FR2536521A1

FR2536521A1 - Echangeur de chaleur pour des gaz a temperatures fortement differentes et procede pour sa fabrication

Info

Publication number: FR2536521A1
Application number: FR8318393A
Authority: FR
Inventors: Klaus Hagemeister
Original assignee: MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines GmbH
Priority date: 1982-11-19
Filing date: 1983-11-18
Publication date: 1984-05-25
Also published as: NO834249L; DE3242845C2; FR2536521B1; JPS622240B2; NO160741B; GB2130355B; JPS59131890A; US4632182A; GB8331032D0; NO160741C; DE3242845A1; IT8323321A0; GB2130355A; IT1169848B

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ECHANGEUR DE CHALEUR POUR DES GAZ A TEMPERATURES FORTEMENT DIFFERENTES, COMPORTANT UN FAISCEAU DE CORPS CREUX PROFILE 12, 13, RELIES A AU MOINS UN FOND D'ECHANGEUR DE CHALEUR B FAISANT PARTIE D'UN CORPS TUBULAIRE D'AMENEE ETOU D'EVACUATION D'AIR. L'INVENTION S'ETEND A UN PROCEDE POUR LA FABRICATION D'UN TEL ECHANGEUR. LE PROBLEME RESOLU CONSISTE A ASSURER UN ASSEMBLAGE OPTIMAL ENTRE LES CORPS CREUX PROFILES ET LES FONDS. L'ECHANGEUR EST CARACTERISE EN CE QUE LE OU LES FONDS B SONT CONSTITUES PAR DES COUCHES INDIVIDUELLES 10, 11, FORMEES PAR DES COQUILLES EN TOLES COMPLEMENTAIRES. L'INVENTION EST APPLICABLE NOTAMMENT AU RECHAUFFAGE DE L'AIR COMPRIME.

Description

"Echangeur de chaleur pour des gaz à températures fortement

différentes et procédé pour sa fabrication".

L'invention a pour objet un échangeur de chaleur pour des gaz à températures fortement différentes-dans lequel la matrice à contrecourant croisé qui doit être exposée à 1 'ac- tion d'un flux de gaz chauds est constituée par un grand nombre de petits tubes, notamment par des corps creux profilés à section lancéolée réalisés avec une forme favorable à l'écoulement dans le sens du flux des gaz chauds et disposés parallèlement entre euxi ces tubes étant reliés à au moins un fond d'échangeur de chaleur faisant partie d'un corps tubulaire par l'interdémêdiaire duquel un fluide par exemple de l'air comprimé, peut être amené à la matrice et/ou évacué de cette matrice L'invention s'étend

à un procédé pour la fabrication d'un tel échangeur.

D'après le document DE-OS 29 07 810, par exemple, on connait un échangeur de chaleur dont la matrice à contre-courant croisé disposée dans le flux de gaz chauds est constitué par des petits tubes distincts ou par des profilés d'écoulement creux à section lancéolée raccordés, d'une part, à un premier conduit tubulaire fixe pour l'amenée de l'air comprimé dans les conduits correspondants de la matrice et, d'autre part, à des seconds conduits tubulaires fixes à partir desquels on doit envoyer à un

appareil d'utilisation l'air comprimé chauffé dans la matrice.

Les deux conduits tubulaires distincts peuvent alors être incor-

porés dans un tube collecteur commun ou ils peuvent être constituée

par des tubes individuels disposés l'un à câté de l'autre de fa-

çon sensiblement parallèle Dans un tel échangeur de chaleur il est préférable que les conduits d'air comprimés (petits tubes, profilés) correspondant à la matrice soient disposés latéralement

en porte-à-faux suivant une forme en V par rapport au tube collec-

teur ou aux tubes collecteurs interessés.

Mais on peut aussi envisager d'autres configuations d'échangeurs de chaleur dans lesquelles la matrice constituée par les petits tubes ou les profilés et qui doit être soumise à l'action des gaz chauds, n'est pas disposée latéralement en

porte-à-faux suivant une forme en U, les petits tubes ou les pro-

filés qui constituent la matrice étant par contre raccordés, par

exemple, à un tube d'entrée d'air et aboutissant par leurs au-

tres extrémités dans un caisson collecteur de déviation, la par-

tie restante de la matrice constituée par les petits tubes ou

les profilés se raccordant, d'un-e part, après la déviation, di-

rectement au caisson collecteur du cÈté de la sortie et étant accouplée de l'autre côté avec un autre conduit tubulaire par l'intermédiaire duquel l'air comprimé chauffé peut être envoyé

à l'appareil d'utilisation dalimenter.

