EP0062577B1 - Echangeur de chaleur comprenant une batterie de tubes - Google Patents

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EP0062577B1
EP0062577B1 EP82400573A EP82400573A EP0062577B1 EP 0062577 B1 EP0062577 B1 EP 0062577B1 EP 82400573 A EP82400573 A EP 82400573A EP 82400573 A EP82400573 A EP 82400573A EP 0062577 B1 EP0062577 B1 EP 0062577B1
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EP
European Patent Office
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tubes
fluid
battery
boxes
heat exchanger
Prior art date
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Expired
Application number
EP82400573A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0062577A1 (fr
Inventor
Franz Materne Florentin Ghislain Bouton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamon Sobelco SA
Original Assignee
Hamon Sobelco SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Hamon Sobelco SA filed Critical Hamon Sobelco SA
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Publication of EP0062577A1 publication Critical patent/EP0062577A1/fr
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/06—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using air or other gas as the cooling medium

Definitions

  • the present invention relates to heat exchangers comprising tube batteries.
  • the internal fluid is either a liquid, a gas, a gas in the process of condensation, or a boiling liquid.
  • the tubes are either plastic or metallic; they are smooth or provided with complementary exchange surfaces, such as fins.
  • the batteries consist of a set of superimposed tube beds, each bed consisting of an alignment of tubes in a plane substantially perpendicular to the flow of the external fluid.
  • the length of the tubes defines the length of the bed and that of the battery.
  • the width of the bed defines the width of the battery.
  • the dimension of the battery parallel to the flow of the external fluid is its thickness.
  • the tubes are generally equidistant from each other and, between them, the beds are equidistant from each other.
  • the tubes are generally offset so that the tubes of a bed lie between those of the adjoining bed, that is to say that, in any plane perpendicular to the length of the battery, the tubes have a staggered arrangement.
  • the lengths are generally 10 to 12 m and the widths generally 2 to 3 m. As for the thicknesses, they are much smaller, from 0.50 to 1 m.
  • connection boxes In known heat exchangers, the ends of these tubes are connected to two connection boxes intended to bring the first fluid to these tubes and to evacuate it.
  • the connection boxes used to bring and evacuate the first fluid are connected only to certain ends of the tubes, the other ends being connected to each other by connection boxes so as to allow the passage of the first fluid successively inside at least two tubes, or better still several, before its evacuation.
  • the first fluid is thus generally made to pass four times through the battery before discharging it.
  • connection boxes are provided at each end of the battery and these boxes are divided into as many chambers as necessary to obtain the desired number of passes.
  • FR-A-2 405 451 also describes heat exchangers whose connection boxes extend essentially in the direction of the width of the battery (FIGS. 5 and 6).
  • FR-A-2 405 451 (Fig. 3 and 4) and GB-A-1 352121 (Fig. 5) also describe other heat exchangers whose connection boxes extend essentially in the direction of the width of battery. However, in this case there is a large number of passes and therefore a very large pressure drop.
  • the object of the invention is to remedy the drawbacks presented by these different connection boxes, in particular by allowing the use of short connection boxes and maintaining a number of passes of an acceptable value.
  • the elevation view represents it in its thickness, and that in plan, in its width.
  • This exchanger comprises a battery of tubes 1, rectilinear arranged in superimposed horizontal beds, each bed consisting of a set of parallel tubes.
  • connection box 3 is divided into three compartments 3a, 3b, 3c by horizontal partitions 5 and 6.
  • the compartment 3a comprises a member 7 for connection to an internal fluid intake pipe to be cooled and the compartment 3c comprises a member 8 for connection to a discharge pipe cooled internal fluid.
  • the connection box 4 is divided by a horizontal partition 9 into two compartments 4a and 4b.
  • Atmospheric refrigeration air is introduced under the battery and is sucked or discharged upwards according to arrow A. Water is sprayed above the battery and trickles on the tubes according to arrow E. The fluid to be cooled which enters compartment 3a along arrow 1 successively makes four passes, namely between compartments 3a and 4a, 4a and 3b, 3b and 4b and 4b and 3c and leaves compartment 3c according to arrow J.
