LU82882A1 - Manchon pour la fixation de tubes dans des plaques de support d'un echangeur de chaleur et echangeur equipe de tels manchons - Google Patents

Description

! 2

La présente invention est relative à un manchon pour la fixation de tubes, notassent de tubes en verre, dans des ouvertures pratiquées dar.s une plaque de support généralement métallique d'un échangeur de chaleur.

Le but de la présente invention consiste essentiellement à présenter un manchon d'étanchéité du type susdit qui convient particulièrement pour des échangeurs de chaleur dans lesquels existe le risque d'incrustation, p.e. par la cristallisation de sels,, aux endroits où j les tubes traversent les plaques de support.

I * Généralement, les manchons connus jusqu'à présent pour soutenir des tubes de verre dans des plaques métalliques de support, appelées "plaques tubulaires'^ dans un échangeur de chaleur présentent 1'inconvénient,pour le traitement de solutions donnant naissance à la formation d'incrustations par recristallisation de sels, que lorsque du liquide incrustant s'infiltre entre un manchon et un I tube de verre, cette solution donne naissance à la forma tion de cristaux à cet endroit qui, par suite de leur accroissement, exercent une grande pression sur la paroi extérieure du tube et risquent ainsi de l'écraser à cet * endroit.

Un des buts essentiels ce la présente invention consiste à remédier à cet inconvénient au moyen du I manchon suivant l'invention.

Un autre but de 1'invention est de présenter un manchon suffisamment étanche à l'infiltration de solutions incrustantes qui , de plus, permet de centrer rigoureusement les tubes dans leurs ouvarrares respectives tout en limitant la pression locale exercée sur la : * surface extérieure des tubes à l'endroit ce passage à tra- /

vers les ouvertures susdites. /L

\ 1.

I .

3 f * A cet effet, suivant l'invention, le manchon présente,sur sa face intérieure, une série de nervures annulaires consécutives relativement souples destinées à s'étendre autour du tube et à serrer sur ce dernier par déformation élastique.

Avantageusement, les têtes des nervures se touchent sensiblement sous l'effet de la déformation élastique susdite.

Suivant une forme de réalisation particu-

Ilière de l'invention, le manchon comprend un annea^ dont la largeur est supérieure à l'épaisseur de la plaque de support et dont la face intérieure présente lesdites rainures, et au moins un écrou destiné à se visser sur la face extérieure de l'anneau contre les bords de l'ouverture dans laquelle ce dernier est engagé.

Suivant une forme de réalisation préférentielle de l'invention, l'anneau présente un rebord extérieur s'étendant sur tout le pourtour d'une de ses extrémités latérales, l'écrou étant vissé sur l'autre extrémité.

L'invention concerne encore un échangeur de chaleur comprenant des tubes montés dans des plaques de % support présentant chacune des ouvertures de passage pour les tubes, la section de ces ouvertures étant plus grande que la section externe des tubes, chacun de ces derniers étant monté dans ces ouvertures par l'intermé-

Idiaire d'un manchon tel que décrit ci-dessus.

D'autres détails et particularités de l'in- * vention ressortiront de la description donnée ci-après, [ à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins 1 / * annexés, d'une forme de réalisation particulière de l'in- / vention. f w.

S i.

\ i 4 ! La figure 1 est une vue en coupe axiale, avec brisures partielles, d'un tube 1 monté dans une ouverture de passage 2 d'une plaque de support 3 par 1'intermédiaire d'un manchon 4, suivant une forme de réalisation j particulière de l'invention.

La figure 2 montré, à plus grande échelle, un détail de la figure 1.

La figure 3 montre le détail correspondant d'un manchon connu.

Le manchon,suivant l'invention,présente, sur sa face intérieure, une série de nervures annulaires consécutives relativement souples 5 destinées à s'étendre autour du tube 1 et à se serrer sur ce dernier par déformation élastique.

i Comme montré par les détails de la figure 2, les têtes 6 des nervures 5 se touchent sous l'effet de i la déformation élastique susdite, de manière à former une ! surface de contact plus ou moins continue à proximité de la paroi extérieure du tube, comme indiqué schématiquement par le trait mixte 7 sur la figure 2. Ainsi, le volume 8 à l'intérieur du manchon 4 qui est en contact avec la paroi extérieure du tube 1 est devenu extrêmement réduit et les risques qu'une infiltration de liquide incrustant puisse présenter un danger de fracture du tube sont pratiquement inexistants.

Si par exemple du liquide incrustant s'infiltre, suivant le sens de la flèche 9,entre les têtes des deux premières nervures, l'incrustation qui se produit ainsi fera office de joint d'étanchéité et empêchera le liquide de pénétrer plus loin entre la paroi du tube et / le manchon 4. /!/ * > * i t i 5 \ - De même, la dilatation provoquée par cette cristallisation renforce le contact entre les têtes des nervures qui ainsi réduisent davantage les risques d'infiltration aussi bien le long de la paroi des tubes qu'entre deux nervures consécutives vers la base de celles-ci.

De plus, grâce à cette déformation élastique, l'augmentation de pression qui pourrait se présenter dans le volume 8 à l'entrée du manchon, est absorbée par la déformation élastique des nervures 5.

Par ailleurs, par cette succession de nervures I à l'intérieur du manchon, le poids du tube est réparti : r pratiquement uniformément sur toute la largeur du manchon, T ce qui réduit les risques d'ovalisation du trou de pas- ; ; sage du tube dans le manchon sous le poids du tube.

| Le tube reste donc correctement centré tout en I1 étant maintenu de manière élastique dans la plaque de support.