Avec les configurations d'échangeur de chaleur dé-

crites dans le préambule, on éprouve après comme avant, des dif-

ficultés relativement grandes pour réaliser un ancrage ou "enra-

cinement" sûr en service des profilés ou petits tubes de la ma-

trice dans le fond intéressé de l'échangeur de chaleur Un procé-

dé pris en considération jusqu'à maintenant, dans lequel les petits tubes ou les profilés intéressés de la matrice sont soudés ou brasés avec le fond de l Jéchangeur de chaleur, ne remplit

pas d'une part, les conditions relatives à la résistance en ser-

vice souhaitée par la structure de la matrice, en garantissant simultanément d'autre part, une étanchéité optimale, eu égard

notamment aux sollicitations à des températures fortement dif-

férentes pouvant être provoquées par exemple, par des conditions de fonctionnement non stationnaires d'une turbomachine ou d'un

moteur à réaction à turbine à gaz Il en résulte qu'il se déve-

loppe dans la matière des contraintes qui entraînent, au moins dans le cas d'un long service ininterrompu, des fissures dans la zone de raccordement entre le profilé intéressé et le fond de l'échangeur de chaleur Il y a lieu de s'attendre en fait à ce

que le domaine de bordure correspondant de la matrice de l'échan-

geur de chaleur suive les variations des températures du gaz et de l'air bien plus rapidement que la partie restante des tubes

parce que la surface disponible dans cette zone pour la trans-

mission de la chaleur est bien plus grande.

Pour réaliser les configurations d'échangeurs de chaleur

exposées dans le préambule, on procède à une préfabrication ex-

trêmement précise des orifices du fond ou des fonds de l'échan-

-3 - geur de chaleur pour que l'on puisse introduire les tubes ou les profilés dans ces fonds Pour assurer un ajustement adapté au grand nombre de perçages constituant ces orifices, il est

nécessaire pour le montage de procéder à un ajustage de préci-

sion correspondante des extrémités des tubes ou des profilées. On doit notamment tenir compte de la réalisation de joints de brasage les plus faibles possibles et présentant des dimensions

uniformes pour exclure à priori des décalages de brasage locale-

ment différents lors de la jonction ultérieure de la structure de la matrice, avec le fond de l'échangeur de chaleur, décalages qui peuvent conduire en pratique, d'une part, à une structure

défectueuse, et, d'autre part, à des défauts d'étanchéité.

Dans le cadre des problèmes exposés précédemment

pour les configurations d'échangeurs de chaleur mentionnées, l'in-

vention a pour but de réaliser un assemblage optimal (profilés/ fond) en ce qui concerne la résistance et l'étanchéité requises malgré des actions de température, variables Dans le cadre du but visé, on doit en outre créer un-échangeur de chaleur dans lequel la zone de raccordement de la matrice (fond) prévue pour les profilés ou les petits tubes soit de réalisation relativement

simple par liaison du type caisson en vue de favoriser la fabrica-

tion en série économique On doit en m 4 me temps pouvoir, remplir

le plus largement possible, en premier lieu, les conditions ther-

miques et les conditions de résistance.

L'invention concerne à cet effet un échangeur de chaleur du type cidessus, caractérisé en ce que a) le fond ou les fonds d'échangeur de chaleur sont formés par des couches individuelles; b) à chaque couche est affectée une série déterminée de profilés de la matrice de l'échangeur'de chaleur s'étendant dans la direction longitudinale de la couche c) chaque couche est constituée par deux coquilles en tôle complémentaires; d) les coquilles en tele sont façonnées localement au moins de manière que lorsqu'elles sont appliquées l'une sur l'autre pour former une couche, elles entourent les extrémités des profilés de la matrice; -4- e) les coquilles en tôle d'une couche forment entre elles des évidements situés du côté intérieur du fond d'échangeur de chaleur et s'étendant de façon sensiblement symétrique par

rapport à la série correspondante de profilés de la matrice.

Par la construction de l'échangeur de chaleur con- forme à l'invention, on obtient notamment, de façon relativement simple, un ancrage et une fixation par liaison géométrique des extrémités des tubes ou des profilés de la matrice dans le fond de l'échangeur de chaleur On peut avantageusement se dispenser de procéder à une préfabrication extrêmement précise et on n'a pas à respecter des tolérances relativement précises pour les orifices des fonds de l'échangeur de chaleur On a en même temps la possibilité d'effectuer aisément le remplacement d'éléments

de structure du fond éventuellement endommagés.

