Appareil comprenant un élément échangeur de chaleur La présente invention a pour objet un ap pareil comprenant un élément échangeur de chaleur, caractérisé en ce que ledit élément comporte un corps creux présentant une pre mière série de canaux traversant chacun ce corps d'une face de celui-ci à une autre et destinés à la circulation d'un premier fluide, et une deuxième série de canaux traversant éga lement chacun ce corps d'une face de celui-ci à une autre et destinés à la circulation d'un second fluide devant échanger de la chaleur avec le premier, les canaux de la seconde série étant disposés transversalement par rapport à ceux de la première,
et les canaux de chaque série étant répartis par groupes comprenant chacun deux canaux au moins, de façon que chaque groupe de canaux d'une -série soit in tercalé entre deux groupes adjacents de l'autre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem- ple,-une forme d'exécution de l'appareil objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale de l'appa reil échangeur de chaleur.
La fig. 2 est une coupe en plan, suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
Dans la forme d'exécution représentée, l'appareil comprend un axe creux 10, en acier, supportant à son extrémité supérieure des pa liers tronconiques ou hémisphériques 11, 12, en carbone dur, opposés l'un à l'autre. Le pa lier 12 est fixé sur l'axe et le palier 11 glisse sur celui-ci. Un ressort 13 les presse, respecti vement contre des éléments-supports 15, 16, en .graphite, de profil correspondant. Les élé ments 15 et 16 sont montés sur les plaques 17 et 18, fixées aux extrémités opposées d'un organe tubulaire concentrique 20, pourvu d'un tuyau de raccordement 19. La plaque supé rieure 17 porte un raccord 21 auquel est relié un tube de raccordement 22.
L'organe 20 est muni d'une bride annulaire horizontale 24 de raccordement, qui est maintenue à distance d'une plaque horizontale 25 par des boulons 26. L'axe 10 est pourvu à son extrémité su périeure d'ouvertures 28 et porte entre la bride 24 et la plaque 25 une poulie 29 qui fait tour ner l'axe.
Un tube 30, en métal, en matière synthé tique ou autre matériau rigide, est logé à l'in térieur de l'axe 10 sans le toucher et son ex trémité supérieure passe à travers le palier 11 auquel il est fixé. L'un des deux fluides entre lesquels il s'agit d'échanger la chaleur peut passer du tuyau de raccordement 22 dans le tube 30 et retourner éventuellement dans l'es- pace situé entre l'axe 10 et le tube 30, dans l'organe 20 et sortir par le tuyau de raccorde ment 19, ou bien cette direction d'écoulement peut être renversée.
Un fort tube d'acier 32 entoure l'axe 10 et son extrémité supérieure est soudée ou bou lonnée à la plaque 25. L'axe 10 tourne dans des roulements 33, 34,à billes ou à rouleaux, montés dans le tube 32.
La plaque 25 porte une bague attenante 36, laquelle supporte à son tour une bague de scellement 37 en graphite, laquelle repose sur une rondelle- 38, portée par un anneau 39, fixé à la partie supérieure d'un fourreau 40 entou rant le tube 30, fabriqué en carbone, en acier avec revêtement de caoutchouc, ou autre ma tériau de protection. La partie inférieure de ce fourreau est attachée à l'élément échangeur de chaleur qui sera décrit ci-après.
Une rondelle élastique 90, ou un ressort à boudin, est intercalée entre la pièce 37 et la plaque 25.
L'élément échangeur de chaleur, destiné à être immergé dans un liquide, comporte un cy lindre creux 70,à paroi épaisse, intercalé entre une partie supérieure 71 et une partie infé rieure 72 qui sont collées au corps 70 ou em boîtées dans ce corps avec interposition de joints presse-étoupe. Les extrémités inférieures de l'axe 10 et du tube 30 sont fixées à la par tie 71. Les parties supérieure et inférieure sont également fixées au cylindre au moyen de bou lons 73 dont les têtes et les écrous sont noyés dans des cavités, remplies d'un ciment 76 à forte densité.
Le palier 34 est maintenu en place par une virole 64, reposant elle-même sur une bague<B>65,</B> coiffant l'extrémité du tube fixe 32 et qui est fixée à la partie supérieure 71 par des vis traversant cette partie et une plaque de serrage 67. La bague 65 est soli daire du fourreau 40. Le corps 70 est en gra phite et les parties supérieure et inférieure 71 et 72 sont en carbone ou autre matière appro priée. La partie supérieure 71 possède deux séries de canaux 74, 75, horizontaux et ra diaux, la série supérieure 74 communiquant avec l'espace compris entre l'axe 10 et le tube 30, et l'autre série 75 communiquant avec l'in térieur du tube 30.
