FR2528164A1 - Evaporateur ou condenseur a plaques - Google Patents

Abstract

L'EVAPORATEUR OU CONDENSEUR COMPREND DES PLAQUES 20, 21 EMPILEES, DEFINISSANT ENTRE ELLES DES CHAMBRES 36 D'ECOULEMENT DU FLUIDE A VAPORISER ET A CONDENSER. LES PLAQUES 20, 21 COMPORTENT DES MOULURES 34 ESPACEES EN SAILLIE DANS LES CHAMBRES 36 DESTINEES AU FLUIDE A VAPORISER ET S'Y ETENDANT LES UNES SUR LES AUTRES, ET DES TETONS 35, SE TROUVANT ENTRE LES MOULURES ET EN SAILLIE DANS LES CHAMBRES DESTINEES AU FLUIDE A CONDENSER. L'ECOULEMENT D'ARRIVEE ET D'EVACUATION DU FLUIDE A VAPORISER S'EFFECTUE PAR DES OUVERTURES ET PAR LES CONDUITS FORMES PAR CES OUVERTURES. L'ECOULEMENT D'ARRIVEE ET L'ECOULEMENT D'EVACUATION DU FLUIDE A CONDENSER S'EFFECTUENT PAR DES OUVERTURES DISPOSEES DANS DES RENFLEMENTS LATERAUX SE TROUVANT DANS LA ZONE DE L'EXTREMITE SUPERIEURE ET DE L'EXTREMITE INFERIEURE DES PLAQUES, ET PAR LES CONDUITS FORMES PAR CES OUVERTURES. UTILISATION DANS LES INSTALLATIONS COMPORTANT UN EVAPORATEUR OU UN CONDENSEUR.

Description

EVAPORATEUR OU CONDENSEUR A PLAQUES.

L'invention concerne un évaporateur ou un condenseur à

plaques, dans lequel les plaques, sensiblement rectangu-

laires, découpées à partir d'une tôle et pourvues d'un pro-

filage réalisé par emboutissage, sont montées en alignement, surface contre surface, d'une manière amovible, pour former un empilement dans un support-cadre entre une plaque-support et une plaque-couvercle du supportcadre, les plaques formant, alternativement les unes entre les autres, et au moyen de joints d'étanchéité périphériques installés entre elles et logés dans des rainures correspondantes des plaques, des chambres d'écoulement fermées, d'une part pour un fluide à

vaporiser, et d'autre part pour un fluide s'écoulant parallè-

lement au premier et destiné à être condensé, chambres pou-

vant être alimentées, par des orifices d'amenée et d'évacua-

tion, en alignement les uns avec les autres et formés par des percées aménagées dans les plaques, grâce à une forme particulière des joints périphériques, d'une part par le fluide à vaporiser, et d'autre part par le fluide à condenser,

les plaqués s'appuyant les unes contre les autres par cer-

tains points de leur surface, grâce à leur profilage.

Dans les évaporateurs ou condenseursconnus de ce type, le fluide à condenser s'écoule généralement de haut en bas, le fluide à vaporiser s'écoulant à concourant, mais, en règle générale, plutôt à contre-courant Les plaques connues pour ce type d'évaporateur ou de condenseur possèdent des ouvertures pour le courant aller et le courant retour, d'une part du fluide à vaporiser, et d'autre part du fluide à condenser, ouvertures qui, en règle générale, sont disposées dans les coins de la section rectangulaire des plaques, ou

sur une zone partielle de la largeur supérieure et/ou infé-

rieure des plaques,d' c ildécoule que les fluides ne peuvent se disperser, à partir de ces ouvertures, que dans l'espace formé entre les plaques, pour finalement se réaccumuler dans une direction donnée Ce phénomène, à lui seul, conduit déjà à une sollicitation irrégulière et inégale de la surface des plaques par les fluides, et à la formationu ue 11 imis de liquicie

inégaux ou partiellement interrompus.

Par ailleurs, les plaques s'appuient partiellement les unes contre les autres, sur toute la longueur de leurs chambres intérieures, par des bossages estampés ayant la forme d'ergots ou de calottes sphériques, ou aussi par des moulures conduisant le courant de liquide, ce qui, justement sur le côté évaporateur, conduit à des interruptions et à des perturbations permanentes d'un film liquide en cours de

formation, et donc à des turbulences indésirables.