Un autre avantage essentiel de l'invention résulte

de ce qu'on peut réaliser un fond d'échangeur de chaleur flexi-

ble et élastique sous l'action de la chaleur, de sorte qu'on éli-

mine dans une trés large lemnsure, par exemple les pliages des profilés provo

par des gradients de température éventuellement di férents L'in-

vention permet en outre, par les possibilités de conformation

correspondantes de la structure du fond de l'échangeur de cha-

leur, d'obtenir par exemple, un écoulement d'arrivée optimal au point de vue aérodynamique du fluide à réchauffer (air comprimé)

provenant d'un tube collecteur, c'est-à-dire par conséquent lors-

que ce fluide s'écoule du côté intérieur du fond de l'échangeur

de chaleur dans les profilés correspondants de la matrice.

Des dispositions indiquées dans la suite se rappor-

tent à d'autres modes de réalisation de l'invention.

On va maintenant décrire l'invention plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la fig 1 est une vue en coupe de principe d'un échangeur de chaleur conforme à l'invention; la fig 2 et la fig 3 sont des vues en perspective des éléments en tôle recevant l'extrémité des tubes de l'échangeur suivant l'invention; - la f ig 4 et la f ig 5 sont des vues en perspective montrant les éléments en tôle de la f ig 2 et de la f ig 3 à l'état assemblé;

la f ig 6 est une vue en coupe montrant la dispo-

sition de couches de tubes l'une à côté de l'autre

la fig 7 représente une partie du fond de l'échan-

geur perpendiculairement à la direction des tubes o

la f ig 8 représente le côté opposé de la configura-

tion de la fig 7;

0 la fig 9 est une vue similaire à la f ig 8 représen-

tant une variante de réalisation;

la fig 10 est une vue similaire à la fig 1 repré-

sentant une autre réalisation; la fig 11 est une vue de la réalisation suivant la fig 10, en regardant depuis le fond de l'échangeur de chaleur; la f ig 12 est une vue en coupe axiale correspondant la fig 13 est une vue en coupe d'une variante de a; réalisation; la fig 14 est une vue en perspective représentant la structure du fond de la variante suivant la fig 13;

la fig 15 est une vue de détail représentant l'em-

bouchure tangentielle d'un corps profilé dans le fond de l'échan-

geur de chaleur;

la fig O 16 est une vue en coupe montrant le raccorde-

ment d'éléments individuels par cordons de soudure bout à bout; la fig 017 est une vue en perspective montrant le tracé du cordon de soudure d'assemblage de deux éléments en tôle. Conformément à l'invention, la base d'une matrice, de

tiges, de tubes, de prôfilés ou de corps creux profilés à sec-

tion lancéolée, par exemple 12,13 (fig 1) est agencée de manière que les profilés situés l'un derrière l'autre dans la matrice correspondent respectivement à une couche 10,11 X La structure du fond prévu pour le maintien et la mise en place des corps creux profilés, par exemple 12, d'une couche 10 est constituée

par deux coquilles en tôle complémentaires 14,15 en forme de ban-

des Ces coquilles sont localement profilées de façon à entourer par les formes creuses ou en cuvette 19,20, les pieds des profilés

253 & 521

-6-

d'une couche 10 (voir fig 2,3,4 et 5).

La fig 1 représente le principe de la disposition

des couches 10,10 '1,11 (distinguées par la modification des ha-

chures), conforme à l'invention de la matrice de profilés d'un échangeur de chaleur constitug par des tubes à section lancéo-

lée La conformation correspondante est décrite dans la suite.

La fiig 2 et la f ig 3 représentent des parties complé-

mentaires des coquilles en tôle 14,15 en forme de bandes, ces parties entourant après assemblage, par leurs formes profilées

19,20, les pieds des corps profilés tubulaires 12 à section lan-

céolée de l'exemple de réalisation représenté sur la f ig O 1.

La combinaison ainsi formée est représentée sur la

fig 4 et la fig 5 sans les profilés tubulaires à section lancéo-

lée de l'exemple de réalisation suivant la fig 1 Cette combinai-

son constitue en principe l'élément de base à partir duquel est

formée une couche de la structure de fond conforme à 1 invention.

