BE658443A

BE658443A -

Info

Publication number: BE658443A
Authority: BE
Priority date: 1964-01-27
Filing date: 1965-01-18
Publication date: 1965-05-17

Description


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  "Perfectionnements apportés aux appareils échangeuns de chaleur" 
La présente invention est relative eux systémes   pour.     l'échange   de chaleur entre fluides,ainsi qu'aux batteries établies avec de tels systèmes. 



   Suivant l'invention, il est prévu un eystéme on graupe d'échangeur de chaleur comprenant des   conduite,   extérieur et intérieur, pour fluides respectifs, le conduit intérieur comportant un tube en forme de U, logé à l'intérieur du con- duit extérieur et régnant dans le sens longitudinal de celui-ci,      

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 tandis que le conduit extérieur comporte une extrémité à bride, les portions terminales des branches dutube U   ±%on%   orientées vers l'extérieur, pour être fixées à un   élément   de montage prévu à ladite extrémité à bride,   'De   préférence,  l'élément,

   de   montage affecte la forme d'un anneau et est disposé de façon à être   intercalé     entre   .ladite extrémité à bride et un raccord à fluide. voisin de cette   extrémité,   pour le conduit   extérieur,   Dans ce cas, les branches du tube en forme de U peuvent présenter des   portions   d'extrémité orientées en sens opposés, qui s'avancent radiale- ment vers l'intérieur de l'anneau, pour être fixées à celui-ci, De cette façon, la conduit extérieur peut communiquer, par exemple avec un conduit correspondant disposé en ligne avec lui et fixé par une bride analogue au coté opposé de l'anneau de montage. 



   Une telle disposition est particulièrement favorable lorsqu'on désire établir une batterie de tels systèmes ou   6%ou-   pas en série, dans lequel cas ledit conduit correspondant de- vient, par exemple, un conduit extérieur suivant ou un élément de raccordement conduisant à un conduit extérieur suivant. 



  Lorsqu'il s'agit d'un élément de raccordement,celui-ci peut affecter une forme en U, de sorte que les conduits extérieurs sont disposés d'une façon relativement peu encombrante et paral- lélement les uns. aux autres et, dans ce cas, il sera avantageux de placer les anneaux de montage aux extrémités voisines des conduits extérieurs, afin de pouvoir alimenter les tubes inté- rieurs en fluide à partir d'une conduite principale ou d'un collecteur, en n'utilisant, pour établir les communications, que de courtes canalisations de dérivation. 



   L'invention sera décrite ci-après d'une manière plus détaillée, en se reportant aux dessins annexés, dans lesquels : 
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La Figure 1 est une vue en coupe d'un système suivant l'invention. 



   Les Figures 2 et 3 sont, respectivement, une vue en bout et une vue latérale d'une batterie d'échange de chaleur comprenant un certain nombre de groupes représentés dans la Figure 1, et 
Les Figures 4 et 5 sont des vues en coupe, à savoir, en élévation et en bout, respectivement, d'une variante du mo- de de raccordement à anneau de montage. 



   En considérant la Figure 1 des dessins annexés, on voit que le système suivant l'invention comprend un tube extérieur 2 présentant des extrémités à brides 4, 6. Au niveau de la bride inférieure, on voit qu'un tube à bride 2a, comportant une extrémité à bride 6a, est fixé au premier tube à l'aide de boulons 8, tandis qu'un anneau de montage 10 est intercalé en- tre les deux brides 4 et 6a. Les tubes 12a, 12b, en forme de U, sont fixés à cet anneau, leurs branches se terminant par des coudes 14, orientés en sens opposés, qui s'engagent radia- lement dans l'anneau 10, ce dernier étant pourvu à cet effet de quatre orifices uniformément espacés. 



   Dans la première phase de la fixation de chacun des tubes 12a, 12b à l'anneau, les extrémités des tubes présentent encore un aspect uni et sont engagées par détente élastique dans leurs orifices respectifs. On forme ensuite une colleret- te périphérique 16 sur chaque extrémité du tube, afin de faci- liter la formation du joint; on forme en outre une saillie annulaire 18 à proximité de la collerette 16, saillie qui pé- nètre dans une gorge correspondante de la paroi de l'orifice. 



  L'orifice proprement dit se dirige vers l'extérieur, jusqu'à un suralésage taraudé 20, lequel reçoit un raccord fileté 22,      

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 monté sur un tube   24 à   collerette extérieure, de façon à établir un joint étanche entre les deux tubes. De cette façon, les deux tubes 24, raccordés à chaque tube en U, permettent l'entrée et la sortie d'un fluide échangeur de chaleur. 



   Les Figures 2 et 3 représentent une manière dont une série de trois groupes, tel que celui qui vient   d'être   décrit, peuvent être employés pour former une batterie échangeuse de chaleur, chaque groupe étant désigné par le chiffre de réfé- rence 26. 



