Echangeur de chaleur La présente invention a pour objet un échangeur de chaleur comprenant au moins un tube portant des ailettes qui l'entourent et sont formées chacune de deux moitiés assemblées l'une à L'autre et au tube par soudure à résistance, caractérisé en ce que les tranches en regard par lesquelles les moitiés. d'ailet tes sont assemblées l'une à l'autre présentent des dégagements au voisinage immédiat du tube.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'échangeur de cha leur, objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue fragmentaire en perspective d'un tube d'une première forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe fragmentaire de la même forme d'exécution suivant un plan perpendiculaire à l'axe des tubes.
La fig. 3 est une vue fragmentaire en plan d'un tube d'une deuxième forme d'exécution.
La fig. 4 est une vue en perspective d'un détail de ladite forme d'exécution.
La fig. 5 est une coupe fragmentaire de la même forme d'exécution suivant un plan perpendiculaire aux axes des tubes.
Les fig. 6, 7 et 8 sont des vues correspondant aux fig. 3, 4 et 5 respectivement, d'une troisième forme d'exécution.
La fig. 9 est une coupe plus complète de la même forme d'exécution, suivant un plan perpendiculaire aux axes des tubes, et la fig. 10 est une coupe suivant la ligne 10-10 de la fig. 9.
L'échangeur de chaleur dont un fragment est montré aux fig. 1 et 2 comprend un tube cylindri- que 1 en acier doux comportant deux bandes métal- liques 5 soudées de manière à former deux nervures de renforcement s'étendant dans un plan diamétral, de part et d'autre du tube, et des ailettes. extérieures faites en deux moitiés 6, en acier doux,
de forme ap.- pToximativement carrée, de sorte que l'ailette com plète formée par les deux moitiés est un rectangle oblong dont les, côtés, longs ont une longueur qui est pratiquement le double de la longueur des côtés courts.
Chaque demi-ailette présente d'un côté une entaille semi-circulaire qui s'ajuste autour de la sur face extérieure du tube 1, de sorte que chaque demi- ailette s'étend sur un peu moins de la moitié de la circonférence du tube. Les bandes.
5 agissent comme moyens de raidisse- ment du tube, ce qui permet d'augmenter la longueur du tube qui peut être supportée dans un échangeur de chaleur sans qu'un support intermédiaire soit né cessaire pour empêcher un fléchissement excessif ou des. vibrations, intempestives.
Pour l'assemblage du tube à ailettes montré à la fig. 1, les bandes 5 sont tout d'abord soudées au tube, de préférence par soudure par projection, puis les demi-ailettes, 6 sont soudées par soudure à résis tance au tube 1 et aux bandes 5.
Les parties terminales, qui se font face, des demi- ailettes 6, sont entaillées comme montré en 7, de sorte que les extrémités qui sont en contact avec les bandes, 5 présentent des dégagements le long de la surface externe du tube 1.
Ceci sert à dégager les cordons de soudure reliant les bandes 5 au tube, et réduit de ce fait la surface de contact entre les ex trémités des demi-ailettes et les bandes 5, de sorte que la conductibilité des joints entre les demi-ailettes 6 et les bandes 5 est suffisamment faible pour que les demi-ailettes se soudent au tube 1 même si elles sont soudées aux bandes 5 avant d'être en contact avec le tube 1.
La machine utilisée pour souder les demi-ailettes au tube peut être de n'importe quel type connu capable de presser les deux moitiés de chaque ai lette en position contre le tube et de faire passer un courant de soudure d'une ailette à l'autre de façon à effectuer la soudure par résistance des ailettes au tube par l'écoulement du courant d'une demi-ailette au tube par la surface de contact de cette demi-ailette avec le
tube et de là du tube à l'autre demi-ailette par la surface de contact de cette autre demi-ailette avec le tube. Du courant s'écoule également par des chemins shuntés qui comprennent les surfaces de con tact entre les extrémités des demi-ailettes 6 et les bandes 5. Il faut que l'effet de court-circuit de ces chemins de shunt n'empêche pas la soudure effective des demi-ailettes au tube 1.