La f ig 5 montre comment ces éléments se répètent dans la direc-

tion longitudinale de la couche Dans la hauteur d'une telle cou-

che, on peut distinguer différentes parties 1,1 ,2,2 e,3,3 ', qui peuvent également remplir des fonctions différentes La partie

de paroi supérieure 1, 1 sert à assurer le maintien et le posi-

tionnement des tubes ou des corps profilés aboutissant en cet

emplacement La partie inférieure 2,2 e forme la surface de con-

tact avec la couche voisine par sa paroi latérale dirigée vers

l extérieur Elle peut aussi absorber les contraintes longitu-

dinales ou les contraintes de flexion résultant des sollicita-

tions de service du fond du récipient constitué avec une struc-

ture en couches Entre les parties 1,1 ' et 2,2 ' se trouve une partie de transition 3,3 ' déterminant la largeur d'encombrement de la couche formée par deux bandes de tÈleq Par la forme et le tracé de la partie 3,3 ' située entre les parties 1,1 ' et 2,2 ',

on peut agir sur la rigidité du fond structuré du récipient ain-

si que sur l'absorption et la transmission des charges, notam-

ment dans la direction de la largeur du fond.

7 -

Lors du façonnage des bandes de tôle ou des coquil-

les, on peut réaliser des contours de surface quelconques et

des éléments en relief, par exemple en forme de bossages, d'on-

dulations et de plis On peut ainsi s'adapter aux caractéristiques de la structure en ce qui concerne la rigidité, -les conditions de fabrication et les conditions de services La réunion des éléments de construction pour former une couche complète a lieu en ce que les tubes ou corps creux profilés correspondant à la couche sont amenés dans leur position et en ce que leurs piedssont ensuite entourés par les parties

19,20 des bandes de tôle complémentaires façonnées en conséquence.

Par des outils de façonnage appropriés, les éléments sont ensuite comprimés sans jeu et joints par liaison de la matière suivant leurs faces latérales en contact Cela peut être effectué par

soudage, brasage ou assemblage par-diffusion.

Les couches ainsi terminées sont ensuite disposées l'une à côté de l'autre de façon à constituer la matrice de tubes ou de profilés représentée à titre d'exemple surlafig 1 En coupe, les couches sont alors disposées l'une à côté de leautre, comme on le voit sur la fig 6, de manière que les surfaces extérieures

des parties 2,2 ' viennent en contact Par assemblage de ces sur-

faces par liaison de la matière, on obtient alors le fond de la

matrice de tubes ou de profilés.

La fig 7 représente une partie du fond ainsi réalisé,

en regardant dans la direction de la matrice de profilés.

La fig 8 représente le côté opposé de cette configu-

ration Dans le cas d'un échangeur de chaleur comportant des tu-

bes ou des profilés, un fluide, par exemple de l'air comprimeé s'écoule dans la section intérieure de la matrice de ce côté de

la structure du fond constituant la paroi du récipient Pour fa-

voriser l'écoulement d'arrivée, il peut être jucicieux de donner un tracé ondulé aux parties inférieures 2,2 " des bandes de tôle, comme cela est représenté sur-la fig 9 Il y a alors lieu de veiller à ce que l'on pourrait agir sur la rigidité longitudinale et sur la rigidité à la flexion des parties de paroi inférieures 2,2 ' Par formation d'un pont à l'emplacement 4 (fig 9) on pourrait

253652.

-8- s'opposer à un manque de résistance statique sous l'action des

forces de service.

La fig 10 représente, à l'aide d'une vue similaire

à la fig 1, une autre possibilité pour constituer un fond struc-

-turé conforme à l'invention Les joints F présentent alors un tracé avec des coudes périodiques La f ig 11 est une vue arrière correspondante (en regardant à partir du fond de l'échangeur de

chaleur) et la fig 12 est une vue en coupe de cette configuration.

La fig 13 est une coupe d'une variante dans laquelle les parties de raccordement 3 ",31 t ont un tracé plus court que dans le cas de la fig 5 ou de la fig 6 Dans cet exemple, les Dandes 1,1

de la partie supérieure (voir également f ig 14) sont découpées (évi-

dement 23) On agit ainsi sur le comportement de la structure à la dilatation thermique et on réduit la rigidité de la partie

de paroi supérieure On diminue ainsi l'introduction de contrain-

tes indésirables dans cette zone.

Bien que cela ne soit pas représenté, on peut former des pattes en tôle de renforcement, lors du façonnage des bandes ou des coquilles de tôle, en des emplacements critiques tels que,

par exemple, les arrondis ou les bords inférieurs des évidements.