Si le fluide à vaporiser est un produit contenant des matières solides, les faits présentés ci-dessus ont pour

conséquence qu'il n'est pas possible de traiter des contrain-

tes thermiques élevées, et que les chambres d'évaporation

s'encrassent facilement du fait des matières solides conte-

nues dans le produit, les zones à problèmes étant en parti-

culier les zones superficielles des plaques qui, du fait des conditions d'écoulement, reçoivent le produit d'une manière irrégulière ou variable, de sorte qu'il peut s'y produire des surchauffes conduisant à un collage des matières solides contenues dans le produit Par ailleurs, la perturbation régulière du film de liquide par les ergots de soutènement, calottes, etc, disposés entre les plaques, conduit d'une part à empêcher un échange régulier de chaleur, et d'autre part à créer des zones dans lesquelles peuvent se produire de nouveau les phénomènes de surchauffe mentionnés ci-dessus, avec leurs conséquences Par exemple dans un évaporateur, il

peut rester au niveau de ces ergots, ou analogue, des concen-

trés très visqueux en suspension, ce qui, en cours d'exploi-

tation, modifie une fois de plus la section d'écoulement et la compromet au point qu'il soit nécessaire d'ouvrir et de

nettoyer fréquemment l'empilement de plaques.

Un autre inconvénient des évaporateurs ou condenseurs à plaques de l'état actuel de la technique réside en ce qu'il n'est possible que difficilement d'utiliser la chaleur contenue dans le condensat Dans les cas connus, ou bien cette chaleur est éliminée, ou bien le condensat, à l'aide d'une pompe exigée en supplément et d'un échangeur de chaleur lui

aussi nécessaire en supplément, est utilisé pour préchauf-

fer le fluide à vaporiser.

L'invention a pour but de créer des plaques, pour un

évaporateur ou un condenseur à plaques du type décrit ci-

dessus, de façon à donner au fluide à vaporiser une trajec-

toire d'écoulement rectiligne, non perturbée par des discon-

tinuités, entre l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie dans la chambre intermédiaire des plaques; de façon à donner par ailleurs au fluide à vaporiser une trajectoire sans variations importantes de section transversale, de façon que les points nécessaires d'appui entre les plaques se trouvent à l'extérieur du trajet du fluide, et enfin de façon à assurer, malgré tout, une répartition complète et régulière du fluide à condenser sur les surfaces de plaque affectées à ce fluide Dans une autre forme de réalisation,

l'invention a pour but de donner à des évaporateurs ou con-

denseurs à plusieurs étages la possibilité d'envoyer direc-

tement le condensat d'un étage, grâce à une forme appropriée

des plaques, à l'étage suivant pour y permettre la produc-

tion de vapeur Ce qui précède doit être atteint, par l'évaporateur ou le condenseur selon l'invention, par des

mesures relativement bon marché.

Le but décrit ci-dessus est atteint, dans un évaporateur ou un condenseur à plaques du type décrit ci-dessus, par le fait que le profilage des plaques est formé par des moulures pénétrant dans le fluide à vaporiser et disposées les unes sur les autres, s'étendant verticalement parallèlement au courant du fluide et espacées les unes par rapport aux autres, et par des tétons, ou analogues,placés entre les moulures, pénétrant dans les chambres destinées au fluide à condenser et disposées les unes sur les autres; que le courant aller et le courant retour du fluide à vaporiser passent par des ouvertures s'étendant aux deux extrémités longitudinales des plaques, sur toute la largeur des plaques, entre les joints périphériques, et par les conduits formés par ces ouvertures; et que le courant aller et le courant retour du fluide à condenser s'effectuent par des olver-liles aménagées dans des renflements latéraux se trouvant dans la zone de l'extrémité supérieure et de l'extrémité inférieure

des plaques, et par les conduits formés par ces ouvertures.

Grâce aux mesures selon l'invention, l'écoulement du fluide à vaporiser s'effectue d'une manière rectiligne entre l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie, sans modification significative de sa section transversale pour ce qui est des espaces intermédiaires des plaques affectés à ce fluide: on évite ici les rétrécissements de section transversale se trouvant dans le trajet du fluide, de même que les points de changement de direction de l'écoulement, o peuvent se déposer les substances solides contenues dans le fluide à vaporiser Par ailleurs, le profilage des plaques selon l'invention permet d'avoir un courant aller et un courant retour du fluide à condenser à partir du côté des plaques,

sans que cela n'influe sur l'écoulement du fluide à vapori-

ser, ou sans même qu'il faille en tenir compte Il en résulte

globalement qu'il est possible d'avoir une contrainte thermi-

que plus élevée sur les plaques et une construction à un seul étage de l'évaporateur ou du condenseur entre le fluide à vaporiser et le fluide à condenser, ce qui simplifie la

constitution de l'appareil et en diminue le coût.

