EP0276791A1 - Dispositif de solidarisation des boucles d'un élément d'échangeur de chaleur constitué par des tubes dans lesquels circule un fluide - Google Patents

Dispositif de solidarisation des boucles d'un élément d'échangeur de chaleur constitué par des tubes dans lesquels circule un fluide Download PDF

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EP0276791A1
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    • Y10S165/416—Extending transverse of shell, e.g. fin, baffle

Definitions

  • the present invention relates to a device for securing the loops of a heat exchanger element consisting of tubes in which a fluid circulates, the loops being located in the plane of the exchanger and formed by elbows and parallel vertical sections between them, at least one tube forming an additional loop leaving the plane of the exchanger element and surrounding the vertical sections.
  • Document GB-A-942036 describes a panel of horizontal heat exchange tubes in a vertical plane, comprising an additional loop enclosing the tubes in a panel.
  • the tubes of the panel are not kept in fixed relative positions, so that they can still vibrate or undergo deformations as a result of differential expansions.
  • the present invention aims to provide a device for securing the loops of a heat exchange element which ensures the maintenance of the tubes relative to each other in substantially fixed relative positions, while being of low cost Manufacturing.
  • the device of the invention is characterized in that a indented dish is installed at the level of the additional loop, this dish being provided with semicircular openings each receiving a vertical section, the tube being interrupted to form an additional, complete loop, without discontinuity in the circulation of the fluid. It also preferably meets at least one of the following characteristics: -It includes a cleat welded to any of the vertical sections. - Two sections form two crunches enclosing the additional loop to keep it resting on the other vertical sections. - The two adjacent vertical sections form a ring without discontinuity in the circulation of fluid between these two sections, this ring supporting an additional loop consisting of two half-loops each resting on one side of the vertical sections.
  • Figure 1 shows that the exchanger element consists of at least one tube 10 in which a fluid continuously flows between an outlet and an inlet not shown.
  • This tube has multiple loops formed of elbows and vertical sections 11, these sections being mutually parallel and located in the plane of the exchanger element.
  • This FIG. 1 shows an additional loop 12, better visible in FIG. 2, which encloses the sections 11, and a loop 14 enclosing the sections 11 consisting of two half-loops, these two half-loops being better visible in FIG. 5.
  • FIG. 1 also shows the location of a support cleat 3, this cleat being represented in FIG. 4.
  • FIG. 2 In Figure 2 are shown, in section, the vertical sections 11, surrounded by the additional loop 12.
  • a scalloped dish 2 provided with semicircular openings each receiving a section 11, is installed at the additional loop. This indented dish ensures the equidistance of the sections and contributes, with the additional loop, to the rigidity of the element.
  • the additional loop 12 leaves a section 110, goes around the sections by surrounding them, and returns to the starting point to reconstruct the section 110.
  • This loop 12 is supported by two bosses 13 each formed from a section 111 and 112, this being better visible in FIG. 3.
  • FIG. 3 a view in section along III of FIG. 2, shows the additional loop 12, the indented dish 2, the bosses 13.
  • FIG. 4 In FIG. 4 are shown two tabs 3 welded on a section 11, these tabs being placed along an additional loop 12 to support the latter, as can be seen in FIG. 1.
  • the half-loop 14A is formed without discontinuity in circulation, between the two end sections 11, and the half-loop 14B is formed, without discontinuity in circulation of fluid, between the two penultimate end sections.
  • These two half-loops 14A, 14B are held by a ring 15 produced at the end of two adjacent vertical sections 114, 115, this ring being clearly visible in FIG. 6.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de solidarisation des boucles d'un élément (1) d'échangeur de chaleur constitué par des tubes (10) dans lesquels circule un fluide, les boucles étant situées dans le plan de l'échangeur et formées de coudes et de tronçons (11) verticaux parallèles entre eux, au moins un tube formant une boucle supplémentaire (12, 14) sortant du plan de l'élément d'échangeur et ceinturant les tronçons verticaux (11), caractérisé en ce qu'un plat échancré (2) est installé au niveau de la boucle supplémen­taire (12, 14), ce plat (2) étant muni d'ouvertures semi-circulaires recevant chacune un tronçon vertical.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de solidarisation des boucles d'un élément d'echangeur de chaleur constitué par des tubes dans lesquels circule un fluide, les boucles étant situées dans le plan de l'échangeur et formées de coudes et de tronçons verticaux parallèles entre eux, au moins un tube formant une boucle supplémentaire sortant du plan de l'élément d'échangeur et ceinturant les tronçons verticaux.
  • Les tubes d'un tel élément d'échangeur doivent être solidarisés entre eux pour assurer une rigidité correcte de cet élément d'échang­geur et maintenir les tubes équidistants et dans le plan de l'échan­geur.
  • Pour assurer ces trois fonctions, les constructeurs utilisent, de manière connue, des pièces de liaison rapportées et soudées manuellement entre les boulces et ceci sur plusieurs niveaux.
  • L'utilisation des techniques de soudage manuelles entraîne des coûts de fabrication élevés, des risques de fissure au niveau des soudures, et la nécessité de déformer, dans le cas d'échangeur à tubes espacés, chaque tube pour rapprocher les deux tronçons adjacents au niveau de la pièce de liaison en vue de refroidir cette pièce et éviter ainsi son oxydation.
  • Le document GB-A-942036 décrit un panneau de tubes horizontaux d'échange de chaleur dans un plan vertical, comprenant une boucle supplémentaire enserrant les tubes un panneau. Toutefois, les tubes du panneau ne sont pas maintenus dans des positions relatives fixes, de sorte qu'ils peuvent encore vibrer ou subir des déformations à la suite de dilatations différentielles.
  • La présente invention a pour but de procurer un dispositif de solidarisation des boucles d'un élément d'échange de chaleur qui assure le maintien des tubes les uns par rapport aux autres dans des positions relatives sensiblement fixes, tout en étant d'un faible coût de fabrication.
  • Le dispositif de l'invention est caractérisé en ce qu'un plat échancré est installé au niveau de la boucle supplémentaire, ce plat étant muni d'ouvertures semi-circulaires recevant chacune un tronçon vertical, le tube étant interrompu pour former une boucle supplémentaire, complète, sans discontinuité de circulation du fluide.
    Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéristiques suivantes :
    -Il comporte au mons un taquet soudé sur l'un quelconque des tronçons verticaux.
    - Deux tronçons forment deux croquages enserrant la boucle supplémen­taire pour la maintenir en appui sur les autres tronçons verticaux.
    - Les deux tronçons verticaux adjacents forment un anneau sans discontinuité de circulation de fluide entre ces deux tronçons, cet anneau supportant une boucle supplémentaire constituée de deux demi-boucles s'appuyant chacune sur un côté des tronçons verticaux.
  • Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, un dispositif selon l'invention.
    • La figure 1 montre une vue partielle d'un élément d'échangeur quelconque.
    • La figure 2 montre le premier mode de réalisation du dispositif en coupe selon II de la figure 1.
    • La figure 3 montre une coupe partielle selon III de la figure 2.
    • La figure 4 montre le détail IV de la figure 1, appliqué au premier mode de réalisation.
    • La figure 5 montre le deuxième mode de réalisation, en coupe selon V de la figure 1.
    • La figure 6 montre une coupe partielle selon VI de la figure 5.
  • La figure 1 montre que l'élément d'échangeur est constitué d'au moins un tube 10 dans lequel circule continuement un fluide entre une sortie et une entrée non représentées. Ce tube présente de multiples boucles formées de coudes et de tronçons verticaux 11, ces tronçons étant parallèles entre eux et situés dans le plan de l'élément d'échangeur. Cette figure 1 montre une boucle supplémen­taire 12, mieux visible en figure 2, qui enserre les tronçons 11, et une boucle 14 enserrrant les tronçons 11 constituée de deux demi-boucles, ces deux demi-boucles étant mieux visible en figure 5.
  • Cette figure 1 montre également l'emplacement d'une taquet de soutien 3, ce taquet étant représenté en figure 4.
  • Dans la figure 2 sont représenté, en coupe, les tronçons verticaux 11, ceinturés par la boucle supplémentaire 12. Un plat échancré 2, muni d'ouvertures semi-circulaires recevant chacune un tronçon 11, est installé au niveau de la boucle supplémentaire. Ce plat échancré assure l'équidistance des tronçons et participe, avec la boucle supplémentaire, à la rigidité de l'élément.
  • La boucle supplémentaire 12 quitte un tronçon 110, fait le tour des tronçons en les ceinturant, et revient au point de départ pour reconstituer le tronçon 110.
  • Cette boucle 12 est soutenue par deux bossages 13 formés chacun à partir d'un tronçon 111 et 112, ceci étant mieux visible en figure 3.
  • Cette figure 3, vue en coupe selon III de la figure 2, montre la boucle supplémentaire 12, le plat échancré 2, les bossages 13.
  • Dans la figure 4 sont représentés deux taquets 3 soudés sur un tronçon 11, ces taquets étant mis en place le long d'une boucle supplémentaire 12 pour soutenir celle-ci, comme cela est visible en figure 1.
  • Dans la figure 5, sont représentés, en coupe, les tronçons verticaux 11 ceinturés par la boucle supplémentaire 14 constituée de deux demi-boucles 14A, 14B.
  • La demi-boucle 14A est formé sans discontinuité de circulation, entre les deux tronçons 11 d'extrémité, et la demi-boucle 14B est formée, sans discontinuité de circulation de fluide, entre les deux avant-derniers tronçons d'extrémité. Ces deux demi-boucles 14A, 14B sont maintenues par un anneau 15 réalisé à l'extrémité de deux tronçons verticaux adjacents 114, 115, cet anneau étant bien visible en figure 6.
  • Bien entendu, ces deux demi-boucles 14A, 14B peuvent être maintenues par deux bossages équivalents aux bossages 13 de la figure 3.

