<Desc/Clms Page number 1>
Echangeur de chaleur perfectionné et procède pour sa fabrication.
La présente invention se rapporte à des échangeurs de chaleur et plus particulièrement à un type d'échangeur de chaleur comprenant deux ou plusieurs canaux parallèles en spirale dont les parois constituent des surfaces qui transmettent la chaleur entre des fluides circulant dans ces canaux.
Des échangeurs de chaleur de ce genre sont supérieurs, comme efficacité de transmission de chaleurà tous les autres genres d'appareils servant aux mêmes fins.
Pour que la transmission donne un fort rendement il im@ porte que la distance entre les parois des canaux demeure bien uniforme, et que l'appareil puisse résister à des pressions Intérieures ou extérieures élevées*
Il faut aussi que toutes les parties soient aisément accessibles pour qu'un puisse les nettoyer et enlever
<Desc/Clms Page number 2>
les dépôts dont la présence fait obstacle à la transmission de la chaleur.
Pour que l'appareil donne un bon rendement il faut que ses canaux soient aussi étroits que possible, autrement dit que les parois des canaux soient rapprochées l'une de l'autre. Mais alors il doit avoir une largeur axiale considérable de façon à laisser au courant un passage suffisant dans le sens de la périphérie. En outre, les parois des canaux doivent être minces afin d'augmenter la rapidité de transmission de la chaleur. Cela a toutefois pour inconvénient de rendre difficile le maintien correct de la distance voulue entre les parois.
Si par exemple des pièces d'espacement sont soudees aux arêtes des spirales des parois, ces parois ont tendance à se bomber ou 'ci fermer boucle vers l'extérieur ou vers l'intérieur, dans leur région moyenne, ce qui produit des étranglements en divers points du passage du courant.
De plus, si la pression du liquide n'est pas uniforme dans tous les canaux, la différence de pression, même si elle est petite, pourra causer une déformation des parois au point qu'un ou plusieurs des canaux soient complètement engorgés dans leur partie moyenne.
Des supports pour les bords en spirale ( côtés courts) de l'appareil ne peuvent supprimer cet inconvénient.
La présente invention a pour objet de supprimer le susdit inconvénient et de procurer un appareil
EMI2.1
d'un boni re-idei,,ent pour la trar.smission de la chaleur et en même temps peu dispendieux et résistant bien aux efforts destructeurs signalés ci-dessus, même s'il est fait en tôle mince. En outre, cet appareil est établi de façon que les surfaces d'échage de chaleur soient aisément
<Desc/Clms Page number 3>
accessibles pour le nettoyage.
L'échangeur de chaleur de la présente invention comporte des éléments d'espacement rigides dans un ou plusieurs des canaux en spirale pour supporter la partie centrale ou moyenne des parois des canaux entre les bords en spirale des dites parois pour absorber les efforts tendant à modifier la largeur des canaux. Ces élé ments sont disposés de manière que l'accès aux canaux soit le moins possible gêné, et comme ils maintiennent la forme régulière de ces canaux, ils facilitent plutôt le nettoyage de ceux-ci.
L'invention consiste encore dans le procédé de fabrication des échangeurs de chaleur du genre indiqué, et dans les différentes phases par lesquelles il passe
EMI3.1
notamment pour 1'appli cat im des élér nt'=! d'espacement qui, comme il est dit ci-dessus, sont placés dans l'appareil en des points où ils sont plutôtiraccessibles.
Un exemple d'exécution de l'invention est repré- senté sur le dessin ci-annexé qui indique:
Fig. I. - Une coupe longitudinale d'une partie de l'appareil avec diversesmanières de faire les éléments d'espacement placés entre les parois des canaux;
Fig. 2. - Une coupe transversale correspondant à la figure I.
Fig. 3.- une coupe longitudinale de l'appareil, avec éléments d'espacement faits encore autrement.
Fig. 4.- une section transversale de l'appareil indiqué sur la figure 3.-
D'âpres les figures I et 2, l'échangeur de chaleur
<Desc/Clms Page number 4>
comprend deux plaques de métal I et 2 recourbées en spirale, mais dont le nombre peut être de trois ou davantage,. pour faire plusieurs caneux. Les canaux 3 et 4 pour le passage des fluides échangeant leur chaleur sont recouverts, par exemple, par des garnitures 6 et des plaques plates 5 appliquées dessus. A leurs bords en seilale, les plaques 1 et 2 sont entretoisees par des éléments intercales disposés pour être accessibles'de l'extérieur de l'appareil.
