CH460831A - Echangeur de chaleur - Google Patents

Description

      Echangeur    de chaleur    La présente     invention    a pour objet un     échangeur    de  chaleur, caractérisé par le fait qu'il comprend des pla  ques d'échange de chaleur, empilées de manière à réali  ser une     pluralité    de passages alternés pour chacun de  deux fluides, chaque plaque     comportant    une série  d'ondulations s'étendant parallèlement à une paire de  bords longitudinaux parallèles entre eux et à la plaque,  ces ondulations formant un plan médian de la plaque de  chaque côté duquel des moitiés alternées d'ondulations  s'étendent, les ondulations se terminant le long de lignes  disposées à proximité des bords terminaux de la plaque  s'étendant entre les bords longitudinaux,

       ces    bords et     ces     lignes définissant ensemble des zones terminales triangu  laires respectives de la plaque, les entrées et sorties des  fluides     dans        ces    passages alternés étant disposées dans  les bords de     ces    zones.  



  Différentes     formes    d'exécution de l'échangeur de cha  leur, objet de l'invention, seront décrites, à titre d'exem  ple, en référence au dessin annexé dans lequel  la     fig.    1 est une vue éclatée d'un groupe de plaques  et     d'espaceurs    ; .  



  la     fig.    2 est une vue latérale du groupe assemblé de  la     fig.    1 ;  la     fig.    3 est une section transversale, à plus grande  échelle, suivant la ligne     III-III    des     fig.    1 et 2 ;  les     fig.    4 et     5-sont    des vues de     face    de deux variantes  de plaques ;  la     fig.    6 est une coupe transversale selon la ligne  VI-VI de la     fig.    5 ;  la     fig.    7 est une section longitudinale suivant la ligne       VII-VII    de la     fig.    5 ;

    la     fig.    8 est une vue éclatée des composants d'une  autre     forme    de plaque,  la     fig.    9 est une section transversale selon la ligne       IX-IX    de la     fig.    8 ;    la     fig.    10 est une section longitudinale selon la ligne       X-X    de la     fig.    8 ;  la     fig.    11 est une vue en perspective, partiellement  en coupe, illustrant une plaque modifiée qui permet un  mode d'assemblage différent;  la     fig.    12 est une section diamétrale d'un échangeur  de chaleur annulaire;

    la     fig.    13 est un diagramme d'écoulement d'une tur  bine à gaz     comportant    un échangeur de chaleur annu  laire.  



  Les     fig.    1 à 3 illustrent deux variantes d'une plaque  d'échangeur de chaleur déformée et assemblée comme la  première paire d'une série avec une plaque arrière plate.  Comme illustré à la     fig.    2, les espaces entre chaque deux  plaques peuvent être coniques de sorte que l'échangeur  de chaleur comporte un secteur capable d'être     associé     avec d'autres dans un échangeur de chaleur complète  ment annulaire comme il sera     décrit    plus loin. En  variante, les plaques peuvent être parallèles de sorte que  l'échangeur de chaleur est constitué par un     bloc    cubique.  



  Chacune des plaques 1 et 2 est rectangulaire, et pré  sente une série     d'ondulations    longitudinales 3 s'étendant  au travers de la largeur de la plaque et se     terminant    sur  des lignes obliques 4 s'étendant approximativement à  partir des coins adjacents et diagonalement opposés de  la plaque, de manière à préserver des zones triangulaires  terminales 5 avec leurs sommets situés dans les coins  opposés.

   Dans chacune des plaques 1 et 2 les ondulations  peuvent être d'une forme quelconque pour autant que  par rapport à une ligne transversale elles s'étendent éga  lement et alternativement de chaque côté d'un plan mé  dian de la plaque.     Les    ondulations peuvent être trian  gulaires de sorte que lorsque deux plaques sont join  toyées elles forment des sections de passages en     forme     de losange, ou peuvent être trapézoïdales de manière à  former des passages hexagonaux ou peuvent être sinu-           soïdales    de manière à ce que les passages soient approxi  mativement circulaires.  



  Dans la plaque 1, qui est prévue pour     réaliser    un  passage longitudinal pour du     fluide    entre des     ouvertures     d'entrée et de sortie, dans chaque zone 5 la plaque est  déformée sur un côté avec de courtes ondulations longi  tudinales 6.

   Ces courtes ondulations présentent une hau  teur égale à la hauteur totale des ondulations 3 sur les  deux côtés de la plaque 1, de sorte que dans une série  de plaques alternées 1 et 2 les ondulations 6 supportent  les zones     terminales    de la plaque     juxtaposée.    De     cette     manière, comme illustré à la     fig.    3, les ondulations 6 de  la plaque la sont en contact et supportent une plaque  arrière plate 7, tandis que les ondulations 6 de la plaque  lb sont en contact et supportent des portions des zones.       terminales    5 de la plaque juxtaposée 2a.  



  Dans la plaque 2 comme     illustré    à la     fig.    1, qui est  prévue pour constituer un passage longitudinal pour le  fluide entre des ouvertures latérales d'entrée et de sortie,  chaque zone terminale 5 est munie d'ondulations cour  tes     comprenant    des ondulations courbées 8 qui     servent    à  diriger le fluide de sa course longitudinale jusqu'à sa  course latérale ou vice versa, et des ondulations droites  transversales 9 qui dirigent le     fluide    latéralement.