Il s'est avéré avantageux que la section du courant aller du fluide à condenser se trouve, entre les ouvertures et l'espace se trouvant entre les plaques, dans la zone de l'espace de travail qui se forme perpendiculairement au grand côté des plaques, entre ces dernières De cette

manière, on évite les pertes de charge ce qui, selon l'inven-

tion, est encore plus favorisé par le fait que la distance entre les tétons est sensiblement la même dans le sens transversal et dans le sens longitudinal, de sorte qu'il n'y a aucune modification de section transversale entre le courant aller latéral du fluide-à condenser dans l'espace

intermédiaire des plaques et son prolongement dans une direc-

tion perpendiculaire Il est par ailleurs avantageux que le profilé, dans la zone se trouvant entre le courant aller et le courant retour du fluide à vaporiser d'une part, entre le courant aller et le courant retour du fluide à condenser d'autre part, soit constitué sous la forme d'une ondulation essentiellement sinusoïdale, s'étendant perpendiculairement

au courant du fluide, et que l'ondulation des plaques voi-

sines soit décalée par rapport à la première d'une demi longueur d'onde de telle sorte que, par rapport à un espace intermédiaire entre les plaques, les crêtes d'onde pénétrant

dans ce dernier s'appuient les unes contre les autres parallè-

lement au courant du fluide.

De cette manière, les chambres intermédiaires des plaques, dans les zones se trouvant entre le courant aller et le courant retour des fluides participant à l'échange de

chaleur, sont constituées dans la pratique comme des fais-

ceaux tubulaires qui, grâce au caractère lisse de leurs parois, ne donnent dans le cas d'un bon échange de chaleur qu'une faible résistance à l'écoulement et conduisent à des

conditions d'écoulement géométriquement définies.

Globalement, les mesures selon l'invention assurent un mouillage optimal des chambres intermédiaires des plaques par le fluide à vaporiser d'une part et par le fluide à condenser d'autre part, ce qui donne un taux d'utilisation

élevé des surfaces d'échange de chaleur.

Dans une autre forme de réalisation de l'invention, il

est avantageux que les plaques, entre les renflements conte-

nant les ouvertures servant au courant aller et au courant retour du fluide à condenser, présentent un autre renflement latéral, avec des ouvertures et un conduit, formé par ces ouvertures pour l'amenée du fluide à condenser; que ce conduit supplémentaire soit fermé, par rapport aux chambres intermédiaires des plaques, par la forme correspondante des joints périphériques, et que, dans la plaque-support ou dans la plaquecouvercle, soit disposé un coude pour le fluide à condenser, passant de ce conduit supplémentaire au premier conduit. Cette forme de réalisation permet, dans le cas des

empilements de plaques de dimensions particulièrement impor-

tantes, d'alimenter les chambres intermédiaires des plaques destinées au fluide à condenser, par les deux côtés de

l'empilement de plaques, ce qui permet d'augmenter le rende-

ment de l'amenée du fluide à condenser sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des tuyauteries supplémentaires à l'extérieur de l'appareil à plaques Bien plus, les arrange- ments décrits permettent la deuxième amenée du fluide à condenser, grâce à la constitution et à la disposition des plaques proprement dites, réalisées lors de la fabrication

des plaques, par une opération d'estampage.

Cependant, ce conduit supplémentaire peut, selon

l'invention, posséder aussi, en-dessous du point de raccor-

dement du coude de changement de direction# dans la plaque-

support ou la plaque-couvercle, un point de raccordement pour le soutirage du condensat du fluide à condenser Il est ainsi possible, dans une installation à plusieurs étages dans laquelle plusieurs évaporateurs ou condenseurs à plaques

sont montés en aval les uns des autres, d'envoyer le conden-

sat d'un étage précédent au conduit supplémentaire de l'étage suivant, o, grâce à ce conduit supplémentaire, ce condensat trouve une chambre de détente, de sorte qu'il est possible d'obtenir à partir du condensat des quantités de vapeur supplémentaires, lesquelles viennent compléter le fluide à condenser du premier conduit, ce qui permet une récupération de chaleur et une augmentation de la quantité de vapeur du premier conduit, sans qu'il soit nécessaire pour cela d'avoir

