FR2486627A1

FR2486627A1 - Procede et echangeur de chaleur pour ebullition de gaz liquifie

Info

Publication number: FR2486627A1
Application number: FR8113709A
Authority: FR
Inventors: Robert Sandford Barnes; Raymond Harper
Original assignee: Cryoplants Ltd
Current assignee: Cryoplants Ltd
Priority date: 1980-07-14
Filing date: 1981-07-10
Publication date: 1982-01-15
Also published as: GB2084308B; US4380907A; GB2084308A; DE3127039A1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE L'EBULLITION DU GAZ LIQUEFIE DANS LES ECHANGEURS DE CHALEUR. ELLE SE RAPPORTE A L'EBULLITION D'UN GAZ LIQUEFIE DANS UN ECHANGEUR DE CHALEUR DANS LEQUEL LA REGION DE LA SURFACE QUI PROVOQUE L'EBULLITION COMPORTE DES CAVITES D'UNE FORME TELLE QUE, LORSQUE DES BULLES S'ARRACHENT DE LA CAVITE, IL RESTE ENCORE UNE PETITE BULLE DE GAZ DANS LA CAVITE SI BIEN QU'UNE AUTRE BULLE PEUT SE FORMER. INITIALEMENT, UN GAZ GERME EST INTRODUIT AFIN QU'IL FORME DES BULLES D'AMORCAGE DANS LES CAVITES. APPLICATION AUX APPAREILS DE RECTIFICATION DE L'AIR.

Description

La présente invention concerne un procédé d'ébul-

lition de gaz liquéfié dans un échangeur de chaleur ou analogue, par échange de chaleur avec un autre fluide,

ainsi qu'un échangeur de chaleur destiné à une telle ébul-

lition. L'invention concerne aussi un condenseur-rebouil- leur convenant à une colonne de rectification qui sépare

un mélange de gaz par exemple de l'air.

L'ébullition du gaz liquéfié nécessite que la sur-

face de transmission de chaleur au liquide bouillant soit à une température supérieure à celle du liquide. On sait que la différence de températures AT entre la surface et le liquide, nécessaire à l'ébullition avec un débit donné, dépend de la nature de la surface: lorsque la surface est lisse et plane, la différence nécessaire est supérieure à

celle qui correspond à une surface qui est par exemple re-

lativement rugueuse. La raison de ce phénomène est apparem-

ment le fait qu'une surface rugueuse forme des sites de nucléation de bulles de vapeur bien plus nombreux et de meilleure qualité qu'une surface lisse et plane. Lorsqu'une bulle s'est formée à la surface, elle grossit jusqu'à un rayon suffisamment grand pour qu'elle se sépare du site de nucléation et soit qu'elle remonte le long de la surface soit qu'elle se soude à une autre bulle d'un site voisin de nucléation. Lorsque les bulles remontent, elles se rassemblent à d'autres bulles se trouvant sur leur trajet

et les bulles qui grossissent continuent à monter.

On a déjà proposé la formation de surfaces de trans-

mission de chaleur destinées à des échanges assurant l'ébul-

lition de gaz liquéfié ayant une finition de surface autre

que celle d'une surface lisse et plane régulière. Par exem-

ple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 301 314 dé-

crit une paroi de transmission de chaleur ayant des défor-

mations de dimension microscopique dont la profondeur est

supérieure à la largeur maximale et qui sont en partie rem-

plies d'un dépôt d'une matière présentant une faible éner-

gie superficielle et ayant un angle de mouillage par con-

tact avec le liquide qui doit bouillir, inférieur à S0.

Par exemple, la matière à faible énergie superficielle est le polytétrafluoréthylène. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n' 3 384 154 décrit le collage de couches d'une matière poreuse sur les surfaces d'échange de chaleur d'un échangeur. Les pores qui ont la dimension de capillaires jouent le rôle de sites de nucléation. On a aussi propose

de dépolir les surfaces d'un échangeur de chaleur par ra-

yure des surfaces.