   On voit que des tubes extérieurs successifs communi- quent entre eux au moyen de coudes 28 en U interposés entre les brides 4,   6   Les anneaux de montage 10 sont prévus aux extrémités voisines des systèmes ou groupes, de façon à faci- liter le raccordement des tubes intérieurs en U aux collec- teurs d'entrée et de sortie 30 et 32, dont le premier affecte une forme en U inversé et l'autre une forme en U normale. 



   Des embases boulonnées 34 assurent la fixation des groupes, à une extrémité, à un anneau de support tubulaire oblong 36, auquel sont fixés des pieds 38. A l'autre extré- mité des groupes, les embases sont voisines des anneaux de montage et, à cet endroit, les collecteurs font eux-mêmes partie du support. Ainsi, le tube collecteur 32 est pourvu de plaques d'obturation terminales 40, tout en se prolongeant vers le bas par une branche borgne ou morte 42, de manière à présenter la forme d'un anneau oblong, analogue à celle de l'anneau 36. Les extrémités du collecteur 30 sont courbées .en direction de la surface extérieure du collecteur 32 et sont soudées à cette surface; toutefois, il n'y a pas de communication entre les tubes en ces endroits. De plus, une autre branche morte 44, passe entre le prolongement mort 42 et le collecteur 30.

   On réalise ainsi une construction de 

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 Support rigide, à laquelle sont fixés d'autres pieds 38, 
Les tubes   de   dérivation   extérieurs   24,   prévus   entre   les     collecteurs   30 et 32, d'une   part,   et les anneaux de montage 10, d'autre part, sont reliés aux tubes intérieurs des groupes de la maninére   représentée   dans   la   Figure 1 et peuvent être fixés d'une maniére similaire aux tubulures 46 des collecteurs. 



     Dans   les   Figurée     4   et 5, deux tubes intérieurs   12a   et 12b, logés   à     l'intérieur   d'un tube extérieur 2, sont situés dans deux plans perpendiculaires entre eux, comme représenté déjà dans la Figure 1. Les coudes   44,   qui forment les parties terminales de chacun des tubes intérieurs, sont orientés ici obliquement par rapport au plan du tube correspondant, de sorte que les coudes des deux tubes sont orientés suivant deux   plana   parallèles. Les quatre orifices de l'anneau de montage de   variante   40 sont disposés en paires opposées ou parallèles, comme il est représenté à titre d'exemple dans la partie de droite de la Figure 5.

   La manière dont les extrémités du tube sont raccordées aux orifices est essentiellement identique à celle décrite ci-dessus, sauf qu'ici les raccords filetés 42 portent directement sur les collerettes 46 des tubes intérieurs. 



    En   groupant les extrémités des tubes intérieurs de cette ma-   nière.   on peut établir les communications pour le fluide avec l'extérieur à travers deux collecteurs 50, qui, de cette façon, entourent les entrées et les sorties des tubes, respectivement. 



  Chaque collecteur est formé par un élément tubulaire, qui pré- sente une section circulaire à son extrémité extérieure, où il est soudé à une bride de tuyau, tandis que son extrémité intérieure est aplatie, de telle sorte que son pourtour est inclus à cet endroit dans le gabarit de l'épaisseur de l'anneau de montage, auquel il peut être fixé par un joint soudé. 

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   Il   ressort   de la description ci-dessus qu'un groupe suivant l'invention ne comporte pas une   communication   direote entre les canalisations qui forment des passages   à   fluide in-   térieurs   et extérieurs. Cette disposition, combiné$ avec la configuration de chaque tube intérieur, permet une dilatation thermique relativement libre du tube intérieur et, d'autre part, permet d'établir une installation où les tubes   intérieur   peuvent être aisément retirée et remplacés en vue du nettoyage et de 1 entretient Il n'est pas nécessaire de faire subit au tube extérieur une transformation particulière quelconque pour lui permettre de recevoir les tubes intérieurs, étant donné que ceux-ci peuvent être en effet insérés dans une conduite exis- tante,

   dans laquelle on a réservé un espace axial   permettant   de loger l'anneau de montage. 



   Lorsque plusieurs groupes suivant l'invention   sont   re- liés entre eux pour former une batterie, on obtient un systéme échangeur de chaleur relativement peu encombrant, panticulié- rement en ce qui concerne l'espace environnant requis pour le démontage des tubes intérieurs. L'exemple particulier repre- sente permet une vitesse relativement élevée   du   fluide dans le circuit à fluide extérieur, ce qui favorisé le processus de transmission de chaleur, contribuant ainsi à réduire   l'en.   combrement de l'installation. 



   Cependant, la nature des connexions entre les   grouper   d'une batterie peut varier, pour   répondre   à   différents   usages. 