   De  même que les ondulations 6 dans les zones     terminales    de  la plaque 1, les ondulations 8 et 9 de la plaque 2     pr6sen-          tent    une hauteur égale à la hauteur totale des ondula  tions 3 des deux côtés de-la même     plaque    2 ;

   de sorte  que, comme illustré à la     fig.    3, les ondulations 8 (qui sont       illustrées    partiellement en coupe transversale et partiel  lement en élévation) et les ondulations 9 (qui sont     illus-          trées    en coupe transversale) des plaques 2a et 2b res  pectivement entrent en contact et supportent les zones  terminales des plaques     adjacentes    la et lb.  



  Dans l'assemblage de plaques alternées 1 et 2 et de  la plaque arrière plate 7, des bandes d'espacement sont  disposées entre des bords des     différentes    plaques. Lors  que des ouvertures d'entrée et de sortie     terminales    doi  vent être prévues,     comme    par exemple entre les plaques  la et 7 et les plaques lb et 2a dans la     fig.    3, et également  naturellement entre la plaque 2b et la plaque juxtapo  sée de la série 1, etc., les bandes     d'espacement    10 sont  droites et s'étendent sur toute la longueur des deux côtés  des deux plaques.

   Lorsque des orifices d'entrée et de sor  tie latéraux doivent     ête    prévus, comme par exemple  entre les plaques la, 2a et lb, 2b dans la     fig.    3, les ban  des     d'espacement    11 présentent la     forme    d'un L de sorte  que chacune d'elles s'étend le long des bords d'une  extrémité de la paire de plaques, et à partir du coin de  chacune des     plaques    qui est le plus proche des ondula  tions 3 le long d'un côté de     la,    plaque jusqu'à l'autre  extrémité des ondulations     adjacentes,    de sorte que le  côté de chaque zone triangulaire terminale 5 est laissé  ouvert.  



  Pour supporter les bords des plaques au droit des  ouvertures d'entrée et de sortie, elles sont munies au  travers de chacune de ces ouvertures d'une série de pro  jections en     forme    d'arche     poinçonnée    12, dans chacune  des plaques du côté opposé de l'ondulation 6 ou 8 ou 9  respectivement dans les zones terminales,

   comme illustré  par exemple dans la     fig.    3 sur les plaques la et lb où       ces    extensions 12 sont disposées sur les côtés des zones  triangulaires     terminales.    D'une manière     analogue    dans les  plaques 2 les extensions en forme d'arche 12 sont     dispo-          sées    en travers des bords d'extrémité des zones termina  les 5 pour supporter des ouvertures d'entrée et de sortie         terminales.    Ces     extensions    poinçonnées-     en_forme    d'arche  ne     restreignent    que très peu la     surface    de l'ouverture,

    puisque seules les arêtes de     ces    portions en forme  d'arche sont sujettes à     l'écoulement    du fluide, qui peut  passer aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur - des  arches.  



  Lorsqu'un mode d'assemblage des plaques avec des  bandes d'espacement tel que décrit est     utilisé.    pour la  construction d'un échangeur de chaleur en forme de sec  teur, ou d'un échangeur de chaleur complètement annu  laire, il n'est pas nécessaire que chaque plaque soit stric  tement placée dans un plan radial par rapport à l'axe de  cet échangeur de chaleur. Ceci évite le     désavantage    pro  venant de la nécessité de réaliser des bandes d'espace  ment en     forme    de L 11 présentant une épaisseur varia  ble, bandes d'espacement en forme de coin, si les plaques  1 et 2 entre lesquelles elles sont placées devaient être  inclinées mutuellement comme illustré à la     fig.    2.

   Sup  posons que l'angle entre le côté inférieur de la plaque 7  et le côté inférieur de la plaque 2 la plus proche soit  de 40, tandis qu'en maintenant cette     inclinaison    entre les  plaques 7 et 2, la plaque     intermédiaire    1 peut être dis  posée parallèlement aux plaques 2 à l'aide de bandes  d'espacement en forme de L 11 présentant une épais  seur     uniforme,    les bandes d'espacement rectilignes  s'étendant     radialeriient    10     placées    entre les plaques 1 et  7 présentant, elles,     cette        forme    en coin d'une conicité  de     4o.     



  La     fig.    4 illustre une autre     forme    de plaque d'échan  geur de chaleur 14, présentant une bande oblique  d'ondulations similaire 3 et des zonés triangulaires 5 dans  lesquelles sont disposées longitudinalement et transver  salement des rangées de supports -15. Cet arrangement  de     supports    (qui peut être considéré comme des ondula  tions interrompues) permet l'écoulement du fluide soit  longitudinalement soit latéralement, un échangeur de  chaleur ayant des     ouvertures    d'entrée et de sortie termi  nales pour un     fluide    et des ouvertures d'entrée et de  sortie latérales pour un autre fluide peut être construit  à partir d'un ensemble de plaque 14 identique.