Cependant, on considère qu'il existe une limite à

la réduction de la différence AT qui peut obtenue simple-

ment par formation de sites de nucléation facilitant la

création des bulles. Ce phénomène est dû au fait que, lors-

qu'une bulle a grossi jusqu'à une dimension suffisamment

grande pour que les forces d'Archimède provoquent son arra-

chement d'un site de nucléation, il faut une énergie sup-

plémentaire pour la nucléation d'une autre bulle à ce site.

Le brevet britannique n0 1 304 861 décrit un

organe de base conducteur de la chaleur destiné à transmet-

tre de la chaleur d'une source placée d'un premier côté à un fluide bouillant placé de l'autre côté: plusieurs

ailettes distantes ayant des surfaces latérales pratique-

ment lisses et ininterrompues dépassent de l'autre côté de l'organe de base, chaque ailette ayant une partie de base raccordée à l'organe de base et une partie d'extrémité repliée vers l'ailette adjacente afin qu'elle délimite un espace continu entre le bout et l'aillette coopérante, cet espace ayant une largeur comprise entre 25 et 125 microns, l'espace compris entre le bout et l'ailette adjacente étant

inférieur à celui qui sépare les parties de base des ailet-

tes adjacentes si bien qu'une cavité rentrante continue est

délimitée entre les ailettes adjacentes.

Lors de l'utilisation, du liquide surchauffé est piégé entre les ailettes et forme des bulles. Celles-ci

grossissent jusqu'à ce que les forces d'Archimède suffi-

sent au dépassement des forces de tension superficielle

aux extrémités des ailettes lorsque les bulles se séparent.

Une masse importante de vapeur reste dans les cavités allongées entre les ailettes et du liquide pénètre dans la

cavité pour prendre la place de l'espace occupé par la va-

peur qui s'est échappée sous forme de bulles. Le liquide qui pénètre déplace la vapeur le long de la gorge si bien que de nouvelles bulles se forment à des emplacements diffé- rents. Le brevet redélivré des EtatsUnis d'Amérique n0 30.077 décrit une paroi d'échange de chaleur ayant une couche superficielle d'ébullition sur laquelle des cavités sont formées. Ces cavités sont destinées à piéger des bulles de vapeur dans la couche superficielle afin qu'elles forment

des sites de nucléation.

Chaque cavité débouche de la couche super-

ficielle d'ébullition par un orifice réduit dont la section est inférieure à la plus grande section de l'intérieur de

la cavité. L'orifice permet la sortie de la vapeur de l'in-

térieur de la cavité vers la couche superficielle pendant l'ébullition. L'invention concerne un procédé d'ébullition d'un gaz liquéfié dans un échangeur de chaleur ou analogue par

échange de chaleur avec un autre fluide, selon lequel l'é-

bullition est favorisée par introduction de bulles de gaz

dans l'échangeur et par piégeage des bulles dans des ca-

vités formées dans des surfaces d'échange de chaleur dans

la région de l'échangeur de chaleur dans laquelle l'ébulli-

tion a eu lieu, les cavités ayant une dimension et une con-

figuration telles que les bulles piégées peuvent grossir

jusqu'à leur séparation des cavités, en laissant des rési-

dus de vapeur qui suffisent pour que des quantités supplé-

mentaires de gaz s'accumulent par évaporation jusqu'à la

séparation d'autres bulles.

