FR2542438A1

FR2542438A1 - Echangeur de chaleur entre deux gaz a surface d'echange en matiere plastique

Info

Publication number: FR2542438A1
Application number: FR8303774A
Authority: FR
Inventors: Daniel Halotier; Fernand Lauro; Gerard Marie
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1983-03-08
Filing date: 1983-03-08
Publication date: 1984-09-14
Also published as: FR2542438B1

Abstract

ECHANGEUR DE CHALEUR ENTRE DEUX GAZ A SURFACE D'ECHANGE EN MATIERE PLASTIQUE. IL COMPORTE UN FAISCEAU DE TUBES 2 MONTES ENTRE UNE PREMIERE PLAQUE 3 ET UNE SECONDE PLAQUE 4 SOLIDAIRES DE MOYENS ESPACEURS 5 RIGIDES, COAXIAUX AUXDITS TUBES, CHAQUE TUBE AYANT SES EXTREMITES 6, 7 FIXEES DE FACON ETANCHE RESPECTIVEMENT A LA PREMIERE ET A LA SECONDE PLAQUES, L'UN DES GAZ CIRCULANT A L'EXTERIEUR DES TUBES ET L'AUTRE A L'INTERIEUR. SELON L'INVENTION LES TUBES SONT EN MATIERE PLASTIQUE, LA PRESSION DU GAZ CIRCULANT A L'INTERIEUR DES TUBES ETANT TOUJOURS SUPERIEURE A LA PRESSION EXTERIEURE, UNE AU MOINS DES MEMES EXTREMITES DES TUBES DEBOUCHE DANS UN COLLECTEUR 10,12 AU MOINS UNE DES PLAQUES EST MOBILE ET MUNIE DE MOYENS DE COMPENSATION 16 POUR ASSURER LA TENSION DES TUBES ET L'ECHANGEUR COMPORTE DES MOYENS D'ESPACEMENT 18 DES TUBES. APPLICATION A LA RECUPERATION DES CALORIES D'UN GAZ.

Description

La présente invention concerne un échangeur de chaleur entre deux gazr à surface d'échange en matière plastiq@. Elle s'applique notamment à la récupération de la chaleur contenue dans un ga@ pour réchauffer un second gaz.

L'invention s rapplique à titre d'exemple, au réchauffage d'un gaz tel que l'air ambiant par un autre gaz tel que l'air vicié d'un ateliers l'air chargé- d'humid.ité d'un séchoir ou un gaz résultant d'une combustion, tous ces gaz étant particulièrement agressifs.

On saint qu'un échangeur de chaleur permet le chauffage ou le refroidissement d'un gaz dit primaire par un autre gaz dit secondaire et que l'échange de chaleur peut être réalisé par l'intermédiaire de tubes dans lesquels circule l'un des deux gaz primaire ou secondaire, l'autre gaz circulant à l'extérieur desdits tubes.

On connaît des échangeurs de chaleur colapor- tant des tubes métalliques. Lorsque des gaz agressifs vis-à-vis de tels tubes (les gaz cités plus haut par exemple) circulent dans ces échangeurs, ceux-ci, @our ne pas se détériorer par corrosion, doivent être réalisés en matériaux coûteux.

La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient.

Elle a pour objet un échangeur ce chaleur entre un gaz primaire et un gaz secondaire, du genre de ceux qui comportent un faisceau de tunes montes entre une première et une seconde plaques solidaires de moyens especeurs rigides, coaxiaux auxdits tubes, chaque tube avant l'une de ses extrémités fixée da façon étanche à la première plaque et l'autre extrémi-
té fixée de maçon étanche à la seconde plaque, l'un des gaz circulant à l'intérieur desdits tubes et l'autre à l'extérieur, caractérisé en ce que - les tubes sont réalisés en matière plastique, la
pression du gaz circulant à l'intérieur des tubes
étant toujours supérieure à la pression du gaz.cir
culant à l'extérieur desdits tubes, - une au moins des me mes extrémités desdits tubes
débouche dans un collecteur - au moins une desdites plaques est mobile et munie de
moyens de compensation de:: :-inés à assurer la tension
des tubes, - ledit échangeur comporte des moyens d'espacement des
tubes.