En se rapportant à l'exemple de la variante suivant la fig 13, la fig 14 représente donc comment la structure du fond

est formée par les couches assemblées l'une contre l'autre.

Le fond constitué par la réunion des couches peut être plan ou courbe suivant la forme générale du récipient ou de l'élément de construction dont il fait partie Le fond plan ou courbe est constitué par des couches rectilignes, incurvées ou

suivant la courbure.

Chaque couche peut faire partie d'un cadre à pourtour fermé Par réunion des couches, on constitue un récipient dont

l'enveloppe est constituée par ledit cadre Ce cadre peut pré-

senter une forme angulaire aussi bien qu'une forme ronde Dans ce dernier cas, la réunion des couches conduit à une enveloppe du

récipient de forme ronde La garniture du pourtour d'un tel ca-

dre avec des tubes ou des corps profilés creux peut n'être que partielle Les parties 1,1 ' des couches qui ne sont pas munies de tubes ou de corps creux profilés, présentent alors un tracé 9 - fermé, mais peuvent aussi être façonnées en relief pour agir de façon optimale sur l'allure de la rigidité de l'ensemble

de la structure.

Par une conformation appropriée, notamment des par-

ties de parois supérieures 1,11 des bandes ou des coquilles, on peut aussi assurer des raccords des tubes ou des corps creux profilés dans les couches sous un angle différent de 900 par

rapport à la direction de ces couches.

La fîig 15 représente par exemple, la disposition d'un

corps creux profilé 24 ' de la matrice débouchant tangentielle-

ment dans le fond de l'échangeur de chaleur, la figure montrant également la pièce de raccord 24, côté fond, associé au corps

creux profilé.

La construction par couches de la structure du fond, -telle qu'elle a été décrite précédemment et représentée en coupe sur les fig 6,12 et 13, peut aussi être agencée de manière que chaque couche s'étende en forme d'hélice sur le pourtour d'un récipient, les faces latérales de ces couches se répétant d'une hélice à l'autre et s'appliquant les unies contre les autres en

permettant la formation de l'enveloppe avec les couches.

Dans le cas d'une paroi de récipient fermée, la jonc-

tion des parties de paroi inférieures 2,2 ' des couches, en sail-

lie vers l'intérieur comme des pattes peut être assurée par fu-

sion conjointe du bord intérieur de deux parties de paroi 2,2 '

voisines de ce type a assembler.

L'observation des fig 6 et 13 par exemple montre clai-

rement qu'on obtient par la réunion des couches une structure élastique dans la direction de la largeur Cette élasticité de

la structure peut tre mise à profit, par exemple, pour compen-

ser la dilatation thermique D'autre part, il est également clair que cette structure doit être débarrassée le plus possible des

sollicitations de traction dans le sens de la longueur, solli-

citations provoquées par exemple, par le couvercle de fermeture d'un récipient sous pression Dans le cas o la paroi formée par la structure conforme à l'invention fait partie de l'enveloppe - d'un récipient sous pression, il est donc proposé d'absorber les forces hydrauliques dues au couvercle de fermeture au moyen d'une structure d'appui spéciale Cette structure peut être constituée par une construction en cadre formée par des barres ou par la construction formée par les parois de l'enveloppe d'un

échangeur de chaleur éventuellement nécessaire de toute façon.

La fig 016 représente en coupe une réalisation de la configuration conforme à l'invention dans laquelle on n'utilise

que des cordons de soudure bout à bout 25,26 et 27,28, pour assu-

rer l assemblage des éléments individuels.

La fig 017 montre le tracé du cordon de soudure 27

utilisé pour l'assemblage de deux coquilles enx t 8 le 14,15 complé-

mentaires exn forme de bandes et faisant partie d'une couche, ce

cordon étant également un cordon de soudure bout à bout La struc-

ture eai couche ainsi formée est raccordée aux couches voisines également par un cordon bout à bout 28 6 fig M 16 qui joint les

lèvres de raccordement latérales inférieures O On peut aussi procé-

der ultérieurement en cet emplacement à une séparation de l'asse r-

blage lorsqu'on doit remplacer certains éléments de la structure,

par exemple, pour effectuer des-réparations.