L'invention concerne aussi un échangeur de cha-

leur destiné à la mise en oeuvre du procédé d'ébullition d'un gaz liquéfié par échange avec un autre fluide, cet échangeur comprenant un dispositif destiné à introduire des bulles de gaz dans des passages d'échange de chaleur, les surfaces d'échange de chaleur de ces passages ayant, dans

la région dans laquelle l'ébullition a lieu en cours d'uti-

lisation, des cavités dont la dimension et la configuration sont telles que, lors du fonctionnement, les bulles sont piégées et celles-ci peuvent grossir jusqu'à ce qu'elles se séparent des cavités en laissant des résidus de vapeur qui suffisent pour que des quantités supplémentaires de gaz s'accumulent par évaporation, jusqu'à la séparation des bulles. Le procédé et l'appareil selon l'invention rendent possible la suppression de la perte d'énergie de nucleation des bulles à chaque site auquel il n'y a pas de vapeur qui subsiste. Lorsque l'amorçage a été assuré dans les cavités à l'aide de bulles d'un gaz "germe", la poursuite de la transmission de ce gaz est habituellement superflue. En outre, lorsque les bulles de gaz germe ont été piégéesi la différence de températures entre les surfaces d'échange de

chaleur et le liquide a tendance à diminuer. Cette diffé-

rence peut êtreutilisée pour le réglage de l'introduction des bulles germes. Ainsi, un ou plusieurs paramètres reliés à la différence de températures entre le gaz liquéfié qui bout et les surfaces d'échange de chaleur, ou la différence

de températures elle-même, peuvent être contrôlés, et l'in-

troduction des bulles germes dans le gaz liquéfié est réglée de manière que les bulles ne soient introduites que dans les périodes pendant lesquelles la différence de températures entre les surfaces d'échange et de gaz liquéfié dépasse une

valeur choisie. Ainsi, l'appareil peut comprendre un dispo-

sitif de contrôle du ou des paramètres reliés à la diffé-

O3 rence de températures entre le gaz liquéfié bouillant et les surfaces adjacentes d'échange (ou de la différence de températures elle-même), et une vanne réglant le débit de gaz transmis au dispositif d'introduction de bulles, la vanne étant associée au dispositif de contrôle afin que, lors du fonctionnement, les bulles de gaz ne pénètrent

que lorsqu'elles sont nécessaires.

L'échangeur de chaleur peut fonctionner à la ma-

nière d'un condenseur-rebouilleur destiné à la rectification

de l'air.

L'échangeur de chaleur est de préférence du type

à plaques et ailettes.

Lorsque l'échangeur doit être utilisé pour la condensation d'un gaz ou d'une vapeur en vue de l'ébullition d'un gaz liquéfié, la pression du gaz ou de la vapeur qui doit être condensé et la pression de la vapeur du liquide

bouillant peuvent être toutes deux contrôlées, et un dispo-

sitif commandé par les valeurs contrôlées despressions peut être utilisé pour la commande d'une vanne qui transmet un

gaz de formation de bulles germes au dispositif d'intro-

duction. Les deux pressions sont reliées directement aux

températures des fluides respectifs si bien que la diffé-

rence entre les pressions constitue une mesure de la diffé-

rence de températures entre les courants d'échange de cha-

leur et en conséquence du rendement de transmission de cha-

leur d'un fluide à l'autre.

Dans une variante, le cas échéant, la température de la vapeur du liquide bouillant dans l'échangeur et celle du fluide introduit peuvent être mesurées directement par

des thermocouples ou d'autres capteurs de température.

Les bulles germes, étant donné les forces d'Archi-

mède qui leur sont appliquées, remontent dans les passages

d'échange de chaleur dans lesquels elles sont introduites.

Lorsque les bulles montent, leur dimension diminue progressi-

vement du fait de la condensation d'une partie de la vapeur qu'elles contiennent. Cependant, pendant ce phénomène, les

bulles remontent dans des zones ayant chacune des tempéra-

tures plus élevées.

Lorsque la température dépasse la température

d'ébullition, la vapeur commence à s'accumuler et la di-

mension des bulles augmente. Certaines des bulles sont piégées dans les cavités et y restent jusqu'à ce qu'elles

soient suffisamment grosses pour s'arracher.