Ceci est rendu considéra blement plus facile du fait que les extrémités des demi-ailettes sont entaillées comme montré en 7, parce que la réduction de la surface de contact des demi-ailettes avec les bandes 5 qui en résulte réduit le courant de soudure total qui est nécessaire pour effectuer la soudure entre les demi-ailettes et le tube 1.
Dans la forme d'exécution des fig. 1 et 2, le rap prochement des, ailettes est limité par le fait qu'un espace suffisant doit être ménagé entre les ailettes adjacentes pour permettre à des pinces de saisir cha que demi-ailette pendant l'opération de soudure sans qu'il y ait risque de contact avec la demi-ailette soudée précédemment. Par conséquent, si les ailettes doivent être serrées, il convient d'utiliser la forme d'exécution montrée aux fig. 3 à 5,
dans laquelle les demi-ailettes sont formées par paires découpées cha cune dans une seule tôle repliée sur elle-même de manière que chaque tôle forme deux demi-ailettes 8 reliées ensemble par des parties formant pont 9, qui dans la forme d'exécution représentée, sont disposées aux extrémités des, demi-ailettes s'étendant autour du tube 1.
Chaque paire de demi-ailettes construite comme le montre la fig. 4 peut être tenue par des pinces in troduites dans l'espace compris entre les éléments de la paire. Chaque paire de demi-ailettes. peut alors être soudée au tube sans risque de contact entre les pinces et les demi-ailettes précédemment soudées.
Les, paires de demi-ailettes 8 sont construites de façon à s'ajuster autour du tube 1 et à venir en con tact l'une avec l'autre à leurs extrémités de manière que chaque demi-ailette soit soudée au tube 1 ainsi qu'aux extrémités de l'autre demi-ailette.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 6 à 10, le tube 1 est pourvu de bandes soudées à ce tube de la ma- ni'ere décrite en référence aux fig. 1 et 2, les paires de demi-ailettes. 8 étant soudées au tube 1 et aux bandes 5. Les demi-ailettes forment des paires dont les éléments sont reliés ensemble à leur bord extérieur au moyen de parties formant pont 10.
Cette construc tion présente sur celle des fig. 3 à 5 l'avantage que les bords extérieurs des éléments de chaque paire de demi-ailettes sont reliés directement l'un à l'autre et les paires de demi-ailettes peuvent par conséquent être saisies fermement au moyen d'un dispositif à expansion introduit entre les demi-ailettes sans, risque de déformation.
Les paires de demi-ailettes montrées aux fig. 4 et 7 présentent des parties découpées 7 dont le but est le même que celui décrit en référence aux fig. 1 et 2.
Comme on le voit aux fig. 9 et 10, les tubes à ailettes. 1 de la fig. 8 sont montés en rangées paral lèles dans une enveloppe 100 pour effectuer un échange de chaleur entre un liquide s'écoulant hori zontalement dans les tubes et un gaz s'écoulant en direction verticale dans l'espace compris, entre les tu bes.
Les tubes sont disposés avec les côtés longs des ailettes dirigés horizontalement, de sorte que les côtés courts de ces dernières sont parallèles à la direction d'écoulement du fluide dans les espaces compris entre les tubes. L'espacement des rangées et des tubes dans les rangées est choisi par rapport aux dimensions des ailettes de telle façon que ces dernières remplissent presque complètement l'espace compris entre les tu bes lorsqu'an les regarde suivant une direction paral lèle aux corps des,
tubes comme représenté à la fig. 9. Cette disposition réduit l'espace compris entre les tubes et augmente la surface des ailettes en contact avec le courant de fluide en mouvement entre les tubes par rapport à la surface en contact avec le fluide dans les, régions comparativement stagnantes situées immédiatement au-dessus et immédiatement au-dessous des tubes.
L'échangeur de chaleur décrit ci-dessus convient particulièrement au cas où un liquide s'écoulant dans les tubes est chauffé par un gaz chaud s'écoulant sous pression dans l'enveloppe externe.