Les canaux radiaux se pro longent en angle droit, comme indiqué en 77, 78, et continuent vers le bas jusqu'à la surface inférieure de la partie 71. Le corps creux 70 présente une série de canaux parallèles à l'axe, traversant ce corps d'une face d'extrémité à l'autre et répartis par groupes de deux canaux 79 et 80. Les canaux 79 et 80 de chaque groupe communiquent respectivement - avec deux canaux 77 et 78 de la partie 71. Entre les groupes de canaux 79, 80 sont disposés des groupes de canaux 82, transversaux par rap port aux canaux 79, 80, par exemple radiaux, traversant le corps 70 de sa face intérieure cylindrique à sa face extérieure.
La partie in férieure 72 possède dans sa surface supérieure des canaux radiaux qui relient chacun les deux canaux 79, 80 d'un groupe de deux canaux parallèles à l'axe. Du fluide d'échange de cha leur venant du tube 30 passe ainsi à travers le canal 80 de chaque groupe, remonte par le canal 79 de ce groupe et va ensuite vers l'es pace entre l'axe 10 et le tube 30 ou vice versa. La partie inférieure présente un trou central par lequel l'autre fluide pénètre dans l'espace central du corps 70. La force centrifuge en gendrée par la rotation de l'élément 70, 71, 72 force ce fluide à circuler de cet espace cen tral à travers les canaux 82 vers l'extérieur du corps 70.
La plaque 67, en acier, peut être protégée contre des réactions chimiques en la recou vrant d'un revêtement de carbone ou d'une autre matière appropriée.
Dans une autre forme d'exécution, l'axe creux en acier, mentionné ci-dessus, pourrait être fixé à demeure. De même, -un tube cen tral supplémentaire, rotatif ou fixe, peut-être prévu pour la sortie du fluide échangeur de chaleur; à partir de la partie inférieure.
On pourrait également prévoir que chacun des canaux 82 soit divergent, de manière à augmenter la vitesse d'écoulement à l'intérieur et à produire une turbulence, ou bien, dans certains cas, ces canaux pourraient être con vergents. On peut aussi obtenir pour le fluide échan geur de chaleur un dispositif à passages mul tiples dans les parties 71, 72, en y aménageant des chicanes.
Les canaux 79, 80 pourraient, au besoin, être orientés angulairement par rapport à la verticale, par exemple à 450.
Les parties 71 et 72 pourraient également être pourvues de groupes de canaux transver saux 82. Ces canaux pourraient être, par exemple, de forme circulaire ou fuselée, et présenter un ou plusieurs trous à travers leurs parois.
Le corps creux 70 pourrait être en métal, par exemple en acier inoxydable, en cuivre ou en métal Monel, selon chaque cas particulier.
Cas échéant, on pourrait prévoir des pales d'hélice, des injecteurs ou d'autres moyens par lesquels l'un des fluides échangeurs de cha leur, par exemple de la vapeur, servirait à faire tourner l'organe 70, 71, 72, un dispositif auxi liaire d'entraînement devenant alors superflu.
On pourrait monter un palier à l'extré mité inférieure de l'élément échangeur de cha leur sur le fond d'un récipient contenant le li quide dans lequel est immergé l'élément échan geur de chaleur, ou sur une plate-forme prévue au-dessus du fond du récipient, des ouvertu res étant prévues pour l'admission du liquide à partir du récipient vers l'ouverture de la par tie inférieure 72.
Dans certaines applications, surtout lors que l'élément échangeur de chaleur est étroit par rapport aux dimensions du réservoir dans lequel il travaille, il serait indiqué d'augmen ter l'effet mélangeur -dudit-échangeur.
Un tuyau d'aspiiation pourrait-,par-exem- ple, être placé au-dessous du corps crëux-pôur= entraîner le fluide du fond du bac.
L'écoulement du liquide à travers le tube d'aspiration pourrait être intensifié au moyen d'une hélice, ou d'aubes. La rotation de l'hé lice ou des aubes pourrait s'effectuer soit en les reliant au tube d'aspiration fixé à l'élément échangeur de chaleur, soit; cas échéant, être commandé indépendamment au moyen d'un arbre passant par le centre de l'appareil. L'appareil décrit est destiné à être im mergé, soit complètement, soit partiellement; dans le liquide qu'il s'agit de chauffer ou de refroidir.
Un autre moyen d'intensifier l'écoulement du liquide dans le réservoir dans lequel tra vaille l'appareil consiste à prévoir une enve loppe, ouverte dans le haut et dans<B>le</B> bas, et entourant l'élément échangeur -de chaleur. Cette enveloppe pourrait être soit-cylindrique, soit de toute autre forme appropriée.