  • NI is determined by the requirements of the heat exchange, as well as the proportional air pressure losses.
  • the battery When the battery consists of plastic tubes, these are of small section (diameter of the order of magnitude of 10 to 20 mm) and the number of beds is relatively high (16 to 50 for example).
  • FIG. 2 There is shown in FIG. 2 a heat exchanger in which the connection boxes of the exchanger shown in FIG. 1 which cover the complete section (width x thickness) of the battery, by two connection boxes, one 10 for supplying the internal fluid into the upper tubes 1 corresponding to the first pass and the other 11 for discharging the internal fluid of the last pass, with elbows 12 ensuring the connection of the tubes between the different passes, from the first to the last.
  • connection boxes are still relatively large, supplying several beds, and therefore expensive, that the elbows have very varied dimensions and are therefore expensive to manufacture and to assemble, that the The dimensions of the hydraulic connections are large and the elbows overlap, making access to the interior elbows practically impossible.
  • a heat exchanger could be designed, as shown in FIG. 3, in which the connection boxes 13 and 14 respectively for supplying the internal fluid and for discharging the internal fluid are connected only to two beds of tubes 1 and in which the connections between the various passes are made by elbows 15 identical. With this configuration, the thickness of the connection boxes is reduced, but the number of passes is increased.
  • the term squared is more or less fixed by the internal fluid flow and by the thermal load and is independent of the hydraulic arrangement of the batteries.
  • the hydraulic pressure drop is therefore, as a first approximation, for similar batteries, proportional to the cube of the number of passes.
  • the configurations of the type of those shown in FIG. 3 with a very high number of passes are therefore not satisfactory.
  • connection boxes 16 and 17 similar to the boxes 13 and 14 of the battery of FIG. 3 to return to the initial number of passes, ie four in the example shown in FIG. 1.
  • this configuration is also not satisfactory because the connection boxes being relatively long (their length is equal to the width of the battery), therefore distributing the internal fluid to a relatively large number of tubes, must be relatively thick. Consequently, the presence of contiguous boxes such as boxes 16 and 17 does not allow, if a satisfactory flow of the internal fluid is desired, to maintain between two contiguous beds supplied one by a box and the other by a other box, the normal spacing between the beds due to the thickness of these boxes, which is harmful from the thermal, a Vogellic and technological points of view.
  • the relative movement of the fluids which consists in the series situation in the air flow of several sub-batteries operating according to a mixed system of cross currents / counter current, is not favorable from the thermal point of view.
  • FIG. 5 There is shown in FIG. 5 is a heat exchanger according to the invention which differs fundamentally from the known heat exchangers with tube batteries or from those which could be designed from known heat exchangers.
  • This exchanger conventionally comprises a battery of straight tubes 1 staggered in accordance with superimposed horizontal beds.
  • the external fluid is introduced under the battery and flows upwards according to arrow A. Water is sprayed above the battery and trickles on the tubes according to arrow E.
  • the battery comprises at one of its ends a series of connection boxes 18a and 18b respectively for supplying the internal fluid and for discharging this internal fluid.
  • the internal fluid enters a connection box 18a according to arrow I and leaves a connection box 18b according to arrow J.
  • These boxes are narrow and extend in the vertical direction over the entire thickness of the battery. . They are connected only to two successive vertical rows of tubes 1 staggered.
  • connection boxes 18a and 18b serve only to bring in and evacuate the internal fluid, the connection of the tubes from one pass to the other being carried out only by the horizontal bent tubes 19.
  • the alignment of the successive passes, with the arrangement according to the present invention is horizontal, unlike what exists for the arrangements described above.
  • connection box 18a The internal fluid entering the battery through a connection box 18a thus makes four passes before exiting through the connection box 18b.
  • supplying according to the invention takes place on the first or the first tubes (preferably the first two) of the set of beds.
  • FIG. 6 There is shown in FIG. 6 a variant of the exchanger shown in FIG. 5.