   Les sup  ports 15 peuvent être disposés     alternativement    de l'un, ou  de l'autre côté de la     plaque    14, et présentent des sec  tions correspondant à la section- d'une demi-ondulation  3. Dans une variante, les supports peuvent- être réalisés  entièrement sur un seul     côté    de la plaque et présenter  une hauteur égale à la hauteur totale -des ondulations 3  des .deux côtés.     de_    la plaque (comme les ondulations       courtes    6, ou 8,     9des    plaques 1 et 2 illustrées à la       fig.    3) ;

   dans ce     dernier,cas,    il est désirable de munir cha  que plaque 14 d'une série d'extensions 12 en     forme     d'arche comme illustré à la     fig.    4     s'étendant@au    travers  des ouvertures d'entrée et de sortie.

   Toutefois, comme       ceci    nécessite finalement deux types différents de plaque  14, l'arrangement tel que mentionné avec les- supports  15 disposés alternativement sur les côtés opposés de la  plaque est préférable, puisque ces supports peuvent  s'étendre jusqu'au bord de l'ouverture latérale ou termi  nale, et que l'entrée en contact de     ces    supports de deux  plaques adjacentes permet de supporter celles-ci au droit  des ouvertures.

   _  Les     fig.    5, 6 et 7, illustrent une autre forme de pla  que 18     présentant    une série     oblique    d'ondulations longi  tudinales 3, situées entre des bords latéraux 20 plans et  étroits et des zones .triangulaires terminales qui sont  entièrement     occupées    par des ondulations 19 s'étendant  transversalement, à l'exception de bords transversaux  étroits 21.

   Comme illustré plus clairement aux     fig.    6 et 7;      Pour construire un échangeur de chaleur à partir de pla  ques de cette espèce, il est nécessaire d'assembler les pla  ques 18, dans lesquelles les ondulations transversales 19  sont disposées sur un côté du plan des bords et qui pré  sentent une hauteur égale à la profondeur totale des  ondulations 3 sur les deux côtés de la     plaque,    en alter  nance avec des plaques 17     (fig.    6 et 7) qui présentent  des ondulations longitudinales 3 similaires mais aucune  ondulation dans leur zone terminale.

   De cette façon,  lorsque les plaques 17, 18 sont assemblées pour former  une unité avec des paires alternées de bandes d'espace  ment en forme de L 11 le long des bords transversaux  21 et le long d'une partie des bords latéraux 20, entre les  côtés des plaques à partir desquelles les ondulations 19  s'étendent, et des bandes d'espacement rectilignes 10  entre les autres paires de plaques, l'ensemble réalisé des  passages alternés pour un fluide avec des ouvertures  d'entrée et de sortie terminales ainsi que des passages  pour un autre fluide avec des ouvertures d'entrée et de  sortie latérales au travers des paires de portions ondulées  transversalement 19 venant en contact l'une avec l'autre  des plaques 18.

   Pour supporter les bords des ouvertures  d'entrée et de sortie des plaques 17 et 18 peuvent être  prévues, d'une façon similaire aux plaques 1 et 2 de la       fig.    1 avec des projections 12 étampées présentant la  forme d'arche et disposées comme décrit plus haut.  



  Pour éviter de prévoir deux sortes de plaques diffé  rentes, telles que les plaques 1 et 2 des     fig.    1 et 3, ou  les plaques 17 et 18 des     fig.    5 à 7, une variante peut être  adoptée pour réaliser comme illustré à la     fig.    8 une forme  de base unique d'une plaque 22 (qui est l'équivalent de la  plaque 17) munie d'une bande oblique d'ondulations  s'étendant alternativement sur les deux côtés de la pla  que et se terminant suivant des lignes qui sont disposées  à un angle de 450 par rapport à la longueur de la plaque,  laissant des zones terminales planes 25 dont chacune pré  sente la     forme    d'un triangle isocèle droit.

   Des portions  triangulaires     correspondantes    26 ou 26a en feuillard  totalement ondulé sont soudées aux     surfaces    des zones  terminales planes 25.     Comme    indiqué aux fi-.<B>9</B> et<B>10,</B>  sur une plaque 22 sur deux d'un empilage,     ces    portions  triangulaires 26 sont disposées de sorte que leurs ondula  tions s'étendent longitudinalement de manière à réaliser  dés ouvertures d'entrée et de sortie terminales. Sur les  côtés correspondants d'une plaque adjacente les portions  triangulaires 26a sont disposées de sorte que leurs ondu  lations s'étendent transversalement de manière à     réaliser     des ouvertures d'entrée et de sortie latérales.

   La hauteur  totale des ondulations des portions 26 et 26a est égale à  l'étendue des ondulations 23 à partir de la     surface    des  deux côtés de la plaque 22 de sorte que lorsque deux  plaques sont mises en contact les ondulations 23 s'éten  dant longitudinalement et mises en regard l'une de l'autre  sont en contact par leurs arêtes et les portions ondu  lées longitudinales 26 ainsi que les portions ondulées  transversales 26a supportent les parties terminales pla  nes superposées des plaques 22. Une pluralité de plaques  22 ainsi arrangées peuvent être assemblées pour former  un échangeur de chaleur à l'aide de bandes d'espacement  longitudinales 10 et de bandes     d'espacement    11 en forme  de L alternativement comme décrit en référence aux       fig.    1 et 3.  