Selon un premier mode de réalisation particuler de l'échangeur objet de l'invention, les moyens espaceurs sont constitués par une virole pourvue d'au moins une entrée et une sortie pour le gaz circulant à l'extérieur des tubes.

Selon un deuxième mode de réalisation particulier, les moyens -espaceurs sont constitués par des entrçtoises..

Selon un troisième- mode de réalisation par- ticulier, les moyens espaceurs sont constitués par deux plaques occupant des positions opposées.

Outre la résistance à la corrosion, un des avantages des- tubes en matière plastique est de pouvoir assurer un nettoyage, interne ou externe, par simple variation de pression des gaz, la déformation des tubes pendant cette opération décollant les impuretés déposées sur les parois De plus de tels tubes sont plus légers que des tubes métalliques, ce qui constitue un avantage quant au poids de l'échangeur de chaleur objet: de l'invention. Bien entendu, les autres constituants de cet échangeur (plaques, intérieur de l'enveloppe...), sont avantageusement réalisés en des matières résistant à la corrosion ou pourvus de revêtements protecteurs anti-corrosion.

Par ailleurs, une matière plastique est généralement un mauvais conducteur thermique. C'est pourquoi les tubes de 11 échangeur objet de l'invention sont choisis suffisamment minces, par exemple d'épaisseur inférieure a' 50C 'P., pour permettre un bon échan 9e thermique entre les gaz primaire et secondaire. De préférence, l'-épaisseur des tubes de l'échangeur selon l'invention est comprise entre 30 m et 200 llm, ces tu@es étant ainsi équivalents, du point de vue thermique, à des tubes métalliques de 1 mm à 2 mm d'épaisseur.

Selon une caractéristique particulière de l'échangeur de chaleur objet de l'invention, le pre- mière et seconde plaques comportent des trous prévus pour la fixation des extrémités des tubes et chaque extrémité est flxée à l'une des plaques à l'aide d'un manchon et d'une bague pourvue d'une colerette et insérable dans un trou, le manchon et la bague étant prévus pour enserrer ladite extrémité et la colerette étant prévue pour venir en butée contre la plaque aprs insertion de la bague dans le trou.

Ce manchon et cette bague sont avantageusement réalisés en matière plastique.

selon une autre caractéristique particulière, les tubes sont disposes verticalement et les premièr@ et seconde plaques sont disposées horizontalement. Bien entendu, les tubes pourraient être disposés autrement que verticalement et les plaques autre ment que horizontalement. On pourrait par exempl réaliser un échangeur à tubes horizontaux et à plaques verticales.

Le ou les collecteurs qui assurent le passage ge du gaz à l'intérieur des tubes peuvent se présente@ comme des enceintes pourvues d'au moins une ouverture pour l'entrée ou la sortie du gaz circulant à l'intérieur des tubes, une des parois desdits collecteurs étant constituée par une plaque de l'échangeur. On peut ainsi prévoir soit un seul collecteur placé à une des extrémités de l'échangeur soit deux collecteurs situés à chacune des extrémités.

Selon une autre caractéristique particulière, une au moins desdites plaques de l'échangeur est mobile, la séparation des deux gaz par celle-ci étant obtenue grace à des moye@s d'étanchéité (tels que soufflets, joints glissants, garde hydraulique par exemple).

Lesdits moyens de compensation servent à compenser l'effort s'exerçant sur la plaqu@ mobile, du fait de la différence de pression entre les gaz, et à maintenir les tubes tendus en permanence, même lorsque ceux-ci se dilatent ou fluent longitudinalement sous l'effet d'un accroissement de température.

Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de compensation sont constitués par au moins un moyen de traction (ressort, poids,...) se daire de la plaque mobile de l'échangeur
Selon un autre mode de réalisation particulier, les moyens de compensation comprennent une troi siège plaque étanche, mobile placée dans le zen collec- teur, située en regard de la plaque mobile supportant les tubes, rendue solidaire de Cette dernière, reliée au p@rois du collecteur de façon étanche et délimitant dans le collecteur, d'une part avec la plaque mobile supportant les tubes un espace rempli du gaz circulant à l'intérieur des tubes et d'autre part, avee l'autre partie du collecteur, un autre espace prévu pour recevoir le gaz qui circule à l'extérieur des tubes.

Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, lesdits moyens d'espacement sont constitués par des treillis placés les uns au-dessus des autres et pourvus de mailles à travers certaines desquelles payent les tubes, les autres mailles per- mettant le passage du gaz qui circule à l'extérieur de ces tubes.

Selon une autre caractéristique particulière, les tubes sont faits en une matière plastique prise dans le groupe comprenant le polyéthylène, le polypropylène, le difluorure de polyvinyle et le polyamide.

Enfin, selon une dernière caractéristique particulière de l'invention, l'échangeur peut comporter des chicanes afin d'obliger le gaz circulant à l'extérieur des tubes de parcourir un chemin préférentiel. Ces chicanes peuvent etre disposées soit perpendiculairement aux tubes soit parallèlement à ces derniers. Leur nombre et leur disposition sont choisis en fonction du résultat désire
L'invention sera mieux comprise à la lectu5-.

de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure .l est une vu schématique d'un mode de
réalisation particulier de l'échangeur de chaleur
objet de l'invention, qui comprend un collecteur
d'entrée situé à la partie inférieure de l'échan-
geur, et dans lequel les moyens espaceurs sont cons
titués par une virole les moyens de compensation
étant des ressorts - les figures 2a et 2b sont des vues schématiques d'un
mode de réalisation particulier de la fixation des
tubes aux plaques de cet échangeur ; - la figure 3 est une vue schématique d'un mode de
réalisation particulier de ces plaques ;; - les figures 4 à 6 sont: des vues schématiques de mo
des de réalisation particuliers des moyens d'espace
ment des tubes ; - la figure 7 est une vue schématique d'un -mode de.

réalisation particulier desdits moyens de compensa
tion ; La figure -8 est une vue schématique d'un mode de
réalisation dans lequel les moyens espaceurs sont
constitués p.' des entretoises ; enfin, les figures 9 et 10 représentent un mode de
réalisation dans lequel les moyens espaceurs sont
constitués par des plaques
Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un mode de réalisation particulier de l'échangeur de chaleur entre deux gaz, objet de l'invention. I1 comprend essentiellement - un faisceau de tubes 2 cylindriques, parallèles en
tre eux, verticaux, d'épaisseur comprise entre 30 m
et 200 Am, et faits en matière plastique, une première plaque 3 et une seconde plaque 4 hori
zontales, encore appelées plaques à tubes, en vis-à
vis l'une de l'autre, et une enceinte 5, ou caisson, constituant lesdits
moyens espaceurs et formée par une virole, de form
par exemple cylindrique ou parallélépipédique, en
tourant le faisceau de tubes 2 et les plaques 3 et
4, I'enceinte 5 étant pourvue d'ouvertures ou de ca
nalisations prévues pour l'entrée et la sortie de
l'un des deux gaz.

La première plaque 3 est par exemple située au-dessus de la seconde 4. Chaque tube 2 est fixé, de façon étanche, par l'une 6 de ses extrémités, à la première plaque 3 et par son autre extrémité 7, à la seconde plaque 4. De plus les tubes 2 débouchent par leurs extrémités 6 et 7, des plaques 3 et 4, qui sont percées à cet effet. La première plaque 3 est reliée à l'enceinte 5 ;- façon étanche et rigide, à l'aide d'u cor@en de soudure par exemple. La seconde plaque 4 est reliée à l'enceinte 5 de façon étanche et mobile, par exemple à l'aide d'un soufflet 8 qui relie le pourtour de la seconde plaque 4 à l'en@einte 5.