des pompes ou des échangeurs de chaleur spéciaux Il est pos-

sible de soutirer, par le point de raccordement supplémen-

taire mentionné ci-dessus, le condensat du conduit supplé-

mentaire restant dans cet étage et, en même temps que le condensat obtenu par la condensation de la vapeur amenée par l'intermédiaire du premier conduit, de l'envoyer, par

un moyen correspondant, à un éventuel autre étage se présen-

tant sous la forme d'un évaporateur ou d'un condenseur à plaques.

L'invention sera mieux comprise en regard de la descrip-

tion ci-après et des dessins annexés, qui représentent des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: La Figure 1 présente un évaporateur à plaaues de l'état actuel de la technique, en vue éclatée La Figure 2 présente une plaque de l'évaporateur de la Figure 1, en représentation individuelle; La Figure 3 présente la plaque selon l'invention des- tinée au produit à vaporiser;

La Figure 4 présente la plaque selon l'invention des-

tinée au fluide à condenser; La Figure 5 est une coupe horizontale partielle des plaques des Figures 3 et 4 dans la zone de leur profilage supérieur;

La Figure 6 présente une section transversale horizon-

tale partielle des plaques 3 et 4, dans leur zone centrale et, La Figure 7 est une vue éclatée correspondant à la Figure 1, d'un appareil à plaques possédant les plaques

selon l'invention selon les Figures 3 et 4.

La Figure 1 présente la représentation éclatée d'un évaporateur à plaques à deux étages de l'état actuel de la

technique Il se compose d'un support-cadre, avec une plaque-

support 1 et une plaque-couvercle 2, avec, entre elles, des plaques d'évaporateur 5 assemblées les unes aux autres par des glissières 3, 4, et qui sont appuyées les unes contre les autres entre la plaque-support 1 et la plaque-couvercle 2 d'une manière connue et non-représentée, pour donner un empilement de plaques qui, à l'aide de joints périphériques 6 disposés en conséquence, forme entre les plaques des chambres destinées alternativement au fluide à vaporiser et

au fluide à condenser.

Grâce à des ouvertures appropriées aménagées dans les coins des plaques 5, pour une constitution correspondante des joints périphériques 6, les plaques forment deux conduits d'amenée 7 pour la vapeur, c'est-à-dire pour le fluide à condenser, et un conduit d'évacuation 8 pour son condensat, ainsi qu'un conduit d'arrivée 9 pour le produit à vaporiser, dont les constituants concentré et vapeur sortent de l'empilement de plaques, après vaporisation dans les deux

étages 10 et 11, par un conduit 12 formé par les plaques.

Le conduit 12 débouche dans un dispositif 13 dans lequel le

concentré 14 est séparé des vapeurs 15.

La Figure 2 présente une plaque du dispositif selon la Figure 1, avec les passages 7 pour la vapeur surchauffée, l'orifice d'arrivée 9 pour le produit à vaporiser allant vers le premier étagé de vaporisation, le passage supérieur

16 pour le produit allant vers le deuxième étage de vapori-

sation 11, et l'orifice de sortie 12 pour le produit sortant du deuxième étage de vaporisation On voit par ailleurs l'orifice de sortie du condensat de vapeur 8 du fluide à condenser. Comme il ressort de la Figure 2, les plaques 5 présentent des saillies 17 et 18 en forme de calotte sur leurs deux

côtés, saillies par l'intermédiaire desquelles elles s'appui-

ent les unes contre les autres, en plus de leur appui réci-

proque, non représenté, par l'intermédiaire des joints péri-

phériques On voit par ailleurs des moulures 19 qui servent

au guidage du produit.