Il existe une plage considérable de tolérances sur les dimensions des cavités. Il faut cependant noter que les cavités ont une dimension suffisamment grande pour qu'elles puissent retenir suffisamment de vapeur lorsqu'une bulle se sépare. Il existe un rayon critique de bulle dépendant de

la différence AT et au-dessus duquel la vapeur s'accu-

mule et les bulles grossissent. Par exemple, on considère que, dans le cas de l'oxygène, le rayon critique est de l'ordre de 0,005 cm pour une différence AT de 0,10C. Ces cavités peuvent

cependant prendre des configurations et des dimensions ex-

trêmement diverses. Dans un exemple,il y a suffisamment de volume audessus du niveau de l'entrée de chaque cavité pour qu'il reste une bulle dont le rayon est supérieur au rayon critique.

Les bulles piégées accumulent de la vapeur du li-

quidb adjacent et ont ainsi une dimension qui grossit jusqu'à ce que le rayon soit tel qu'elles s'arrachent des cavités respectives. Par exemple, dans le cas de l'oxygène, ce rayon

d'arrachement est probablement de l'ordre de 0,1 cm. L'em-

bouchure de chaque cavité peut par exemple avoir un rayon

ou, s'il n'est pas circulaire, une longueur ou une largeur--

inférieur à 0,1 cm.

Lorsqu'une bulle s'arrache, elle remonte et en

entraîne d'autres de plus petit rayon sur son trajet. Lors-

qu'elle remonte, il existe un débit accru de liquide sur la surface adjacente de transmission de chaleur si bien que la transmission locale de chaleur est accrue. On considère qu'un balayage convenable de la surface nécessite avantageusement

plus de cinq cavités séparées par centimètre carré de surfa-

ce d'échange de chaleur, à l'exclusion des ailettes lors de l'utilisation d'un échangeur à plaques et ailettes, dans la

zone d'ébullition. Il y a de préférence 5 à 10 cavités sépa-

rées par centimètre carré.

Les cavités peuvent être formées par mise en oeu-

vre des techniques classiques de formage des métaux. Il n'est pas nécessaire que les cavités aient un axe oblique parrapport à la surface d'échange. Le cas échéant, la cavité peut avoir un axe perpendiculaire au plan de la surface et celle-ci peut être inclinée par rapport à la verticale afin

que chaque cavité soit inclinée d'une manière telle qu'un vo-

lume convenable est délimité au-dessus de son embouchure.

Il n'est pas nécessaire que le gaz germe ait la même composition que le liquide qui doit bouillir. Dans certains cas, l'utilisation d'un gaz ayant une température d'ébullition bien inférieure aux températures régnant dans

l'échangeur peut être souhaitable.

D'autres caractéristiques et avantages d'un procédé

et d'un appareil d'échange de chaleur selon l'invention res-

sortiront mieux de la description qui va suivre, faite en

référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un schéma d'une colonne double de rectification destinée à la séparation de l'air; la figure 2 est une élévation schématique avec des parties arrachées du condenseur-rebouilleur représenté sur la figure l; - la figure 3 est une perspective schématique des passages d'échange de chaleur représentés sur la figure 2;

- la figure 4 est une coupe d'un passage d'oxygè-

ne du condenseur-rebouilleur; - la figure 5 est une coupe d'un passage d'azote du condenseur-rebouilleur représenté sur la figure 2; et

- les figures 6A à 6E sont des schémas représen-

tant la cavité unique d'une surface d'échange de chaleur du

condenseur-rebouilleur représenté sur les figures 2 à 6.

La figure 1 représente une colonne double de rec-

tification ou distillation fractionnée destinée à la sépa-

ration de l'air. La colonne double a une colonne 4 à basse pression superposée à une colonne 2 à haute pression. L'air

froid entrant est introduit dans la colonne 2 à haute pres-

sion et est séparé en azote liquide relativement pur à la

partie supérieure et en liquide riche en oxygène à la base.