Dans la partie supérieure de la structure en couche réalisée par la réunion de deux coquilles en tôle complémentaires 14,15, sont formées les embouchures de raccord auxquelles on peut raccorder les corps creux profilés 12,13 à section lancéolée dans le cas de la fig 17 L'assemblage est également assuré par des cordons de soudure 25,26,comme cela est représenté de façon plus

précise sur la fig 16.

Bien que cela ne soit pas représenté sur les dessins de façon particulière, les parties de parois supérieures de chaque

coquille en tôle complémentaire d'une couche peuvent être réali-

sées avec une longueur et une forme des éléments creux profilés telles que lors de la réunion des deux coquilles en tôle d'une couche, les corps creux profilés de la matrice soient terminés,

de préférence avec une section lancéolée.

Comme cela n'est pas non plus représenté, on peut, conformément à l'invention, réaliser les corps creux profilés de la matrice notamment en tenant compte d'une embouchure-et d'une fixation aux deux extrémités dans deux corps tubulaires, dont l'un est prévu, par exemple, pour l'amenée de l'air compri- mé dans la matrice et dont l'autre est prévu pour l'évacuation de l'air chaud à partir de la matrice, avec un tracé de forme anguleuse disposé de préférence au milieu entre les deux corps

tubulaires, pour accroître la souplesse en flexion Cette varian-

te d'échangeur de chaleur pourrait être complétée en réalisant un autre corps tubulaire servant à l'évacuation de l'air chaud sous forme de corps de déviation du flux d'air chaud à, partir duquel l'air comprimé réchauffé dans la première partie de la

matrice est envoyé dans une autre partie de la matrice essentiel-

lement parallèle à la première et reliée au fond de l'échangeur de chaleur correspondant à un corps tubulaire à partir duquel l'air comprimé chauffé au total dans les deux parties-,de la

matrice peut être envoyé à un appareil de consommation.

Dans un autre échangeur de chaleur à utiliser de pré-

férence, la matrice à contre-courant croisé disposée dans le flux de gaz chauds peut être constituée pardes petites tubes distincts ou des profilés d'écoulement creux à section lancéolée raccordés d'une part à un premier conduit tubulaire fixe pour l'amenée de l'air comprimé dans les conduits correspondants de la matrice,

et d'autre part, à un second conduit tubulaire fixe à partir du-

que l'air comprimé chauffé dans la matrice est envoyé à un appa-

reil de consommation Les deux conduits tubulaires distincts sont incorporés dans un tube collecteur commun ou sont constitués par des tubes individuels disposés l'un à côté de l'autre de façon sensiblement parallèle La matrice de l'échangeurtu-builre ou les conduits d'air comprimé correspondants (petits tubes, profilés creux> s'étendent en porte-à-faux latéralement suivant une forme

en V par rapport au tube ou aux tubes intéressés.

12 -

Claims

REVENDICATIONS ) Echangeur de chaleur pour des gaz à températures fortement différentes dans lequel la matrice à contre courant croisé qui doit être exposée à l'action d'un flux de gaz chauds est constituée par un grand nombre de petits tubes, notamment par des corps creux profilés à section lancéolée ( 12,13) réali- sés avec une forme favorable à l'écoulement dans le sens du flux des gaz chauds et disposés parallèlement entre eux, ces tubes étant reliés à au moins un fond d'échangeur de chaleur (B) faisant partie d'un corps tubulaire par l'intermédiaire duquel un fluide, par exemple, de l'air comprimé, peut être amené à la matrice et/ou évacué de cette matrice, caractérisé en ce que a) le fond (B) ou les fonds d'échangeur de chaleur sont formés par des couches individuelles ( 10,11); b) à chaque couche ( 10,11) est affectée une série déterminée (profilés 12,13) de profilés de la matrice de l'échan- geur de chaleur s'étendant dans la direction longitudinale de la couche; c)chaque couche est constituée par deux coquilles en tôle complémentaires ( 14,15); d) les coquilles en tôle ( 14,15) sont façonnées loca- lement au moins de manière que lorsqu'elles sont appliquées l'une sur l'autre pour former une couche, elles entourent les extrémi- tés des profilés de la matrice e) les coquilles en tôle ( 14,15) d'une couche forment entre elles des évidements ( 16) situés du côté intérieur du fond d'échangeur de chaleur et s'étendant de façon sensiblement symétri- que par rapport à la série-correspondante de profilés-de la ma- trice. 20) úchangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couches individuelles et les coquilles en tôles correspondantes sont disposées et agencées de façon telle que lorsque les fonds d'échangeur de chaleur sont assemblés les extrémités à profil en pointe aérodynamique d'une première série ( 1 l,18) de profilés de la matrice s'étendant dans la direc- tion longitudinale des tubes s'engagent entre les extrémités profilées voisines correspondantes d'une autre série de profilés 12,13) s'étendant dans la direction longitudinale des tubes.