  • connection boxes 18a intended to bring the internal fluid are connected to one of the sides, while the connection boxes 18b intended to evacuate the internal fluid are connected to the other side.
  • the connection of the tubes from one pass to the other is carried out by horizontal bent tubes 19.
  • the number of passes is odd, while it is even when all the boxes are on the same side drums.
  • the number of passes is three.
  • bent tubes connecting two successive tubes of the same bed can be replaced by small connection boxes horizontally connecting two successive tubes of the same bed.

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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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Description

  • La présente invention concerne les échangeurs de chaleur comprenant des batteries de tubes.
  • Dans de tels échangeurs, l'échange de chaleur a lieu entre un premier fluide circulant à l'intérieur des tubes de la batterie, dit « fluide interne et un second fluide léchant les tubes extérieurement, dit « fluide externe • .
  • Dans les échangeurs atmosphériques, c'est-à-dire ceux dont le fluide externe est l'air atmosphérique, il peut exister en outre une alimentation externe des tubes distribuant un liquide dit « fluide d'arrosage • , généralement de l'eau, tombant par gravité en ruisselant sur la surface extérieure des tubes : il s'agit alors de réfrigérants dits « secs arrosés •.
  • Le fluide interne est soit un liquide, soit un gaz, soit un gaz en voie de condensation, ou un liquide en ébullition. Les tubes sont soit en matière plastique, soit métalliques ; ils sont lisses ou pourvus de surfaces d'échange complémentaires, telles que des ailettes.
  • Les batteries sont constituées d'un ensemble de lits de tubes superposés, chaque lit étant constitué d'un alignement de tubes dans un plan substantiellement perpendiculaire au flux du fluide externe. La longueur des tubes définit la longueur du lit et celle de la batterie. La largeur du lit définit la largeur de la batterie. La dimension de la batterie parallèlement au flux du fluide externe est son épaisseur.
  • Dans chaque lit, les tubes sont généralement équidistants les uns des autres et, entre eux, les lits sont équidistants les uns des autres. Par contre, d'un lit à un lit contigu, les tubes sont généralement décalés de telle sorte que les tubes d'un lit se situent entre ceux du lit contigu, c'est-à-dire que, dans tout plan perpendiculaire à la longueur de la batterie, les tubes ont une disposition en quinconce.
  • Pour des raisons économiques, on cherche lors du dimensionnement des réfrigérants à avoir des dimensions de batterie aussi grandes que possible, qui sont généralement limitées par les conditions de manutention et de transport.
  • Les longueurs sont généralement de 10 à 12 m et les largeurs généralement de 2 à 3 m. Quant aux épaisseurs, elles sont nettement plus faibles, de 0,50 à 1 m.
  • Dans les échangeurs de chaleur connus, les extrémités de ces tubes sont raccordées à deux boîtes de connexion destinées à amener le premier fluide à ces tubes et à l'évacuer. Toutefois, pour améliorer l'échange de chaleur entre le premier et le second fluide, les boîtes de connexion servant à amener et à évacuer le premier fluide ne sont raccordées qu'à certaines extrémités des tubes, les autres extrémités étant raccordées entre elles par des boîtes de connexion de façon à permettre le passage du premier fluide successivement à l'intérieur d'au moins deux tubes, ou mieux de plusieurs, avant son évacuation. On fait ainsi généralement effectuer quatre passes au premier fluide à travers la batterie avant de l'évacuer. En pratique des boîtes de connexion sont prévues à chaque extrémité de la batterie et ces boîtes sont divisées en autant de chambres qu'il est nécessaire pour obtenir le nombre de passes souhaité.
  • De tels échangeurs de chaleur sont décrits notamment dans FR-A-2 405 451 (Fig. 2).
  • Ces boîtes de connexion sont coûteuses, difficiles à installer et ne permettent pas aisément la détection et la réparation des fuites.
  • FR-A-2 405 451 décrit également des échangeurs de chaleur dont les boîtes de connexion s'étendent essentiellement dans la direction de la largeur de la batterie (Fig. 5 et 6).