  Dans la construction d'échangeurs de chaleur avec  des plaques et des bandes d'espacement comme décrit  ci-dessus, après l'assemblage dans une charpente adé  quate les composants peuvent être reliés de façon per-         manente    par soudure ou brasage le long des régions où  les côtés des bandes d'espacement 10, 11 sont super  posés.  



  Comme on peut le voir aux     fig.    3, 6 et 9, dans un  échangeur de chaleur comprenant un empilage de pla  ques assemblées à l'aide de bandes d'espacement, les pla  ques peuvent être arrangées de telle manière que les  sommets des ondulations longitudinales dans chaque  paire de plaques adjacentes entrent en contact l'un avec  l'autre. Ceci     permet    le support mutuel des plaques lors  que les deux fluides passant, soit avec un sens d'écoule  ment identique soit avec un sens     d'écoulement    contraire,  l'un de chaque côté de chaque plaque, sont à des pres  sions très différentes.

   L'arrangement     permet    également  de réaliser sur des surfaces des bandes longitudinales  congruentes d'ondulations dans les plaques superposées,  une série de passages individuels parallèles qui peuvent  être hexagonaux, en forme de losange ou approximati  vement ovoïdes, selon la forme des ondulations ;

   cet  arrangement peut être obtenu avec une pile de plaques,  dans lesquelles la bande d'ondulations longitudinales  s'étendant entre les bords latéraux est identique dans les  plaques et comporte un nombre d'ondes complet,     c'est-          à-dire    d'ondes sinusoïdales, de telle manière que lorsque  les plaques sont alternativement retournées de bout en  bout, les sommets des ondulations dans les deux plaques  sont opposés et que les vallées sont     également    opposées.  



  La     fig.    11 illustre une variante pour la fixation des  plaques en un assemblage. Dans cet arrangement, cha  que plaque 27 présente une partie rectangulaire munie  d'une bande d'ondulations obliques comme dans la     fig.    8,  avec ou sans parties ondulées triangulaires terminales 26,  26a.

   Chaque plaque 27 comporte un bord longitudinal  recourbé suivant deux angles égaux et opposés de  manière à réaliser une bande marginale étroite 28 pré  sentant une     surface    29 disposée dans le plan des som  mets des ondulations 23 d'un côté de la plaque, et le  bord opposé     recourbé    de manière à réaliser une bande  plus large 30 positionnée de façon similaire, recourbée  vers l'intérieur sur elle-même de manière à réaliser une  gorge en     forme    de U adaptée à être pincée autour de la  bande marginale étroite 28 d'une plaque identique juxta  posée sur ledit côté.

   Chaque plaque 27 comporte égale  ment un bord     transversal    31 replié de façon identique  de manière à constituer une bande marginale étroite dont  une     surface    est     placée    dans le plan des sommets des  ondulations 23 de l'autre côté de la plaque, tandis que  son autre bord transversal opposé est replié pour cons  tituer une bande plus large 32 disposée de façon identi  que retournée en arrière sur elle-même pour constituer  une gorge en forme de U adaptée à être engagée autour  de la bande marginale transversale étroite 31 d'une pla  que adjacente comme illustré aux extrémités de l'assem  blage de deux plaques dans la     fig.    11.

   Plusieurs paires  de plaques ainsi formées peuvent être assemblées pour  créer un échangeur de chaleur présentant la forme d'un  secteur ou un échangeur de chaleur complètement annu  laire lorsque les ondulations et les bords des plaques sont  pressés l'un contre l'autre de telle manière que deux pla  ques adjacentes présentent une faible inclinaison  mutuelle.  



  La disposition telle que décrite en     référence    à la       fig.    11     nécessite    l'utilisation d'une exécution droite et  d'une exécution gauche pour la plaque 27. Puisqu'il est  nécessaire de réaliser deux variantes de cette plaque, il  est préférable de réaliser une variante avec deux gorges      en forme de U 30 disposées le long des bords longitu  dinaux et deux bandes marginales planes 31 le long des  bords transversaux, et que l'autre variante soit munie de  deux bandes marginales longitudinales étroites 28 et de  deux gorges transversales 32 le long de ses extrémités.

    De cette façon, les deux variantes peuvent être distin  guées     facilement.    Les plaques peuvent être ensuite  assemblées successivement en glissant les bandes longitu  dinales 28 d'une seconde plaque dans les     bandes    en  forme de gorge 30 de la première plaque, les bandes  transversales 31 d'une troisième plaque étant glissées  dans les bandes en forme de gorge 32 de     cette    seconde  plaque et ainsi de suite.  



       Evidemment,    n'importe quelle paire de plaques  reliées le long de leurs bords longitudinaux pourra com  porter des ouvertures d'entrée et de sortie terminales,  et chaque paire de     plaques    reliées par leurs bords trans  versaux pourra comporter des     ouvertures    d'entrée et de  sortie latérales. Un assemblage de plaques tel que  décrit peut être réalisé sous la forme d'un bloc de forme  générale cubique par une barre de section carrée 33 sou  dée ou brasée à chaque coin; dans un échangeur de cha  leur annulaire d'une construction similaire, les barres 33  sont remplacées par des bagues présentant une même  section carrée.