On voit sur la plaque 5 de l'état actuel de la technique, selon la Figure 2, que le produit doit tout d'abord, sur la partie de la section transversale définie par la section d'entrée 9, se répartir sur toute la largeur des plaques, pour ensuite, en aval du premier étage d'évaporation, se répartir, par l'ouverture 16, de nouveau sur toute la largeur de la plaque dans le deuxième étage d'évaporation jusqu'à ce que le courant d'évacuation puisse s'écouler par le conduit 12 Dans les évaporateurs de l'état actuel de la technique, ces élargissements et rétrécissements variables de la section transversale conduisent à une sollicitation nonuniforme de la surface des plaques, et donc à une opération d'évaporation qui n'est pas-luniforme sur toute la surface des plaques Il faut ajouter que l'écoulement du produit à travers les calottes 17 ou 18 est interrompu et perturbé, ce qui conduit à la formation de tourbillons et donc à des perturbations de l'opération d'évaporation, ainsi qu'à une surchauffe et à un collage des constituants solides sur le côté du fluide

à vaporiser.

Pour ce qui concerne le côté vapeur, c'est-à-dire le côté des plaques correspondant au fluide à condenser, le fait que les sections d'arrivée 7 soient disposées des deux côtés favorise déjà une répartition aussi uniforme que pos- sible de la vapeur sur toute la section transversale des plaques, mais le condensat doit, en fin de compte, être évacué par l'orifice de sortie 8, ce qui, du point de vue de l'écoulement, a pour conséquence que, sur le côté vapeur,

la zone du courant d'amenée 9 est mal utilisée pour le pro-

duit. Il se crée aussi, de ce fait, dans la zone de l'entrée

9 du produit, de mauvaises conditions d'échange de chaleur.

Les Figures 3 et 4 présentent les plaques selon l'inven-

tion, la Figure 3 présentant une plaque 20 pour le fluide à vaporiser et la Figure 4 une plaque 21 pour le fluide à condenser. Les plaques ont en commun le fait qu'elles présentent, dans leur partie inférieure, sur la totalité de leur section transversale, entre le joint périphérique 22, 23, un orifice rectangulaire 24 d'arrivée du produit, orifice qui, sur le côté produit de la plaque (Figure 3) est ouvert avec une ouverture correspondant à la totalité de la largeur de la plaque Le côté produit des plaques se termine par une ouverture 25 destinée à l'évacuation du produit vaporisé formé de vapeurs et du concentré, et qui s'étend aussi sur

toute la largeur de la plaque, à l'intérieur du joint péri-

phérique 22, 23.

A côté de la section rectangulaire des plaques, des ouvertures 26, 27, aménagées dans des renflements 28, 29 rapportés aux plaques, forment des conduits pour le courant d'amenée du fluide de chauffage ou de la vapeur dans la

partie supérieure des plaques, en-dessous du conduit d'éva-

cuation 25 destiné au produit, tandis qu'au pied des plaques, dans des renflements 30, 31, des ouvertures 32, 33 forment des conduits destinés à l'évacuation du condensat du fluide

de chauffage.

Les plaques représentées sur les Figures 3 et 4 se distinguent les unes des autres par le fait que, dans la zone des conduits 26, 27 et 32, 33, les plaques, sur le côté produit, s'appuient les unes contre les autres par des moulures 34, s'étendant verticalement parallèlement à l'écoulement du produit, et en saillie dans les espaces destinés au produit et disposées les unes sur les autres dans ces espaces, tandis que leur appui réciproque, du côté des espaces destinés à la vapeur, est formé par des tétons 35, ou analogue, disposés entre les moulures 34, en saillie dans les chambres destinées à la vapeur et disposées les

unes sur les autres dans ces dernières Le profil transver-

sal, alterné, qui se crée ainsi entre les plaques de produit et les plaques de vapeur 21, est représenté sur la Figure 5, sous la forme d'une coupe à travers les formes de réalisation présentées sur les Figures 3 et 4, entre les

conduits 26 et 27.

Comme il ressort en particulier de la Figure 5, ce profilage conduit, pour le courant de produit, au fait que

le produit, sortant du conduit d'amenée 24, arrive immédia-

tement, sur toute la largeur de la plaque, dans les conduits 36 parallèles à la direction de l'écoulement, conduits le long desquels il peut, sans coudage et sans rétrécissement de la section transversale, arriver au conduit d'évacuation

25 dans un évaporateur à plaques à un seul étage.

Par ailleurs, le fluide de chauffage, c'est-à-dire le

fluide à condenser, peut, sous la forme d'une vapeur sur-

chauffée, et par l'intermédiaire des conduits 26 et 27, comme il est représenté sur la Figure 4, se trouvant dans la zone

supérieure des espaces intermédiaires de plaques correspon-

dants, y pénétrer latéralement grâce à l'appui réalisé par l'intermédiaire des ergots 35, puis, lors de sa répartition sur la totalité de la section transversale des plaques, se déplacer ensuite vers le bas, vers les orifices d'évacuation

32, 33.