Une partie de l'azote liquide est détendue dans une vanne 6 vers le haut de la colonne supérieure sous forme d'un reflux

et le reste est utilisé comme reflux dans la colonne infé-

rieure alors que le liquide riche en oxygène est détendu par une vanne 8 et est transmis en un point intermédiaire de la colonne supérieure. L'oxygène est retiré de la base de la colonne supérieure et l'azote pratiquement pur de la partie supérieure. La pression dans la colonne supérieure est celle qui est nécessaire à l'extraction de l'oxygène et de l'azote produits par l'intermédiaire des échanges de cha- leur assurant le refroidissement de l'air introduit, et elle est habituellement comprise entre 1 et 2 bars. La pression de la colonne inférieure est celle qui est nécessaire à la condensation de l'azote alors que de l'oxygène bout à la

base de la colonne supérieure.

La condensation de l'azote sous forme vapeur ras-

semblé à la partie supérieure de la colonne 2 à haute pres-

sion et le rebouillage de l'oxygène liquide rassemblé à la partie inférieure de la colonne supérieure 4 sont assurés par

un condenseur-rebouilleur 10 placé entre les deux colonnes.

La charge d'azote du condenseur-rebouilleur parvient par une

canalisation 12 communiquant avec le haut de la colonne in-

férieure 2 et l'oxygène liquide nécessaire au condensateur-

rebouilleur 10 provient d'un puisard 14 d'oxygène liquide

dans lequel le condenseur-rebouilleur est partiellement im-

mergé. La pression hydrostatique de l'oxygène liquide assure la circulation d'un débit satisfaisant d'oxygène dans le

condenseur-rebouilleur 10 par thermosiphon.

Selon l'invention, une partie du gaz sous pression est introduite par la canalisation 18 à la partie inférieure des passages d'oxygène du condenseur-rebouilleur 10. Il faut noter qu'une très petite proportion du gaz seulement doit

être introduite de cette manière.

Comme indiqué sur les figures 2 à 5, le condenseur-

rebouilleur 10 est du type à plaques et ailettes. Il a des passages 22 destinés à l'ébullition d'oxygène, alternant avec des passages 24 de condensation de vapeur d'azote. Cette dernière se répartit à la partie supérieure des passages d'azote par l'intermédiaire d'un collecteur 26 et l'azote liquide formé est retiré à la partie inférieure des passages d'azote par un collecteur 28. Les passages d'oxygène sont ouverts à la partie inférieure du condenseur-rebouilleur 10

dans l'oxygène liquide, et, à la partie supérieure du con-

denseur-rebouilleur, ilsse terminent au-dessus du niveau de

l'oxygène liquide afin que l'oxygène vaporisé dans les pas-

sages puisse être retiré de la colonne supérieure sous forme du produit. Les passages d'azote ont, à leuitpartiessupérieure et inférieure, des organes pleins 30 destinés à empêcher le mélange de l'azote avec l'oxygène. De manière analogue, les passages d'oxygène ont des organes pleins 32 sur les côtés afin que l'oxygène ne se mélange pas à l'azote (comme indiqué sur la figure 3 par les parties claires séparant les parties ondulées). Plusieurs buses 34 qui communiquent toutes avec une canalisation 18 sont placées juste au-dessous du fond des passages du condenseur-rebouilleur 10. Lors du fonctionnement des bulles d'oxygène peuvent être introduites par les buses

34 dans les passages d'oxygène afin qu'elles facilitent l'é-

bullition. Comme indiqué sur la figure 1, la pression de

l'azote entrant à la partie supérieure du condenseur-rebouil-

leur est mesurée à l'aide d'un manomètre 40 et celle de l'oxy-

gène vaporisé à l'aide d'un monomètre 42. En outre, une vanne 44 est placée dans la tuyauterie 18. Elle est associée aux manomètres 40 et 42 afin qu'elle ne s'ouvre que lorsque la

différence de pressionsentre eux dépasse une valeur choisie.