Claims (4)

1/ Dispositif de solidarisation des boucles d'un élément (1) d'échangeur de chaleur constitué par des tubes (10) dans lesquels circule un fluide, les boucles étant situées dans le plan de l'échangeur et formées de coudes et de tronçons (11) verticaux parallèles entre eux, au moins un tube formant une boucle supplémen­taire (12, 14) sortant du plan de l'élément d'échangeur et ceinturant les tronçons verticaux (11), caractérisé en ce qu'un plat échancré (2) est installé au niveau de la boucle supplémentaire, ce plat étant muni d'ouvertures semi-circulaires recevant chacune un tronçon vertical, le tube étant interrompu pour former une boucle supplémentaire (12), complète, sans discontinuité de circulation du fluide.
2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un taquet (3) soudé sur l'un quelconque des tronçons verticaux.
3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que deux tronçons forment deux croquages (13) enserrant la boucle supplémentaire (12) pour la maintenir en appui sur les autres tronçons verticaux (11).
4/ Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que deux tronçons verticaux adjacents (114, 115) forment un anneau (15) sans discontinuité de circulation de fluide entre ces deux tronçons, cet anneau supportant une boucle supplémentaire constituée de deux demi-boucles (14A, 14B) s'appuyant chacune sur un côté des tronçons verticaux.
EP88101020A 1987-01-28 1988-01-25 Dispositif de solidarisation des boucles d'un élément d'échangeur de chaleur constitué par des tubes dans lesquels circule un fluide Expired - Lifetime EP0276791B1 (fr)

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