Ce qui est important, dans ce cas, c'est que la section

d'entrée partant des conduits 26, 27 corresponde à la sec-

1 12 tion disponible ensuite pour le fluide à condenser entre les plaques, dans la suite de la trajectoire On y arrive, en particulier, en faisant en sorte que la distance entre les tétons 35, soit sensiblement la même tant dans le sens transversal des plaques que dans leur sens vertical, de façon que la disposition des tétons ne conduise pas à une

modification de la section transversale.

Le profilage de plaques présenté à la partie supérieure et à la partie inférieure des Figures 3 et 4 peut être réalisé sur toute la hauteur des plaques Comme il a déjà été mis en évidence à l'aide des Figures 3 et 4, il est cependant possible de réaliser aussi, dans la zone située entre les conduits 25 à 27 d'une part, et 24, 32, 33 d'autre part, le profilage des plaques sous la forme d'une ondulation sinusoïdale, o les ondulations de deux plaques adjacentes sont décalées l'une par rapport à l'autre d'une demi longueur

d'onde de telle sorte que, par rapport à une chambre inter-

médiaire entre les plaques, les crêtes d'onde 37, 38 péné-

trant dans cette chambre s'appuient les unes contre les autres, parallèlement au courant du fluide Cette forme de réalisation de la section des espaces intermédiaires entre les plaques est présentée partiellement sur la Figure 6 Elle a pour conséquence que les chambres d'écoulement destinées au produit, c'est-à-dire au fluide à vaporiser, d'une part, et au fluide de chauffage, c'est-à-dire au fluide à condenser,

d'autre part, sont constituées pratiquement comme des fais-

ceaux tubulaires lisses, de sorte qu'elles forment pour ce

qui est de leurs dimensions géométriques une surface rigou-

reusement définie d'écoulement et d'échange de chaleur.

Comme il ressort des Figures 3 et 4, les plaques 20, 21 présentent non seulement des trajectoires d'amenée 26, 27 pour le fluide de chauffage, symétriques des deux côtés par rapport au milieu vertical des plaques, mais aussi, par ailleurs, entre ces trajectoires aller et les trajectoires

de retour 32, 33 destinées au condensat du fluide de chauf-

fage, des trajectoires aller 39, 40, dans d'autres renfle-

ments 41, 42, par l'intermédiaire desquelles le fluide de chauffage peut, pour ce qui est de son amenée, être de plus

envoyé aux conduits d'amenée 26, 27, à partir de la plaque-

support ou de la plaque-couvercle, par l'intermédiaire d'un coude de changement de direction aménagé dans la plaque opposée, de façon à assurer, même dans les évaporateurs à plaques de plus grande longueur, une meilleure alimentation

en le fluide de chauffage.

par ailleurs, ces conduits supplémentaires 39, 40 per-

mettent, dans le cas d'un évaporateur ou d'un condenseur à plusieurs étages formé de plusieurs groupes de plaques montés en aval les uns des autres, d'envoyer le condensat provenant dans chaque cas de l'étage précédent à l'étage suivant, par les conduits 39, 40, o ce condensat trouve une

chambre de détente dans laquelle il peut former des quan-

tités supplémentaires de vapeur, qui peuvent être en outre envoyées aux conduits 26, 27 de telle sorte que la quantité de chaleur contenue dans le condensat provenant de l'étage précédent puisse continuer à être utilisée sans que cela n'exige des mesures spéciales Cette possibilité n'existait pas encore dans les évaporateurs ou condenseurs à plaque de l'état actuel de la technique Le condensat restant ou

produit, dans le deuxième étage de l'exemple mentionné ci-

dessus, dans les conduits 39 et 40, peut être soutiré par l'intermédiaire d'une conduite d'évacuation supplémentaire, et être renvoyé d'une manière connue à un éventuel autre étage. Ces conditions ressortent schématiquement de la Figure 7, qui présente, dans la représentation correspondant à la Figure 1, le nouvel appareil à plaques, à vrai dire sans son

support.