Lors du fonctionnement, les bulles de gaz (par exemple d'oxygène) sont introduites par les buses 34 à la partie inférieure du circuit qui remonte dans les passages

22 (par siphonage). Au cours de la remontée dans les passa-

ges 22, la température de l'oxygène liquide augmente et dépasse la température d'ébullition. La chaleur nécessaire à l'élévation de la température de l'oxygène est fournie par l'azote à l'état de vapeur circulant dans les passages 24 à contre-courant de l'oxygène. La chaleur est transmise de l'azote à l'oxygène par les surfaces d'léchange de chaleur des plaques et des ailettes. L'ébullition nécessite que la

température de la surface d'échange de chaleur soit supé-

rieure à la température d'ébullition de l'oxygène liquide.

La différence nécessaire de températures dépend du rende-

ment de transmission de chaleur des surfaces à l'oxygène liquide. Les surfaces des plaques délimitant les passages

de circulation d'oxygène ont des cavités dont l'une est sché-

matiquement représentée sur les figures 6A à 6E. Par exem-

ple, il y a 5 à 10 cavités par cm2 de surface de plaque.

Lorsque la différence de températures AT est ex-

cessive, par exemple avant l'introduction de bulles d'oxygène gazeux à la partie inférieure des passages 22, ce phénomène est indiqué par la différence despressions des manomètres 40 et 42. Dans ces conditions, la vanne 44 est ouverte et le gaz parvient sous pression dans les buses 34 et est réparti

sous forme de bulles à la partie inférieure des passages 22.

Une partie des bulles de gaz ainsi introduites parvient aux surfaces d'échange de chaleur dans la zone d'ébullition et les bulles sont piégées dans les cavités. Une bulle piégée

accumule de l'oxygène en phase vapeur et grossit donc jus-

qu'à ce que son rayon soit tel qu'elle commence à sortir de la cavité. Elle continue à grossir jusqu'à ce que son rayon soit tel que les forces d'Archimède dépassent les forces de

tension superficielle et provoquent l'arrachement de la bul-

le de la surface d'échange de chaleur, en laissant un résidu de vapeur qui suffit à une nouvelle accumulation de gaz par évaporation d'oxygène liquide, jusqu'à nouvel arrachement

de bulles et balayage de la surface d'échange. Ainsi, l'in-

troduction de bulles dans les passages 22 d'échange de cha-

leur par les buses 34 facilite la formation d'autres bulles et réduit ainsi l'énergie thermique nécessaire pour que les

surfaces de l'échangeur fonctionnent dela manière indiquée.

Ainsi, la différence de températures entre l'oxygène liquide et les surfaces d'échange de chaleur diminue et il y a une réduction correspondante de la différence de pressions entre l'oxygène et l'azote comme indiqué par les manomètres 40 et

42. Ce phénomène provoque à son tour la fermeture de la van-

ne 44 si bien que la transmission de bulles germes est in-

il

terrompue. Cependant, ce phénomène ne provoque pas par lui-

même une augmentation notable de l'énergie thermique néces-

saire à l'ébullition de l'oxygène liquide. En effet, la va-

peur restant dans les cavités de la surface d'échange de chaleur se renouvelle automatiquement car les bulles ont ten- dance à laisser un volume résiduel de vapeur qui suffit à la

formation d'une nouvelle bulle.