   Pour fermer les parties des côtés de  l'ensemble qui ne sont pas utilisées pour l'entrée ou la  sortie du fluide, des bandes 34 de section rectangulaire  peuvent être soudées ou brasées entre les bords adja  cents des plaques.  



  Un échangeur de chaleur annulaire peut être monté  sur l'extrémité d'un conduit circulaire dans une disposi  tion transversale, par une arête de sa surface interne, un  déviateur concave conique ou annulaire étant fixé sur  l'autre arête de cette surface interne, symétriquement par  rapport à l'axe du conduit, pour fermer ce conduit et  diriger le fluide     radialement    vers l'extérieur dans les  extrémités ouvertes des canaux radiaux alternés entre les       plaques    de l'échangeur de chaleur.

   L'autre fluide peut  s'écouler dans un conduit concentrique, dont l'extrémité       communique    avec les ouvertures d'entrée latérales d'un  côté de l'échangeur de chaleur     annulaire,    et le fluide  s'échappant par les ouvertures de sortie latérale alter  nées situées entre les plaques de l'autre côté peut être  dirigé dans un autre conduit relié à     cet    autre côté de  l'échangeur de chaleur ou collecté     dans    une tubulure  d'échappement. Le fluide sortant par les extrémités  externes des canaux radiaux de l'échangeur de chaleur  peut être évacué dans l'atmosphère ou récupéré dans une  tubulure annulaire ou spirale.  



  Dans une variante, deux échangeurs de chaleur annu  laires identiques ou similaires peuvent être reliés l'un à  l'autre     coaxialement    par des bagues     d'espacement        fixées     entre les bords intérieurs et extérieurs adjacents de leurs  surfaces transversales opposées. Leurs     surfaces    annulai  res externe ou interne peuvent être     enfermées    dans un  organe     semi-toroïdal    qui sert à diriger le fluide passant  à l'extérieur ou à l'intérieur au travers des canaux  radiaux alternés dans un ensemble de 1800 pour passer  vers l'intérieur ou vers l'extérieur au travers des canaux  radiaux alternés de l'autre ensemble.

   Le fluide s'écoulant       axialement    passe au travers des canaux intermédiaires  par les ouvertures d'entrée et de sortie latérales des deux  ensembles     successivement.    Le fluide s'écoulant     radiale-          ment    au travers de l'échangeur de chaleur peut être  amené et éloigné dans un conduit coaxial de sorte que  les deux fluides s'écoulent dans une même direction    axiale ou dans une direction axiale opposée, l'un à l'inté  rieur d'un conduit interne et l'autre dans un conduit  annulaire défini par la     surface    externe de ce conduit  interne et un conduit     externe        concentrique.    Dans une  variante,

   l'un ou l'autre des fluides après passage dans  une paire     d'échangeurs    de chaleur peut être déversé dans  l'atmosphère.  



  Dans un tel échangeur de chaleur, illustré à la     fig.    12,  deux ensembles de plaques annulaires 35, 36 sont enfer  més à l'intérieur d'un boîtier 37 qui constitue deux con  duits coaxiaux alignés 38 et 39 pour un fluide dont les  extrémités sont séparées de sorte que ce premier fluide  passe     radialement    vers l'extérieur au travers de l'ensem  ble 35 et vers l'intérieur au travers de l'autre ensemble  <B>36,</B> et une chambre de déviation approximativement       semi-toroïdale    40     renfermant    les surfaces annulaires  externes des deux ensembles ;

   et enfin une paire de  tuyauterie conique 41, 42 permettant à l'autre fluide  d'entrer et de sortir des ouvertures d'entrée et de sortie  des extrémités des deux ensembles, qui sont traversées  longitudinalement par cet autre fluide, l'extrémité la plus  large 43, 44 de     ces    tuyauteries coniques étant ouverte et  munie d'un rebord pour sa     fixation    sur un conduit.  



  Le boîtier 37 est coulé en deux parties identiques,  divisé suivant un plan transverse de cette chambre de  déviation 40 et muni de rebords externes 45 à l'aide des  quels les deux parties sont boulonnées ensemble pour  enfermer l'échangeur de chaleur double.  



  Le séparateur pour les deux conduits     coaxiaux    et  alignés 38, 39 est un élément circulaire 46 dont chaque  face     terminale    est en section transversale un quadrilatère  concave ayant un point     central    dirigé     axialement    de sorte  que le fluide s'écoulant dans ces conduits coaxiaux est  dévié sans heurt premièrement d'une direction axiale  jusque dans une direction radiale vers l'extérieur puis de  la direction radiale intérieure de nouveau jusque dans  une direction axiale.

   Le rebord médian de cet élément  présente un flasque qui est introduit entre les bords adja  cents internes de deux ensembles de plaques 35, 36 et une  bague d'étanchéité 48 est     introduite    entre les bords exter  nes adjacents correspondants de ces ensembles. Celles-ci  sont pressées contre les côtés opposés de     ce    flasque et de  cette bague d'étanchéité par le boulonnage des deux moi  tiés du     boitier    37 qui présentent des épaulements annu  laires 49 pour positionner les extrémités éloignées l'une  de l'autre des ensembles.  