  • Comme cela sera expliqué par la suite les raccords intermédiaires sont d'une réalisation coûteuse.
  • FR-A-2 405 451 (Fig. 3 et 4) et GB-A-1 352121 (Fig. 5) décrivent également d'autres échangeurs de chaleur dont les boîtes de connexion s'étendent essentiellement dans la direction de la largeur de la batterie. Il y a toutefois dans ce cas un grand nombre de passes et donc une perte de charge très importante.
  • Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients présentés par ces différentes boîtes de connexion, en permettant notamment l'utilisation de boîtes de connexion de courte longueur et le maintien d'un nombre de passes d'une valeur acceptable.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet un échangeur de chaleur entre un fluide et au moins de l'air atmosphérique, du type comprenant :
    • a) une batterie de tubes de grande longueur disposés suivant un ensemble de lits de tubes superposés, chaque lit étant constitué d'un ensemble de tubes parallèles, ledit fluide circulant à l'intérieur des tubes et l'air atmosphérique circulant à l'extérieur des tubes perpendiculairement aux lits de tubes ;
    • b) des boîtes de connexion raccordées aux extrémités de certains de ces tubes et destinées à amener ledit fluide à ces tubes ou à l'évacuer ; et
    • c) des moyens pour raccorder entre elles les autres extrémités des tubes de façon à permettre le passage dudit fluide successivement à l'intérieur d'au moins deux tubes, caractérisé en ce qu'il comprend une série de sous-batteries juxtaposées dont les boîtes de connexion sont raccordées uniquement aux extrémités d'une rangée de tubes s'étendant dans le sens perpendiculaire aux lits ou aux extrémités d'un nombre limité de telles rangées de tubes successives et en ce que les moyens pour raccorder entre elles les autres extrémités des tubes sont constitués par des éléments de liaison substantiellement horizontaux qui raccordent deux tubes successifs d'un même lit.
  • L'art antérieur et l'invention seront décrits ci-après à l'aide des dessins annexés dans leur application aux réfrigérants atmosphériques secs arrosés, constitués de batteries horizontales de tubes refroidies par de l'air atmosphérique circulant verticalement à contre-courant d'un flux d'eau tombant en chute libre à travers la batterie en ruisselant sur les tubes.
  • Sur ces dessins :
    • les Figures 1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 3c, 4a, 4b et 4 représentent des échangeurs de chaleur en dehors de l'invention ;
    • les Figures 5a, 5b, 5c, 6a, 6b, 6c représentent des échangeurs de chaleur selon la présente invention ; les indices a, b et c désignant respectivement les vues en élévation, les vues en plan et les vues de côté.
    • La Figure 1 représente un échangeur de chaleur de l'art antérieur.
  • La vue en élévation le représente dans son épaisseur, et celle en plan, dans sa largeur.
  • Cet échangeur comprend une batterie de tubes 1, rectilignes disposés suivant des lits horizontaux superposés, chaque lit étant constitué d'un ensemble de tubes parallèles.
  • Ces tubes sont réunis de distance en distance par des dispositifs d'entretoisement 2 et sont raccordés de façon étanche à leurs deux extrémités à une première boîte de connexion 3 et à une seconde boîte de connexion 4. La boîte de connexion 3 est divisée en trois compartiments 3a, 3b, 3c par des cloisons horizontales 5 et 6. Le compartiment 3a comporte un organe 7 de raccordement à une conduite d'admission du fluide interne à refroidir et le compartiment 3c comporte un organe 8 de raccordement à une conduite d'évacuation du fluide interne refroidi. La boîte de connexion 4 est divisée par une cloison horizontale 9 en deux compartiments 4a et 4b.
  • L'air atmosphérique de réfrigération est introduit sous la batterie et est aspiré ou refoulé vers le haut suivant la flèche A. De l'eau est pulvérisée au-dessus de la batterie et ruisselle sur les tubes suivant la flèche E. Le fluide à refroidir qui entre dans le compartiment 3a suivant la flèche 1 effectue successivement quatre passes, à savoir entre les compartiments 3a et 4a, 4a et 3b, 3b et 4b et 4b et 3c et sort du compartiment 3c suivant la flèche J.