  Ainsi, et bien que les Figures 2 et 3 représentent un   Certain   nombre de tubes extérieurs connectés en série, on concoit qu'en éliminant les coudes 28 en U et en disposant des coliec- teurs appropriés aux deux extrémités des   tubea   extérieurs, on peut relier ceux-ci en parallèle. De même, les   tubes   intérieurs 

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 sont représentés dans un branchement   parallèle   Mais leurs connexions peuvent être aisément modifiées, de facon qu'ils soient branchés en série.

   Il est évident que l'onpeut éga- lement adopter un fonctionnement mixte série-parallèle pour l'un de ces trajets de fluide ou les deux, en faisant appel à des soupapes d'arrêt, ceci pour faire en sorte qu'une partie de la batterie puisse demeurer en fonctionnement lorsqu'on démonte un ou plusieurs groupes. 



   REVENDICATIONS.      



   1.- Dispositif échangeur de chaleur caractérisé en ce qu'une canalisation (12) comporte un tronçon principal en U et des tronçons terminaux (14,44) qui partent dudit tronçon principal et se dirigent en sens opposés, et en ce qu'un élé- ment de montage annulaire (10, 40) reçoit lesdits tronçons terminaux, de façon que la canalisation soit fixée à cet   élé-   ment de montage, ledit élément de montage étant pourvu de moyens permettant de fixer ledit dispositif à une enceinte extérieure, qui entoure le tronçon principal de la canalisa- tion (12).

Claims

2. - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de montage (10, 40) est pourvu d'orifices dans le but de recevoir à joint étanche les tronçons terminaux de la canalisation.

3. - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque tronçon terminal s'achève sur une collerette périphérique (16), qui s'ajuste dans un suralésage (20) de l'orifice de l'élément de montage correspondant, cette colle- rette étant disposée de manière à être serrée par un élément (22, 42) qui se visse dans ledit suralésage. <Desc/Clms Page number 8>

4,- Dispositif suivant une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de montage (10) présente, au voisinage de chaque tronçon terminal de ladite canalisation un évidement annulaire, dans lequel se dilate la zone périphérique adjacente (18) dudit tronçon terminal.

5.- Dispositif suivant une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une série de canalisations (12a, 12b) sont fixées à l'élément de montage.

6. - Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les tronçons principaux, en forme de U, des canalisa- tions, sont situés dans des plans transversaux entre eux.

7.- Dispositif suivant la revendication 5 ou la reven- dication 6, caractérisé en ce que les tronçons terminaux de chacune des canalisations sont coaxiaux.

8. - Dispositif suivant la revendication 5 ou la reven- dication 6, caractérisé en ce que l'élément de montage (40) est pourvu d'au moins deux groupes d'orifices aboutissant à des collecteurs à fluide respectifs (50) fixés à la périphérie de ces éléments, les canalisations (12) étant fixées dans ces orifices de telle manière qu'au moins deux tronçons terminaux (44) communiquent avec chaque collecteur.

9. - Groupe d'échange de chaleur comprenant une série de dispositifs tels que spécifiés dans une quelconque des re- vendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une canalisation exté- rieure (2) est disposée autour du tronçon ou des tronçons en U, de telle manière que ces tronçons règnent dans le sens de la longueur de la canalisation extérieure, ladite canalisation extérieure présentant une extrémité à bride (4), à laquelle peut être fixé l'élément de montage (10, 40). <Desc/Clms Page number 9>

10.- Groupe suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de montage (10,40) est intercalé entre l'extrémité à bride (4) de la canalisation extérieure et un raccord à fluide voisin (2a, 6a) pour la canalisation extérieu- re.

11.- Batterie échangeuse de chaleur comprenant une série de groupes tels que spécifiés dans la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisée en ce que des raccords communs sont prévus entre les canalisations intérieures et les canalisations extérieures des groupes respectifs.

12. - Batterie suivant la revendication 11, caractéri- sée en ce qu'elle est pourvue d'un bâti de support, dont une partie est formée par une ou plusieurs canalisations (30, 32) pour l'un des fluides de transmission de chaleur ou pour les deux.

13.- Batterie suivant la revendication 11 ou la reven- dication 12, caractérisée en ce que les canalisations extérieurei (2) sont disposées de manière à être parallèles entre elles et, se terminent, à une extrémité, dans un plan commun, les éléments de montage (10,40) étant fixés, à ladite extrémité, aux cana- lisations extérieures.

14. - Batterie suivant une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée en ce qu'au moins deux des canalisations extérieures (2) sont branchées en série.

15. - Batterie suivant une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée en ce qu'au moins deux des canalisations extérieures (2) sont branchées en parallèle.

16.- Batterie suivant une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisée en ce que les canalisations (12) en U d'au moins deux groupes sont branchées en série. <Desc/Clms Page number 10>

17.- Batterie suivant une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisée en ce que les canalisations (12) en U d'au moins deux groupes sont branchées en parallèle @