, de  sorte que     les        extrémités    qui sont en contact avec les  bandes, 5     présentent    des dégagements le     long    de la  surface     externe    du     tube    1.

       Ceci    sert à dégager les  cordons de     soudure        reliant    les bandes 5 au tube, et  réduit de ce fait la     surface    de     contact    entre les ex  trémités des     demi-ailettes    et les bandes 5, de sorte  que la     conductibilité    des joints entre les demi-ailettes  6 et les bandes 5 est     suffisamment    faible pour que  les     demi-ailettes    se soudent au tube 1 même si elles      sont soudées aux bandes 5 avant d'être en contact  avec le tube 1.  



  La     machine    utilisée pour souder les demi-ailettes  au tube peut être de     n'importe    quel     type        connu     capable de     presser    les deux     moitiés    de chaque ai  lette en position     contre    le tube et de faire passer un  courant de     soudure    d'une ailette à l'autre de façon à       effectuer    la soudure par     résistance    des ailettes au tube  par l'écoulement du courant d'une     demi-ailette    au  tube par la surface de contact de     cette        demi-ailette     avec le 

  tube et de là du tube à l'autre     demi-ailette     par la     surface    de contact de     cette    autre     demi-ailette     avec le tube. Du courant s'écoule également par des  chemins     shuntés    qui     comprennent    les surfaces de con  tact entre les extrémités des demi-ailettes 6 et les  bandes 5.     Il    faut que l'effet de     court-circuit    de     ces     chemins de shunt     n'empêche    pas la soudure     effective     des demi-ailettes au tube 1.

   Ceci est rendu considéra  blement plus facile du fait que les extrémités des       demi-ailettes    sont entaillées comme     montré    en 7,       parce    que la réduction de la     surface    de     contact    des       demi-ailettes        avec    les bandes 5 qui en     résulte    réduit  le courant de soudure total qui est nécessaire     pour          effectuer    la soudure entre les demi-ailettes et le  tube 1.  



  Dans la forme d'exécution des     fig.    1 et 2, le rap  prochement des, ailettes est limité par le fait qu'un  espace     suffisant    doit être ménagé entre les ailettes  adjacentes pour permettre à des     pinces    de saisir cha  que demi-ailette pendant l'opération de soudure sans  qu'il y     ait        risque    de contact avec la demi-ailette  soudée     précédemment.    Par conséquent, si les ailettes  doivent être serrées, il convient d'utiliser la forme       d'exécution    montrée aux     fig.    3 à 5,

   dans     laquelle    les       demi-ailettes    sont formées par paires     découpées    cha  cune dans une seule tôle repliée sur elle-même de  manière que chaque tôle     forme    deux     demi-ailettes    8  reliées ensemble par des parties formant pont 9, qui  dans la forme d'exécution représentée, sont disposées  aux extrémités des,     demi-ailettes    s'étendant autour  du     tube    1.  



  Chaque paire de demi-ailettes construite comme  le montre la     fig.    4 peut être tenue par des     pinces    in  troduites dans l'espace     compris    entre les éléments de  la paire. Chaque paire de     demi-ailettes.    peut alors  être soudée au tube sans risque de contact entre les       pinces    et les     demi-ailettes        précédemment        soudées.     



  Les, paires de     demi-ailettes    8 sont construites de  façon à s'ajuster autour du     tube    1 et à venir en con  tact l'une avec l'autre à leurs     extrémités    de manière  que chaque demi-ailette soit soudée au     tube    1 ainsi  qu'aux extrémités de l'autre demi-ailette.

   Dans la  forme d'exécution représentée aux     fig.    6 à 10, le tube  1 est     pourvu    de bandes soudées à ce     tube    de la     ma-          ni'ere        décrite    en     référence    aux     fig.    1 et 2, les paires  de     demi-ailettes.    8 étant     soudées    au     tube    1 et aux  bandes 5. Les     demi-ailettes        forment    des paires dont  les éléments sont reliés ensemble à leur bord     extérieur       au moyen de parties formant pont 10.

   Cette construc  tion présente sur celle des     fig.    3 à 5 l'avantage que  les bords extérieurs des éléments de chaque paire de  demi-ailettes sont reliés directement l'un à l'autre et  les paires de demi-ailettes peuvent par conséquent  être saisies fermement au moyen d'un     dispositif    à  expansion     introduit    entre les demi-ailettes sans, risque  de déformation.  



  Les paires de demi-ailettes montrées aux     fig.    4  et 7 présentent des parties découpées 7 dont le but  est le même que celui décrit en référence aux     fig.     1 et 2.  



  Comme on le voit aux     fig.    9 et 10, les     tubes    à  ailettes. 1 de la     fig.    8 sont montés en rangées paral  lèles dans une enveloppe 100 pour     effectuer    un  échange de chaleur     entre    un liquide s'écoulant hori  zontalement dans les tubes et un gaz s'écoulant en       direction    verticale dans     l'espace    compris, entre les tu  bes.

   Les tubes sont disposés avec les côtés longs des  ailettes dirigés horizontalement, de sorte     que    les côtés  courts de     ces    dernières sont parallèles à la direction       d'écoulement    du     fluide    dans les espaces compris entre  les     tubes.    L'espacement des     rangées    et des     tubes    dans  les rangées est choisi par rapport aux     dimensions    des  ailettes de telle façon que ces     dernières        remplissent     presque complètement l'espace compris entre les tu  bes lorsqu'an les regarde suivant une direction paral  lèle aux corps des,

   tubes comme représenté à la     fig.     9. Cette disposition réduit l'espace compris     entre    les  tubes et augmente la     surface    des ailettes en     contact     avec le courant de fluide en mouvement entre les       tubes    par rapport à la     surface    en contact avec le       fluide    dans les, régions comparativement stagnantes  situées immédiatement au-dessus et     immédiatement     au-dessous des tubes.  



       L'échangeur    de chaleur décrit ci-dessus convient  particulièrement au cas où un liquide     s'écoulant    dans  les tubes est chauffé par un gaz chaud s'écoulant sous  pression dans l'enveloppe externe.

Claims (1)

1. REVENDICATION Echangeur de chaleur comprenant au mains un tube portant des ailettes qui l'entourent et sont for mées chacune de deux moitiés assemblées l'une à l'autre et au tube par soudure à résistance, caracté risé en ce que les tranches en regard par lesquelles les moitiés d'ailettes sont assemblées l'une à l'autre présentent des dégagements au voisinage immédiat du tube. SOUS-REVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur selon la revendication, caractérisé en ce que chaque ailette est de forme rec tangulaire oblongue et est divisée suivant son axe le plus court.

   2. Echangeur de chaleur selon la revendication, caractérisé en ce que les moitiés de chaque ailette sont soudées directement l'une à l'autre. 3. Echangeur de chaleur selon la revendication, caractérisé en ce que deux bandes métalliques sont soudées au tube de façon à former des nervures de raidissement s'étendant dans un plan axial du tube, lesdites tranches des moitiés d'ailette étant soudées aux bandes.

   4. Echangeur de chaleur selon la revendication, caractérisé en ce que les moitiés d'ailette dé chaque rangée sont assemblées par paires au moyen de par ties formant pont. 5. Echangeur de chaleur selon la .sous-revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs tubes disposés de façon que les ailettes remplissent presque tout l'espace entre les tubes lorsqu'on les regarde dans une direction,

   parallèle aux axes des tu bes -et de façon que les côtés courts de chaque ailette complète soient pratiquement parallèles à la direc tion d'écoulement du fluide entre les tubes.