  • Dans le cas fréquent où le fluide interne est de l'eau liquide, la vitesse de l'eau dans un tube est :
    Figure imgb0001
    où
    • Q est le débit d'eau du réfrigérant
    • Np est le nombre de passes
    • Nb est le nombre de batteries
    • NI est le nombre de lits de tubes par batterie
    • Nt est le nombre de tubes par lit
    • S est la surface de la lumière d'un tube
  • Les valeurs acceptables pour v sont comprises entre d'étroites limites, le maximum étant déterminé par les pertes de charge hydrauliques et l'érosion et le minimum par la qualité de l'échange thermique et le coût (fonction de la quantité totale de tubes = Nb - NI - Nt et de leur dimension S). v doit, par exemple, être compris entre 0,5 et 2,0 m/s.
  • NI est déterminé par les exigences de l'échange thermique, ainsi que par les pertes de charge aérauliques qui y sont proportionnelles.
  • Lorsque la batterie est constituée de tubes en matière plastique, ceux-ci sont de faible section (diamètre de l'ordre de grandeur de 10 à 20 mm) et le nombre de lits est relativement élevé (16 à 50 par exemple).
  • On a représenté sur la Fig. 2 un échangeur de chaleur dans lequel on a remplacé les boîtes de connexion de l'échangeur représenté sur la Fig. 1 qui couvrent la section (largeur x épaisseur) complète de la batterie, par deux boîtes de connexion, l'une 10 d'amenée du fluide interne dans les tubes 1 supérieurs correspondant à la première passe et l'autre 11 d'évacuation du fluide interne de la dernière passe, avec des coudes 12 assurant la liaison des tubes entre les différentes passes, de la première à la dernière.
  • Cette disposition n'est pas non plus satisfaisante parce que les boîtes de connexion sont encore relativement grandes, alimentant plusieurs lits, et donc coûteuses, que les coudes ont des dimensions très variées et sont donc coûteux à la fabrication et au montage, que l'encombrement des raccordements hydrauliques est grand et que les coudes se chevauchent rendant pratiquement impossible l'accès aux coudes intérieurs.
  • Pour remédier à ces inconvénients, on pourrait concevoir un échangeur de chaleur, comme représenté sur la Fig. 3, dans lequel les boîtes de connexion 13 et 14 respectivement d'amenée du fluide interne et d'évacuation du fluide interne ne sont reliées qu'à deux lits de tubes 1 et dans lequel les raccordements entre les diverses passes sont réalisés par des coudes 15 identiques. Avec cette configuration on diminue l'épaisseur des boîtes de connexion, mais l'on accroît le nombre de passes.
  • Comme la perte de charge hydraulique dans les tubes A hh est proportionnelle à la longueur de tubes parcourue par l'eau, c'est-à-dire au produit L (Longueur de la batterie) x Np (nombre de passes) et approximativement au carré de la vitesse v, on a :
    Figure imgb0002
  • Le terme au carré est plus ou moins fixé par le débit de fluide interne et par la charge thermique et est indépendant de l'agencement hydraulique des batteries. La perte de charge hydraulique est donc, en première approximation, pour des batteries semblables, proportionnelle au cube du nombre de passes. Les configurations du type de celles représentées sur la Fig. 3 à nombre très élevé de passes ne sont donc pas satisfaisantes.