13 - 3 ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les parties de pa-

roi extérieures ( 1,1 ') se raccordant respectivement aux formes

en cuvette ( 19,20) pour les profilés de la matrice de deux co-

quilles en tôle ( 14,15) d'une couche sont agencées non seulement pour la fixation réciproque, mais aussi pour le maintien et le

positionnement des extrémités des profilés de la matrice débou-

chant ou se raccordant en cet emplacement.

) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les parties de paroi

intérieures ( 2,2 ') des coquilles en tôle complémentaires respec-

tives ( 14,15) entourant au moins une partie des évidements ( 16) situés du côté intérieur du fond d'échangeur de chaleur forment des surfaces de contact et le cas échéant de fixation avec les autres

couches voisines.

) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des parties de tran-

sition ( 3,3 ') obliques ou légèrement cintrées sont situées entre les parties de parois extérieures ( 1,11) de deux coquilles en tôle ( 14,15) d'une couche ( 10) et les parties de parois intérieures

( 2,2 '), ces parties de transition ( 3,31) des deux coquilles définis-

sant la largeur d encombrement d'une couche.

6 ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour tenir compte des

conditions requises pour la rigidité de la structure et des condi-

tions de service, notamment des conditions thermiques, les bandes

ou les coquilles en tôle sont munies de contours de surface appro-

priés ou de formes en relief, par exemple sous forme de bossages, ondulations ou plis, 7 ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les parties de parois

intérieures ( 2,2 ') des coquilles en tôle ( 14,15) ou des bandes en tôle situées du côté intérieur du fond d'échangeur de chaleur de chacune des couches présentent un tracé ondulé correspondant

au contour des profilés de la matrice.

14 - ) Echangeur de chaleur selon la revendication 7, caractérisé en ce que des ponts de liaison sont prévus dans la matière ou dans l'assemblage dans les zones les plus étroites ( 4) résultant des ondulationso 90) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisú en ce que les parties de parois

intérieures 2,2 t des coquilles en tôle respectives des couches présentent des joints ayant un tracé périodiquement coudé (joints F) au voisinage immédiat des zones d'extrémité correspondantes des profilés de la matrice (fig 10) o ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les parties de raccor-

dement { 3 "',3 "") des coquilles en tôle respectives sont, en regar-

dant en coupe, réalisées avec des coudes raccourcis entre les parties de parois extérieures ( 1,1 ') et les parties de parois

intérieures ( 2,2 '), les parties de parois extérieures ( 1,1 ') pré-

sentant des évidements découpés ( 23) de préférence dans les zo-

nes situées -entre les éléments profilés de pied ( 19,20 de la ma-

trice d'une première couche ou se raccordant à un élément de pied

profilé ( 21,22) de la matrice d'une couche voisine.

) Echangeur de chaleur selon la revendication 10,

caractérisé en ce que des pattes an tô 18 e de renforcement de la pa-

roi sont formées sur chaque arrondi intérieur ou sur chaque bord inférieur des évidements { 23) 12 ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 11, caractérisé en ce que chaque couche fait

partie d'un cadre à pourtour fermé, la réunion des couches permet-

tant de constituer non seulement le fond d'échangeur de chaleur,

mais un récipient complet dont l'enveloppe est constituée par le-

dit cadre.

13 ) Echangeur de chaleur selon la revendication 12, caractérisé en ce que le récipient ou le tube ainsi formé présente

une section carrée, polygonale ou circulaire.

14 ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications I à 13, caractérisé en ce que les parties de paroi

-

extérieures ( 1,1 '; 3,3 ') des coquilles en tôle peuvent être équi-

pées de raccords ( 24) pour les profilés de la matrice destinés à l'embouchure sensiblement tangentielle ou au raccord tangentiel d'un ou plusieurs corps profilés ( 24 ') de la matrice damas ou avec le fond d'échangeur de chaleur D ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'une couche de l'enve-

loppe du récipient à constituer s'étend en forme d'hélice, les flancs ou parties intérieures de la couche, qui se répète d'une hélice à l'autre, venant s'appliquer l'un contre l'autre, les

couches étant ainsi réunies pour former une enveloppe de récipient.