Selon la Figure 7, et dans le cas d'un empilement de plaques 43, l'amenée du fluide de chauffage, c'est-à-dire

l'amenée du fluide à condenser, s'effectue par l'intermé-

diaire des conduits 26, 27 dans la direction de la flèche 44, tandis que l'amenée d'un autre fluide de chauffage s'effectue par les conduits 39, 40 dans la direction de la flèche 45 Sur le côté opposée à l'amenée se trouve une déviation 46 entre les conduits supérieurs et inférieurs, d'o le fluide de chauffage ou la vapeur arrive ensuite dans les conduits 26, 27, à contre-courant, dans la direction représentée par la flèche 47 Avantageusement, il peut y avoir entre ces deux directions d'écoulement 44 et 47 une séparation 48 qui peut être facilement réalisée par le non estampage des ouvertures 26, 27 dans la zone centrale

de l'empilement de plaques 43, dans une plaque donnée.

L'exemple représenté sur la Figure 7 se rapporte à un évaporateur à plaques à un seul étage, dans lequel le

fluide 50 à condenser est amené d'une part par l'intermé-

diaire des conduits 26, 27, d'autre part 39, 40, à l'aide de la déviation 46 et de la séparation 48 Comme il a été expliqué ci-dessus, il existe cependant aussi la possibilité de n'envoyer le fluide à condenser 50 qu'aux conduits 26, 27 et, dans le cas d'un équipement à plusieurs étages, d'alimenter les conduits 39, 40 par le condensat provenant d'un étage précédent, ce condensat trouvant ensuite dans les conduits 39, 40 une chambre de détente dans laquelle ce condensat crée de la vapeur supplémentaire, laquelle est envoyée par la déviation 46 aux conduits 26, 27, auquel cas la séparation 48 devient en règle générale superflue Le condensat restant dans les conduits 39, 40 lors de la détente peut être envoyé, par les raccords 51, 52 situés en bas,

à l'orifice d'évacuation des condensats 53 et être éventuel-

lement valorisé dans un étage de vaporisation ultérieur, de la manière qui a été décrite à ce propos à l'aide des

conduits 39 et 40.

Il faut encore mentionner, d'une manière générale, que la déviation 46, comme il ressort de la Figure 7, peut aussi être disposée sur la plaque frontale droite, qui termine l'empilement de plaques, en supprimant laséparation 48, de sorte que la plaque représentée à gauche et servant de

plaque terminale peut être exécutée sans raccords ou percées.

Cela dépend des caractéristiques de chaque cas particulier.

Ilest par ailleurs bien évident que, comme on le sait, la section de '} if-ce d'e-tr 5 S di fluide de chauffage 26, 27, dans le cas d'un évaporateur ou d'un condenseur à plaques,

est plus grande que la section transversale 32, 33 de l'ori-

fice d'écoulement des condensats, tandis que, sur le côté produit, c'està-dire sur le côté du fluide à vaporiser, la section d'amenée 24 est plus faible que la section de sortie Comme il ressort par ailleurs des Figures 3 à 6, il est nécessaire, du fait des différences de profilage de la plaque servant à l'évaporation d'un fluide d'une part, de la plaque servant à la condensation d'un autre fluide d'autre part, d'avoir pour cela, dans chaque cas, des types

de plaques différents.

Claims (9)

Revendications

1 Evaporateur ou condenseur à plaques, dans lequel les plaques, sensiblement rectangulaires, découpées à

partir d'une tôle et pourvues par emboutissage d'un profi-

lage, sont serrées en alignement, surface contre surface, d'une manière amovible, pour réaliser un empilement, entre une plaque-support et une plaque-couvercled'unsupport-cadre, les plaques formant des chambres d'écoulement fermées, en alternance les unes avec les autres au moyen de joints

périphériques disposés entre elles et logés dans des rai-

nures correspondantes des plaques, d'une part pour un fluide

à vaporiser, et d'autre part pour un fluide s'écoulant paral-

lèlement au premier et destiné à être condensé, chambres

qui peuvent être alimentées, par l'intermédiaire d'ouver-

tures d'arrivée et d'évacuation en alignement les unes avec Les autres et formées par des ouvertures aménagées dans les plaques, grâce à une constitution appropriée des joints périphériques, d'une part par le fluide à vaporiser, et d'autre part par le fluide à condenser, les plaques étant en contact et s'appuyant les unes contre les autres par certains points de leur surface, grâce à leur profilage, caractérisé en ce que le profilage des plaques ( 20, 21) est formé par-des moulures ( 34) , espacées les unes des autres, en saillie dans les chambres ( 36) destinées au fluide à