  • On pourrait alors penser à ajouter, comme représenté sur la Fig. 4, des boîtes de connexion intermédiaires 16 et 17 semblables aux boîtes 13 et 14 de la batterie de la Fig. 3 pour revenir au nombre de passes initial, soit quatre dans l'éxemple représenté à la Fig. 1. Mais, cette configuration n'est pas non plus satisfaisante parce que les boîtes de connexion étant relativement longues (leur longueur est égale à la largeur de la batterie), distribuant donc le fluide interne à un nombre relativement grand de tubes, doivent être relativement épaisses. En conséquence, la présence de boîtes contiguës telles que les boîtes 16 et 17 ne permet pas, si l'on veut un débit satisfaisant du fluide interne, de maintenir entre deux lits contigus alimentés l'un par une boîte et l'autre par une autre boîte, l'écartement normal entre les lits en raison de l'épaisseur de ces boîtes, ce qui est néfaste aux points de vue thermique, aéraulique et technologique. De plus, le mouvement relatif des fluides, qui consiste dans la situation en série dans le flux d'air de plusieurs sous-batteries fonctionnant selon un système mixte courants croisés/contre- courant, n'est pas favorable du point de vue thermique.
  • On a représenté sur la Fig. 5 un échangeur de chaleur selon l'invention qui diffère fondamentalement des échangeurs de chaleur connus à batteries de tubes ou de ceux que l'on pouvait concevoir à partir des échangeurs de chaleur connus.
  • Cet échangeur comprend de manière classique une batterie de tubes 1 rectilignes disposés en quinconce suivant des lits horizontaux superposés, Le fluide externe est introduit sous la batterie et circule vers le haut suivant la flèche A. De l'eau est pulvérisée au-dessus de la batterie et ruisselle sur les tubes suivant la flèche E.
  • La batterie comprend à l'une de ses extrémités une série de boîtes de connexion 18a et 18b respectivement d'amenée du fluide interne et d'évacuation de ce fluide interne. Ainsi, le fluide interne entre dans une boîte de connexion 18a suivant la flèche I et sort d'une boîte de connexion 18b suivant la flèche J. Ces boîtes sont étroites et s'étendent dans le sens vertical sur toute l'épaisseur de la batterie. Elles sont raccordées seulement à deux rangées successives verticales de tubes 1 disposés en quinconce.
  • Entre les boîtes 18a et 18b deux rangées verticales successives de tubes sont raccordées aux deux rangées verticales suivantes par les tubes coudés horizontaux 19, le raccordement se faisant ainsi entre les tubes d'un même lit.
  • A l'autre extrémité de la batterie, deux rangées verticales successives de tubes sont également raccordées aux deux rangées verticales suivantes par des tubes coudés horizontaux 19.
  • Ainsi, les boîtes de connexion 18a et 18b servent uniquement à amener et à évacuer le fluide interne, le raccordement des tubes d'une passe à l'autre étant réalisé uniquement par les tubés coudés horizontaux 19. L'alignement des passes successives, avec l'agencement selon la présente invention, est horizontal, contrairement à ce qui existe pour les agencements décrits précédemment.
  • Le fluide interne entrant dans la batterie par une boîte de connexion 18a effectue ainsi quatre passes avant de ressortir par la boîte de connexion 18b.
  • Avec cet agencement, il est possible de disposer dans le sens de la largeur de la batterie une succession d'échangeurs élémentaires (par échangeur élémentaire on désigne la partie qui va d'une boîte 18a d'amenée du fluide interne à la boîte 18b correspondante d'évacuation du fluide).
  • Par rapport à la configuration de la Fig. 4, il y a un plus grand nombre de boîtes, plus courtes et en conséquence plus étroites. Les boîtes contiguës (18b, 18a) ne se gênent plus mutuellement lorsqu'on veut respecter sur toute l'épaisseur et la largeur de la batterie un pas longitudinal et un pas transversal uniques entre les tubes.
  • Par contre, par rapport à la disposition connue de la Fig. 1, la vitesse du fluide interne est conservée et la perte de charge hydraulique n'est pas substantiellement modifiée, celle des tubes proprement dits est identique, comme le montre la formule 1, puisque l'agencement selon l'invention n'a modifié ni Nb, ni Nt, ni NI, ni Np, et celle des raccordements hydrauliques est plutôt diminuée parce que les coudes et les boîtes de connexion étroites et allongées assurent une circulation plus régulière du fluide.