16 ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 15, caractérisé en ce que les parties de paroi

inférieures (par exemple 2,2 '), en saillie du côté de l'intérieur

du fond d'échangeur de chaleur, peuvent être assemblées par fu-

sion conjointe des extrémités correspondantes des parois.

17 ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le fond d'échangeur

de-chaleur à former fait partie de l'enveloppe du récipient sous pression, les forces hydrauliques dues au couvercle de fermeture étant reprises par une structure, se présentant par exemple sous forme d'une construction en cadre constituée-par des barres ou de l'assemblage des parois d'un carter d'échangeur de chaleur distinct. 18 ') Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 17, caractérisé en ce que les corps creux pro-

filés ( 12,13) de la matrice sont assemblés par des cordons de soudure bout à bout ( 25,26) avec les raccords ( 19,20) formés à l'avance, pour correspondre aux profilés dans les coquilles en tôle

du fond d'échangeur de chaleur.

19 ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 18, caractérisé en ce que l'assemblage entre

deux coquilles complémentaires d'une couche ainsi qu'entre les couches est assuré par des cordons de soudure bout à bout ( 25,26 D

27,28).

16- ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 19, caractérisé en ce que les parties de pa-

rois supérieures de chacune des coquilles en tôle complémentaires d'une couche sont agencées en ce qui concerne la longueur et la conformation des formes en creux du type des profilés, de manière que lors de l'assemblage des deux coquilles en tôle d'une couche,

les corps creux profilés de la matrice soient en même temps for-

més et terminés, de préférence avec une section lancéolée.

21 ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 20, caractérisé en ce que les corps creux pro-

filés de la matrice sont munis, notamment en tenant compte de l'embouchure et de la fixation entre deux corps tubulaires dont l'un est prévu, par exemple, pour l'amenée de l'air comprimé dans la matrice, l'autre étant prévu pour l'évacuation de l'air chaud de la matrice, d'un tracé coudé placé entre les deux corps

tubulaires pour accrottre la souplesse en flexion.

22 ) Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 21, caractérisé en ce que sa matrice à contre-

courant croisé, disposée dans le flux de gaz chauds est constituée par de petits tubes distincts ou des profilés creux d'écoulement ( 12,13) à section lancéolée, raccordés d'une part, à un premier conduit tubulaire fixe pour l'amenée de l'air comprimé dans les

conduits correspondants de la matrice, et d'autre part, à un se-

cond conduit tubulaire fixe à partir duquel l'air comprimé chauffé dans la matrice est envoyé à un appareil de consommation, les deux conduits tubulaires distincts étant incorporés dans un tube collecteur commun ou constitués par des tubes individuels disposés l'un à côté de l'autre de façon sensiblement parallèle, la matrice de l'échangeur de chaleur ou les conduits d'air comprimé intéressé (petits tubes, profilés creux) étant disposés latéralement en port, à-faux suivant une forme en U par rapport aux tubes correspondants 230) Echangeur de chaleur selon la revendication 22,

caractérisé en ce que l'autre corps tubulaire servant à l'évacua-

tion de l'air chaud est agencé sous forme de corps de déviation du flux d'air chaud, à partir duquel l'air comprimé réchauffé 17 - dans la première partie de la matrice est envoyé à une seconde partie de la matrice s'étendant de façon sersiblement parallèle à la première partie de la matrice et qui est reliée au fond d'échangeur de chaleur intéressé d'un corps tubulaire, l'air comprimé chauffé au total dans les deux parties de la matrice

étant envoyé à un appareil de consommation à partir de la se-

conde partie.

240) Procédé pour fabriquer un échangeur de chaleur

selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé

en ce qu'on amène d'1 abord les corps profilés { 12,13) de la ma-

trice dans la position requise, on entoure ensuite leurs par-

ties de pied par les formes profilées associées { 19,20) des coquilles en tÈle ( 14,15) puis on comprime les éléments sans jeu par des outils de façonnage appropriés et on assemble ensuite par liaison de la matière, leurs surfaces latérales en contact,

de préférence, les parties de parois extérieures ( 1,1 U) des co-

quilles en t 8 le, par exemple par soudage, brasage ou assemblage par diffusion, et on applique enfin l'une contre l'autre les couches individuelles terminées ( 10,11) de la façon précédemment décrite de manière qu'elles puissent être assemblées par liaison de la matière de parties de parois intérieures ( 2,2 U) en contact entre elles, l'assemblage ayant lieu par exemple, également par

soudage, brasage ou diffusion.