  Les tubulures coniques 41, 42 ouvertes à ces extré  mités éloignées de l'échangeur de chaleur double réali  sent des chambres annulaires dont chacune devient plus  étroite au fur et à mesure qu'elles s'éloignent de la tubu  lure 43, 44 ouverte latérale, de manière à réaliser une dis  tribution égale du fluide entrant et sortant au moyen de  ces tubulures autour de la série annulaire d'orifices  d'entrée et de sortie latérales que présente     réchangeur    de  chaleur.  



  Les deux ensembles de plaques d'un tel échangeur  de chaleur double ne doivent pas présenter nécessaire  ment la même longueur     axiale.    L'ensemble 35 au travers  duquel passe     radialement    le fluide chaud peut présenter  une plus grande longueur que l'autre dans lequel le même  fluide entre     radialement    après avoir été partiellement  refroidi et donc réduit de volume. Dans cet arrangement,  le séparateur 46 est déplacé vers le côté froid à partir du       plan    de symétrie de la chambre     semi-toroïdale.     



  Une variante d'échangeur de chaleur annulaire peut  être construite à l'aide de plaques ayant chacune une      zone médiane d'ondulations continues s'étendant suivant  une direction radiale de la plaque. Dans un échangeur de  chaleur     ainsi    construit, l'ensemble peut être considéré  comme comportant trois zones annulaires, soit une zone  intermédiaire s'étendant au travers de toute la     surface     des ondulations continues de la plaque, qui constitue la  partie     échangeuse    de chaleur principale pour un écoule  ment de fluide dans le même sens ou dans le sens  inverse ;

   et deux portions terminales dans chacune des  quelles la terminaison ou l'interruption     des    ondulations  permet aux deux fluides d'entrer et de quitter des pas  sages latéraux alternés, ou l'entrée d'un fluide et la sortie  de celui-ci latéralement tandis que l'autre fluide entre et  sort     radialement.     



  Dans une telle construction, utilisée pour une     turbine     à gaz     (fig.    13), chacune     des    plaques d'un     échangeur    de  chaleur     annulaire    50 présente une zone     intermédiaire     définie par les ondulations radiales pratiquées dans la  plaque du type illustré aux     fig.    1, 4, 5, 8 ou 11, de       manière    à réaliser des zones     terminales    51, 52 droite ou  gauche qui sont triangulaires en section radiale.

       Les    pla  ques sont séparées par des écarteurs de manière à réa  liser des passages radiaux d'une extrémité à l'autre entre  des paires alternées de plaques avec des passages dans  lesquels le fluide doit entrer à un bord     latéral    de cette  zone terminale 51, est dévié     radialement    dans l'ondulation  de la zone intermédiaire, puis est dévié de nouveau dans  une direction longitudinale pour être restitué au bord  latéral opposé de l'autre zone triangulaire terminale 52.

    Les ouvertures latérales de ces passages alternés peuvent  être enfermées à l'intérieur de tubulures annulaires adé  quates, ou de l'une d'elles, et un jeu de     ces    ouvertures  radiales peut ne pas être enfermé de manière à permet  tre l'entrée ou la restitution du fluide correspondant de  ou dans l'atmosphère.  



  Dans l'échangeur de chaleur illustré qui est utilisé  comme réchauffeur d'air pour une turbine à gaz, les  tubulures annulaires latérales du bord extérieur de  l'échangeur de chaleur sont reliées par un conduit à un       compresseur    d'air 53 tandis que l'autre tubulure latérale  54 est reliée à l'entrée de la bague de la chambre de com  bustion 55.

   Une tubulure annulaire 56 à l'intérieur de la       surface    interne de l'échangeur de chaleur annulaire est  reliée par un conduit 57 à l'échappement de la turbine  58, et l'autre extrémité 59 des passages radiaux de     cet     échangeur de chaleur est ouverte sur l'atmosphère, de  sorte que l'échappement des gaz passant au travers de       ces    passages radiaux, après avoir préchauffé l'air entrant,  soit restitué à l'atmosphère.  



  Pour faciliter l'assemblage, l'échangeur de chaleur  annulaire peut être     construit    à partir de portions en  forme de secteur, les plaques externes de chaque secteur  étant plates de sorte que lorsque deux de ces plaques  sont en contact aucun passage ne soit réalisé entre elles.  



  Des échangeurs de chaleur peuvent être conçus sous  la forme annulaire et également sous forme parallélé  pipédique. En outre, des échangeurs de chaleur peuvent  être réalisés en différentes     grandeurs    selon les besoins.  Par exemple, un     réchaufeur    d'air annulaire pour une tur  bine à gaz peut être réalisé à partir de plaques fines       présentant    une dimension radiale de 15     cm    et une dimen  sion axiale d'environ -5 à 8 cm, la surface interne annu  laire     présentant    un diamètre d'environ 10 à 30 cm et la  surface -annulaire externe présentant donc un diamètre  d'environ 40 à 60 cm.