Une autre conséquence non négligeable, surtout du point de vue économique, est que, grâce à ces multiples nervures qui répartissent l'effort exercé par le tube sur le manchon, la surface de contact de chaque nervure indi- | viduelle avec la paroi du tube peut être beaucoup plus ré- (j i duite que dans le cas où seulement une nervure est présen-

Ite à chacune des extrémités du manchon. Un tel manchon nécessite des nervures beaucoup plus hautes pour permettre d'obtenir, par le flexion de ces nervures, une surface d'appui 15, entre ces dernières et le tube, suffisamment importante, comme illustré schématiquement par la / I figure 3.

i 6

Cette figure montre également clairement les problèmes, invoqués dans l'introduction de description, de ces types de manchons en présence d'une solution incrustante. En effet, si celle-ci s'infiltre entre les nervures 5 et le tube 1, comme indiqué par la flèche 9, elle peut s'accumuler dans un volume relativement impor-i tant 16 existant entre les deux nervures 5 et la paroi extérieure du tube et donner lieu à la naissance d'une cristallisation exerçant une très forte pression sur cette paroi du tube.

, Le manchon suivant l’invention, et tel qu'il lustré par les figures 1 et 2, présente une section extérieure légèrement plus grande que la section de l'ouverture 2 de la plaque de support dans lequel il y a lieu de le monter, de manière à permettre de l'y introduire par serrage et ainsi d'obtenir à cet endroit également l'étanchéité désirée.

Ce manchon comprend avantageusement un anneau 10,dont la largeur est supérieure à l’épaisseur de la plaque de support 3 et dont la face intérieure pré-. sente lesdites rainures 5, et au moins un écrou 11 destiné ' à se visser sur la face extérieure de l'anneau 10 contre les bords de l'ouverture 2 dans laquelle est engagé cet anneau.

Dans la forme de réalisation montrée à la figure 1, un rebord extérieur 12 s'étend sur tout le pourtour d'une des extrémités latérales du manchon, l'écrou 11 étant vissé sur l'autre extrémité.

De plus, un joint d'étanchéité 13,en forme de rondelle, est prévu entre l'écrou 11 et les bords de ; l'ouverture 2 de la plaque de support 3. /?

Vf / « ï 7 j * Ce manchon est de préférence réalisé en polytétrafluorure d'éthylène,connu sous le nom commercial "Téflon", de manière à pouvoir résister à la corrosion.

Pour les mêmes raisons, la plaque de support peut être protégée par un film de Téflon 14 qui est ! maintenu contre les faces de cette dernière par l'écrou 11 j i et le rebord 12 du manchon 4.

! Il est bien entendu que l'invention n'est * pas limitée à la forme de réalisation décrute et montrée ! aux figures et que bien des variantes peuvent être envisa- j s gêes sans sortir du cadre du présent brevet, j C'est ainsi qu'on pourrait prévoir, à cha cune des extrémités de l'anneau 10, un écrou 11 ou que, I· ! pour assurer l'étanchéité entre le manchon et les bords de i l'ouverture de la plaque de support dans laquelle il \ est engagé, on pourrait prévoir,sur la face cylindrique | extérieure du manchon, des nervures sensiblement analogues j' aux nervures 5 prévues sur la face intérieure du manchon^/ i ! .i j l ! i-.

i i j

Claims (9)

1.- Manchon 4, pour la fixation de tubes 1 dans les ouvertures 2 pratiquées dans une plaque de sup-! port 3 d'un échangeur de chaleur, caractérisé en ce qu'il présente, sur sa face intérieure, une série de nervures annulaires consécutives relativement souples 5 destinées i ! à s'étendre autour du tube 1 et à se serrer sur ce dernier j j par déformation élastique.

2. Manchon suivant la revendication 1, | v caractérisé en ce que les têtes 6 des nervures 5 se tou- j , chent sensiblement sous l'effet de la déformation élasti- j que susdite.

3. Manchon suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il présente une section extérieure légèrement plus grande que la section de l'ouverture de la plaque de support dans, laquelle il y a lieu de le monter, de manière à permettre de l’y introduire par serrage.

4. Manchon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un anneau 10, dont la largeur.est supérieure à l'épaisseur de ♦ la plaque de support et dont la face intérieure présente lesdites rainures, et au moins un écrou 11 destiné à se visser sur la face extérieure de l'anneau contre les bords de l'ouverture 2 dans laquelle est engagé l'anneau susdit.

5. Manchon suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'anneau présente un rebord extérieur 12 s'étendant sur tout le pourtour d'une de ses extrémités latérales, l'écrou 11 étant vissé sur l'autre / extrémité. / h Λ ' «

6. Manchon suivant l'une ou l'autre des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'un joint d'é*-* tanchéité 13 est prévu entre l'écrou et les bords de l'ou verture 2.

7. Manchon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est réalisé en pôlytetrafluorure d'éthylène.

8. Manchon pour la fixation de tubes dans une plaque de support d'un échangeur de chaleur, tel que décrit ci-dessus ou montré aux dessins annexés. *

9. Echangeur de chaleur comprenant des tubes montés dans des plaques de support présentant cha- j cune des ouvertures de passage pour les tubes, la section i de ces ouvertures étant plus grande que la section externe I des tubes, chacun de ces derniers étant monté dans ces S ouvertures par l'intermédiaire d'un manchon tel que dé crit ci-dessus ou montré aux dessins annexés. I Dessins : .....Λ______planches I .......%.........psncc dort .... Λ .... ΓΓ-ηο ds ce/de I .... 6 ... · - ··?. description | » .... i ‘ - r.;· revcr.cication: .............. ri..cvj=. descriptif J i_,,vor.U 2 3 Ctï. IüSO i Le rr.enfiche : Λ/ j Charles München i 3 j i i |