Les figures 6A à 6E représentent les différentes

étapes du grossissement d'une bulle.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d'ébullition d'un gaz liquéfié dans un échangeur de chaleur, par échange de chaleur avec un autre fluide, l'échangeur ayant des surfaces d'échange comportant des cavités dans la région dans laquelle l'ébullition a lieu, les cavités piégeant des bulles du gaz formé par ébullition jusqu'à ce que ces bulles grossissent et se séparent des

cavités, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il com-

prend l'introduction d'un gaz germe dans l'échangeur de cha-

leur (10) afin qu'il soit piégé par les cavités, chaque ca-

vité ayant une configuration et une dimension telles que

les bulles piégées grossissent jusqu'à ce qu'elles s'arra-

chent de la cavité en y laissant des résidus de vapeur qui suffisent pour qu'une quantité supplémentaire de gaz s'accumule par évaporation jusqu'à un nouvel arrachement

de bulles.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend le contrôle d'un ou plusieurs paramètres

dépendant de la différence de températures entre le gaz li-

quéfié qui bout et des surfaces adjacentes d'échange de cha-

leur, ou de la différence de températures elle-même, et le réglage de l'introduction des bulles dans le gaz liquéfié de manière-que les bulles ne soient introduites que dans les périodes pendant lesquelles la différence de températures

dépasse une valeur choisie.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, ca-

ractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (10> est utilisé pour la condensation d'un courant de gaz ou de vapeur ainsi

que pour l'ébullition d'un courant de gaz liquéfié, les pres-

sions de la vapeur du liquide bouillant et de la vapeur ou du gaz introduit sont contrôlées, et un dispositif commandé par les valeurs contrôlées de ces pressions commande une vanne (44) dans laquelle circule le gaz germe destiné à

l'échangeur de chaleur (10).

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que la surface d'échange de

chaleur comporte, à l'exclusion des ailettes lorsque l'échan-

geur de chaleur est du type à plaques et ailettes, au moins

cinq cavités séparées par centimètre carré de surface d'ébul-

lition.

5. Echangeur de chaleur destiné à l'ébullition d'un gaz liquéfié par échange de chaleur avec un autre fluide, l'échangeur ayant au moins des surfaces d'échange qui ont

des cavités dans la région dans laquelle l'ébullition s'ef-

fectue, les cavités étant destinées à piéger des bulles de

gaz formées par ébullition jusqu'à ce que ces bulles gros-

sissent et s'arrachent des cavités, ledit échangeur étant

caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'introduc-

tion de bulles de gaz germe dans-l'échangeur de chaleur (10) afin que les bulles soient piégées par les cavités, chaque cavité ayant une configuration et une dimension telles que,

lors du fonctionnement, des bulles piégées grossissent jus-

qu'à ce qu'elles s'arrachent de la cavité en laissant des

résidus de vapeur suffisant pour qu'une quantité supplémen-

taire de gaz s'accumule par évaporation jusqu'à un nouvel

arrachement de bulles.

6. Echangeur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de contrôle d'un ou plusieurs paramètres reliés à la différence de températures ou de cette différence de températures elle- même, et une vanne (44) destinée à régler le débit de gaz transmis au dispositif (34> d'introduction de bulles de gaz germe

dans l'échangeur de chaleur (10).

7. Echangeur selon l'une des revendications 5 et 6,

caractérisé en ce qu'il forme un condenseur-rebouilleur (10)

destiné à la rectification de l'air.

8. Echangeur selon l'une quelconque des revendica-

tions 5 à 7, caractérisé en ce que, en cours d'utilisation,

un jeu de passages (22) de l'échangeur reçoit un gaz liqué-

fié destiné à être évaporé, et l'autre jeu de passages (24) reçoit un gaz ou une vapeur destiné à être liquéfié, et l'échangeur de chaleur comporte un dispositif de contrôle des pressions de la vapeur du gaz liquéfié qui bout et du gaz ou de la vapeur introduit qui doit être liquéfié, et

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un dispositif commandé par les valeurs contrôlées des pres-

sions et destiné à commander une vanne (44) dans laquelle

circule le gaz germe destiné à l'échangeur de chaleur (10).

9. Echangeur selon l'une quelconque des revendications

5 à 8, caractérisé en ce que la surface d'échange de chaleur, à l'exclusion des ailettes lorsque l'échangeur est du type

à plaques et ailettes, comporte au moins cinq cavités sé-

parées par centimètre carré dans la région d'ébullition.