   De l'autre côté de la     gamme,    un  échangeur de chaleur peut être réalisé, par exemple,    pour préchauffer de l'air de combustion ou pour la con  densation de vapeur dans une installation industrielle, et  peut, par exemple, être réalisé à partir de plaques rela  tivement épaisses, et présenter un diamètre jusqu'à  900 cm ; de telles plaques peuvent être réalisées prati  quement de la manière décrite en     référence    aux     fig.    1 à  10, et soudées ensemble à l'aide d'éléments écarteurs  et/ou des tubulures de l'échangeur de chaleur.

Claims (1)

1. REVENDICATION Echangeur de chaleur, caractérisé par le fait qu'il comprend des plaques d'échange de chaleur, empilées de manière à réaliser une pluralité de passages alternés pour chacun de deux fluides, chaque plaque comportant une série d'ondulations s'étendant parallèlement à une paire de bords longitudinaux parallèles entre eux et à la pla que, ces ondulations formant un plan médian de la pla que de chaque côté duquel des moitiés alternées d'ondu lations s'étendent, les ondulations se terminant le long de lignes disposées à proximité des bords terminaux de la plaque s'étendant entre les bords longitudinaux,

   ces bords et ces lignes définissant ensemble des zones termi nales triangulaires respectives de la plaque, les entrées et sorties des fluides dans ces passages alternés étant dis posées dans les bords de ces zones. SOUS-REVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur selon la revendication, caractérisé par le fait que, dans chaque plaque, les ondu lations se terminent suivant des lignes parallèles entre elles.

   2. Echangeur de chaleur selon la sous-revendica- tion 1, caractérisé par le fait que, dans chaque plaque, ces ondulations se terminent suivant une ligne perpendi culaire à la largeur de cette plaque. 3. Echangeur de chaleur selon la revendication, caractérisé par le fait que chaque plaque comporte des ondulations se terminant suivant une ligne disposée obli- quement par rapport à leur longueur.

   4. Echangeur de chaleur selon la revendication, caractérisé par le fait que chaque plaque est rectangu laire et que les ondulations se terminent à proximité de chaque extrémité de la plaque suivant deux lignes obli ques parallèles s'étendant chacune à partir d'une extré mité adjacente de ces bords parallèles jusqu'en un point intermédiaire de l'autre de ces bords.

   5. Echangeur de chaleur selon la revendication, caractérisé par le fait que les plaques comportent dans les zones terminales et sur un côté de chaque plaque une pluralité de déformations présentant chacune une hau teur égale à la hauteur totale de ces ondulations longi tudinales.

   6. Echangeur de chaleur selon la sous-revendica- tion 5, caractérisé par le fait que ces déformations com portent des supports disposés en rangées alignées avec certaines de ces ondulations longitudinales et distribuées sur la largeur des zones terminales de chaque plaque.

   7. Echangeur de chaleur selon la sous-revendica- tion 5, caractérisé par le fait que dans une plaque sur deux, ces déformations des zones terminales sont consti tuées par des ondulations courtes disposées en rangées longitudinales distribuées sur les zones terminales et s'étendant en direction des ouvertures d'entrée et de sortie.

   8. Echangeur de chaleur selon la sous-revendica- tion 5, caractérisé par le fait que dans une plaque snr deux, les déformations pratiquées dans les zones termi nales sont constituées par des ondulations courtes, dont certaines s'étendent suivant un tracé courbe à partir d'un bord latéral de chacune de ces zones tendant vers une direction longitudinale à proximité des extrémités de ces ondulations longitudinales et dont certaines sont dis posées transversalement par rapport à ces ondulations longitudinales en direction des ouvertures d'entrée et de sortie pratiquées dans les bords latéraux.

   9. Echangeur de chaleur selon l'une des sous-reven- dications 1 à 4, caractérisé par le fait que les plaques présentent sur toute la surface de leur zone triangulaire terminale une pluralité d'ondulations transverses sur un côté de la plaque dont la hauteur est égale à la hauteur totale des ondulations longitudinales.

   10. Echangeur de chaleur selon l'une des sous-reven- dications 1 à 4, caractérisé par le fait que les zones trian gulaires terminales de chaque plaque sont planes et sont situées dans le plan médian et par le fait qu'une partie triangulaire correspondante de feuillards, entièrement ondulée, est soudée à la surface de chacune de ces zones terminales planes.

   11. Echangeur de chaleur selon la sous-revendica- tion 10, caractérisé par le fait que dans chaque plaque ces zones terminales planes sont constituées par des triangles isocèles droits, et par le fait que des portions triangulaires identiques sont soudées à ces zones termina les, les ondulations de ces parties s'étendant longitudina lement en direction des ouvertures d'entrée et de sortie ou s'étendant transversalement par rapport à ces ouver tures d'entrée et de sortie.

   12. Echangeur de chaleur selon la revendication, caractérisé par le fait que chaque plaque est constituée par un quadrilatère et présente un premier bord plié sui vant deux angles égaux opposés de manière à consti tuer une bande marginale étroite présentant une surface disposée dans le plan des sommets des déformations d'un côté de la plaque, le deuxième bord opposé étant plié de manière à réaliser une bande marginale plus large également disposée et adaptée pour être ajustée autour d'une bande marginale étroite d'une plaque identique juxtaposée sur ce côté, un troisième bord transversal par rapport à ce premier et deuxième bord,

   plié de même manière pour réaliser une bande marginale étroite avec une surface placée dans le plan des sommets des défor mations de l'autre côté et un quatrième bord disposé à l'opposé de ce troisième bord, plié de manière à réaliser une bande marginale plus large disposée de façon simi laire et adaptée pour recevoir la troisième bande margi nale étroite d'une plaque juxtaposée sur cet autre côté.