  • Au lieu que l'alimentation de la batterie se fasse sur l'ensemble des tubes des premiers lits, comme connu, l'alimentation selon l'invention se fait sur le premier ou les premiers tubes (de préférence les deux premiers) de l'ensemble des lits.
  • L'agencement selon l'invention présente en outre les avantages suivants :-
    • - le problème de la tenue à la pression des boîtes de connexion est beaucoup moins complexe :
    • - la détection et la réparation des fuites du fluide interne aux raccordements des tubes sont beaucoup plus aisés :
    • - les problèmes de dilatation sont pratiquement inexistants : alors que la dilatation est particulièrement appréciable en ce qui concerne l'effet différentiel dû aux différences de température entre les tubes de passes différentes, dans la présente invention les tubes peuvent se dilater librement par suite de l'absence des grandes plaques tubulaires.
  • On a représenté sur la Fig. 6 une variante de l'échangeur représenté sur la Fig. 5.
  • Au lieu d'être raccordées d'un même côté de la batterie comme sur la Fig. 5, les boîtes de connexion 18a destinées à amener le fluide interne sont raccordées à l'un des côtés, tandis que les boîtes de connexion 18b destinées à évacuer le fluide interne sont raccordées à l'autre côté.
  • Comme pour la batterie représentée sur la Fig. 5 le raccordement des tubes d'une passe à l'autre est réalisé par des tubes coudés horizontaux 19. Avec un tel agencement, le nombre de passes est impair, tandis qu'il est pair lorsque toutes les boîtes sont d'un même côté de la batterie. Dans le cas représenté sur la Fig. 6, le nombre de passes est de trois.
  • En variantes, les tubes coudés reliant deux tubes successifs d'un même lit peuvent être remplacés par de petites boîtes de connexion reliant horizontalement deux tubes successifs d'un même lit.

Claims (5)

1. Echangeur de chaleur entre un fluide et au moins de l'air atmosphérique du type comprenant :
a) une batterie de tubes (1) de grande longueur disposés suivant un ensemble de lits de tubes superposés, chaque lit étant constitué d'un ensemble de tubes parallèles, ledit fluide circulant à l'intérieur des tubes et l'air atmosphérique circulant à l'extérieur des tubes perpendiculairement aux lits de tubes ;
b) des boîtes de connexion (18a, 18b) raccordées aux extrémités de certains de ces tubes et destinées à amener ledit fluide à ces tubes ou à l'évacuer, et
c) des moyens pour raccorder entre elles les autres extrémités des tubes de façon à permettre le passage dudit fluide successivement à l'intérieur d'au moins deux tubes,

caractérisé en ce qu'il comprend une série de sous-batteries juxtaposées dont les boîtes de connexion (18a, 18b) sont raccordées uniquement aux extrémités d'une rangée de tubes s'étendant dans le sens perpendiculaire aux lits ou aux extrémités d'un nombre limité de telles rangées de tubes successives et dont les moyens pour raccorder entre elles les autres extrémités des tubes sont constitués par des éléments de liaison substantiellement horizontaux qui raccordent deux tubes voisins d'un même lit.
2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de liaison sont constitués par des tubes coudés (19).
3. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de liaison sont constitués par de petites boîtes à eau.
4. Echangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les boîtes de connexion (18a, 18b) sont disposées d'un même côté de la batterie.
5. Echangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les boîtes de connexion (18a) destinées à amener le premier fluide sont disposées d'un même côté et les boîtes de connexion (18b) destinées à évacuer le premier fluide sont disposées de l'autre côté de la batterie.
EP82400573A 1981-04-03 1982-03-30 Echangeur de chaleur comprenant une batterie de tubes Expired EP0062577B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT82400573T ATE15265T1 (de) 1981-04-03 1982-03-30 Waermetauscher mit einer rohrbatterie.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8106721A FR2503343A1 (fr) 1981-04-03 1981-04-03 Echangeur de chaleur comprenant une batterie de tubes
FR8106721 1981-04-03

Publications (2)

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