vaporiser et s'y étendant les unes sur les autres, verticale-

ment et parallèlement au courant du fluide, et par des tétons ( 35) ou analogues, se trouvant entre les moulures et en saillie dans les chambres destinées au fluide à condenser et y étant disposées les uns sur les autres; en ce que l'écoulement d'arrivée et d'évacuation du fluide à vaporiser s'effectue par des ouvertures ( 24, 25), s'étendant aux deux extrémités longitudinales des plaques, sur toute la largeur des plaques entre les joints périphériques ( 22, 23) et par les conduits formés par ces ouvertures; et en ce que l'écoulement d'arrivée et l'écoulement d'évacuation du fluide à condenser s'effectuent par des ouvertures ( 26, 27; 32, 33) disposées dans des renflements latéraux ( 28, 29; 30, 31) se trouvant dans la zone de l'extrémité supérieure et de l'extrémité inférieure des plaques, et par les conduits

formés par ces ouvertures.

2 Evaporateur ou condenseur à plaques selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que la section du courant d'amenée du fluide à condenser entre leszouvertures ( 26, 27) et l'espace entre les plaques ( 20, 21) se trouve dans la zone de la chambre de travail créée perpendiculairement

à l'étendue longitudinale des plaques, entre ces dernières.

3 Evaporateur ou condenseur à plaques selon l'une

quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce

que la distance entre les tétons ( 35) est sensiblement la même dans le sens transversal et dans le sens longitudinal

des plaques ( 20, 21).

4 Evaporateur ou condenseur à plaques selon l'une

quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que

le profilage, dans la zone située entre le courant d'amenée et le courant d'évacuation ( 24, 25) du fluide à vaporiser d'une part, et dans la zone entre le courant d'amenée et le courant d'évacuation ( 26, 27; 32, 33) du fluide à condenser

d'autre part est constitué d'une ondulation ( 37, 38), essen-

tiellement sinusoïdale, transversale par rapport au courant de fluide, et en ce que les ondulations de plaques adjacentes sont décalées les unes par rapport aux autres d'une demi longueur d'onde de telle sorte que, par rapport à un espace intermédiaire entre les plaques, les crêtes des ondulations, qui pénètrent dans cette chambre intermédiaire s'appuient les unes contre les autres parallèlement au courant du fluide. 5 Evaporateur ou condenseur à plaques selon l'une

quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que

les plaques ( 20, 21) présentent entre les renflements ( 28, 29; 32, 33) comportant les ouvertures ( 26, 27; 30, 31) servant à l'amenée et à l'évacuation du fluide à condenser

un autre renflement latéral ( 41, 42) comportant des ouver-

tures ( 39, 40), et un conduit, formé par ces ouvertures, -destiné à l'amenée du fluide à condenser; en ce que cet

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autre conduit se termine, au niveau des espaces intermé-

diaires entre les plaques, par une constitution appropriée des joints périphériques; et que, dans la plaque-support ou dans la plaque-couvercle, il est disposé une déviation ( 46) pour le fluide à condenser entre l'autre conduit et le

premier conduit.

6 Evaporateur ou condenseur à plaques selon la reven-

dication 5, caractérisé en ce que l'autre conduit ( 39, 40) présente endessous du point de raccordement de la déviation ( 46), dans la plaquesupport ou la plaque-couvercle, un point de raccordement ( 51, 52) pour le soutirage du condensat

du fluide à condenser.

7 Evaporateur ou condenseur à plaques selon l'une

quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que

le premier conduit, destiné à l'amenée du fluide à condenser, est fermé dans la zone centrale de l'empilement de plaques

( 43).

8 Evaporateur ou condenseur à plaques selon la reven-

dication 7, caractérisé en ce que la fermeture du premier

conduit ( 26, 27) est obtenue par la suppression de l'ouver-

ture se trouvant dans le renflement latéral correspondant

( 28, 29), dans une plaque donnée.

9 Evaporateur ou condenseur à plaques selon l'une

quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que

les renflements latéraux ( 28, 29; 30, 31; 41, 42) et les ouvertures qui y sont aménagées ( 26, 27; 32, 33; 39, 40), de même que les conduits formés par ces ouvertures, sont disposés deux par deux, d'une manière symétrique par rapport

à l'axe longitudinal vertical des plaques ( 20, 21).