   13. Echangeur de chaleur selon la sous-revendica- tion 12, caractérisé par le fait que les plaques sont super posées, leurs formations opposées étant en contact lon gitudinal, la première et troisième bande marginale étroite de chaque plaque étant engagée chacune d'un côté dans la seconde et la quatrième -bande marginale large des plaques adjacentes, et la seconde et la qua trième bande marginale de chaque plaque entourant la première et la troisième bande marginale étroite de ces plaques adjacentes. 14.

   Echangeur de chaleur selon l'une des sous-reven- dications 1 à 4, caractérisé par le fait que les plaques sont assemblées par juxtaposition avec leur ondulation longi tudinale en contact longitudinal, et par le fait qu'elle comprend des éléments écarteurs présentant une épais seur égale à la hauteur totale des déformations d'une plaque, ces éléments écarteurs étant interposés entre les portions marginales plates de ces plaques ondulées. 15.

   Echangeur de chaleur selon la sous-revendication 14, caractérisé par le fait qu'il présente une forme annu laire et que le plan médian de chaque plaque est radial par rapport à l'axe de l'échangeur de chaleur, chaque paire d'éléments écarteurs disposés radialement entre des paires alternées de plaques présentant la, forme d'un coin pour correspondre avec l'angle entre les plaques et par le fait qu'il comporte des éléments écarteurs disposés paral lèlement audit axe, les éléments disposés à l'extrémité extérieure de ces plaques étant plus épais que ceux dispo sés à l'extrémité intérieure de ces plaques,

   des espaces alternés entre ces plaques étant ouverts sur leur côté radial, tandis que les espaces intercalés étant ouverts sur leur côté intérieur et extérieur. 16. Echangeur de chaleur selon la, sous-revendica- tion 14, caractérisé par le fait qu'il présente une forme annulaire et que dans chaque groupe de trois plaques, les deux plaques externes sont placées dans des plans ra diaux par rapport à l'axe tandis que la plaque intermé diaire est disposée parallèlement à l'une de ces plaques externes,

   deux éléments écarteurs en forme de L pré sentant une épaisseur constante étant situés entre ces pla ques parallèles, l'un s'étendant le long de l'extrémité exté rieure et partiellement le long d'un côté latéral et l'autre s'étendant le long de l'extrémité intérieure et partielle ment le long de l'autre côté latéral de l'espace compris entre ces plaques parallèles,

   de manière à constituer des ouvertures latérales d'entrée et de sortie pour cet espace et deux éléments écarteurs rectilignes en forme de coin disposés entre les bords latéraux des deux autres plaques inclinées l'une par rapport à l'autre de manière à consti tuer des ouvertures d'entrée et de sortie aux extrémités de ces plaques inclinées l'une par rapport à l'autre.

   17. Echangeur de chaleur selon la sous-revendica- tion 16, caractérisé par le fait qu'il comporte deux ensem bles annulaires reliés coaxialement à l'aide de bagues d'espacement fixées entre les bords adjacents internes et externes de leur surface transversale opposée,

   l'une de ces surfaces annulaires internes et externes étant enfer mée à l'intérieur d'un organe semi-toroïdal servant de déflecteur au fluide passant radialement dans une direc tion au travers d'un ensemble s'étendant sur 180() envi ron pour passer radialement dans la direction opposée au travers de l'autre ensemble, l'autre fluide étant envoyé à l'aide des ouvertures d'entrée et de sortie latérales au travers des deux ensembles successivement. 18.

   Echangeur de chaleur selon la sous-revendication 17, caractérisé par le fait qu'il comprend des conduits coaxiaux alignés pour l'entrée et l'échappement du fluide s'écoulant radialement par une paroi de séparation cir culaire disposée entre ces conduits, dont chaque face est réalisée de manière à déflecter le fluide entre ses direc tions axiales et radiales.

   19. Echangeur de chaleur selon la sous-revendication 15, caractérisé par le fait qu'il comporte deux ensembles annulaires reliés coaxialement à l'aide de bagues d'espa cement fixées entre les bords adjacents internes et exter nes de leur surface transversale opposée, l'une de ces sur faces annulaires internes et externes étant enfermée à l'intérieur d'un organe semi-toroïdal servant de déflecteur au fluide passant radialement dans une direction au tra vers d'un ensemble s'étendant sur 180o environ pour pas ser radialement dans la direction opposée au travers de l'autre ensemble,

   l'autre fluide étant envoyé à l'aide des ouvertures d'entrée et de sortie latérales au travers des deux ensembles successivement. 20. Echangeur de chaleur selon la sous-revendication 19, caractérisé par le fait qu'il comprend des conduits coaxiaux alignés pour l'entrée et l'échappement du fluide s'écoulant radialement par une paroi de séparation cir culaire disposée entre ces conduits, dont chaque face est réalisée de manière à déflecter le fluide entre ses direc tions axiales et radiales.