Dans les canaux 3 et 4, des pièces d'espacement 9 et 10 forment des rangées restilignes entre les deux côtés plans extrêmes de l'appareil. Ces pièces peuvent, toutefois, si on le préfère, être disposées irrégulièrement sauf a gêner quelque peu pour le nettoyage des canaux.
Les pièces 9 et 10 peuvent être soudées à un bout seulement comme le sont les pièces 9, ouà leurdeux bouts, cornue les pièces 10. Elles peuvent aussi être inserees à foree et tenues simplement en place par frottement contre lesparois, ou par des saillies existant sur les deux parois opposées ou sur une seule. Ces saillies peuvent être en métal coulé. Pour les pièces fixées par frottement, il convient que les surfaces de friction soient rugueuses.
Les éléments d'espacement sont appliqués de la manière suivante:
La construction de l'appareil se fait en commengant par le centre, de manière que soit appliqué en premier lieu l'enroulement le plus éloigne vers l'intérieur de la plaque métallique interne. Ensuite, des pièces d'espacement sont appliquées à la surface externe de cet enrou - le.ment et alors l'enroulement le plus intérieur de l'au- tre plaque est formé. Si une seule des extrémités des pièces d'espacement, comme en 9 du dessin, est soudée à
<Desc/Clms Page number 5>
une paroi, la formation de l'appareil a lieu de la façon indiquée ci-dessus, jusqu'à ce que les spirales soient finies.
Si, pour rendre l'appareil particulièrement résistant,on veut fixer aussi pour une soudure l'autre bout des pièces d'espacement, ou de certaines d'entre elles on perce un ou plusieurs trous dansla plaque en spirale extérieur, en regard des pièces d'espacement fixées à la plaque intérieure. Puis ces trous sont emplis avec du métal coulé, de sorte que, comme en le voit en 10 sur les figures 1 et 2, les pièces d'espacement sont soudées à la plaque extérieure. Cela fait, on passe à la rangée suivante de pièces d'espacement à souder et on continue jusqu'à achèvement complet de l'appareil. Au lieu d'appliquer les pièces d'espacement à la surface extérieure des plaques onpeut aussi bien lesàppliquer au coté intérieur de ces plaques avant d'appliquer la plaque de métal en question sur l'appareil.
Les dites pièces peuvent aussi être appliquées avec avantage sur les plaques avant que celles-ci soient roulées en spirale ; on a dans ce cas l'assurance de pouvoir placer les pièces d'espacement très régulièrement sur les plaques, de façon qu'elles gênent le moins possible le nettoyage des canaux en spirale.
Si les canaux 3 et 4 sont très étroits, on peut arranger des supports d'une manière très simple en substituant du métal coulé aux pièces d'espacement. Pour cela on perce un trou dans la plaque extérieure, et par ce trou on coule le métal fondu dans l'espace compris entre les parois du canal, jusqu'à ce qu'il emplisse comme on le voit en II sur les figures 3 et 4. Dans ce cas, pendant l'opération de soudage, l'espacement entre lesplaques doit être exactement maintenu, ce qu'on peut obtenir par
<Desc/Clms Page number 6>
exemple au moyen de pièces librement insérées que l'on retire après achèvement du soudage. Les trous ne sont pas nécessairement obtenus par pergage de la plaque, ils peuvent être obtenus par brûlage lors de l'opération de soudage.
Il est possible également, comme on l'a in- diqué en 12, figures 3 et 4, de forcer sur les plaques de métal des renflements qui constituent des éléments d'espacement tenant à distance la plaque opposée et, par conséquent, maintenant entre les plaques l'espacement régulier voulu. Les renflements peuvent également faire saillie à l'intérieur, leur formation étant de préférence effectuée avant celle des spirales. Les sommets des renflements peuvent, si on le desire, être fixés par soudage à la plaque opposée. En outre, chacune des deux parois opposees peut comporter des renflements se faisant vis à vis et en prise l'un avec l'autre. Les sommets de ces renflements peuvent être soudés ensemble.
Cornue on le voit sur le côté gauche de la figure 3, les éléments d'espacement peuvent être constitués par des dents 13 dans lesquelles on peut insérer, fixer au besoin, des pièces d' espacement, par exemple des billes 14.