Le gaz primaire P, par exemple plus chaud que le gaz secondaire S, pénètre dans l'échang@@r par l'intermédiaire d'une première canalisation ou d'une première ouverture 9 qui débouche dans un premier collecteur 10, appelé collecteur d'entrée, délimité par la seconde plaque 4 et par l'enceinte 5. Le gaz primaire P sort de l'échangeur par l'intermédiaire d'une seconde canalisation ou d'une seconde ouverture 11 dont est pourvu un second collecteur 12, appelé collecteur de sortie, délimité par la première plaque 3 et par l'enceinte 5. Le collecteur d'entrée 10 commu- nique avec le collecteur de sortie 12 par l'intermé- diaire des tubes 2.Le gaz secondaire S pénètre par l'intermédiaire d'une troisième canalisation ou d'une troisième ouverture 13 dans la partie de l'enceinte 5 delimiLée pa les plaques 3 et 4 et par les parois latérales de l'enceinte 5 et sort de celle-ci par l'intermédiaire d'une quatrième canalisation ou d'une quatrième ouverture 15. Cette partie de l'enceinte 5 est sans comm@@@ication avec les deux collecteurs 10 et 12.Ainsi, le gaz primaire P circule-t-il 'du collecteur d'entrée O au collecteur de sortie 12 en passant dai. les tubes 2 par l'intermédiaire desquels il cède de la chaleur au gaz secondaire S qui, lui, circule de l'entrée constituée par l'ouverture ou la canalisation 13 à la sortie constituée par l'ouverture ou la canalisation 15, à l'extérieur des tubes 2.

Les positions relatives des quatre canalisations 9, 11, 13 et 15 sont choisies de façon à réaliser un échange de chaleur aussi grand que possible entre ces gaz. Ainsi, la troisième canalisation 13 et la quatrième canalisation 15 @ @ccupent-elles, dans cet exemple, des positions symé 'ques l'une de l'autre par rapport au centre de l'echangeur. De plus, la troisième canalisation 13 est située en-dessous t au voisinage de la première plaque 3, et la quatrième canalisation 15 est située au-dessus et au voisinage de 1a seconde plaque 4.La première canalisation 9 et la seconde canalisation 11 occupent également des positions symétriques l'une de l'autre par rapport au centre de l'échangeur Bien entendu, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en intervertissant les positions de la première (respectivement troisième) ca canalisation et de la seconde (respectivement quatrième) canalisation.De même, on pourrait raire circuler le gaz primaire P à l'extérieur des tubes 2, le gaz secondaire S circulant alors à l'intérieur desdite tubes 2
La pression du gaz primaire P (circulant à l'intérieur des tubes.2) est rendue supérieure à la pr@ssion du gaz secondaire S circulant à l'extérieur de.rw tubes 2) pour éviter que ces tubes ne se déforment, du fait de leur minceur. Ainsi, ces tubes c@lin- driques conservent-ils constamment leur forme De pré- férance, la différence de pression positive, créée entr e l'intérieur et l'extérieur des tubes, par exemple à l'aide d'un ventilateur, est modérée, également à cause de la minceur de ces tubes qui les rend fragiles. On peut réaliser par exemple une différence rela tive de pression très faible. Mais-, du fait de cette différence de pression, une force est exercée sur les parties non percées de la s.-:conde plaque 4. Des ressorts 16 reliant le fond 17 du collecteur 10 à la seconde plaque 4 et régulièrement répartis, sont alors prévus pour contrebalancer cette force.Ces ressorts 16 ont également pour fonction de maintenir tous les tubes 2 tendus, en compensant les effets de la dilatation thermique longitudinale de ces tube A ce propos, on notera que la seconde plaque 4 est rendue mobile pr rapport à l'enceinte 5 pour permettre l'extension à chaud de tout le faisceau des tubes 2.

Des treillis ou grilles 18 qui seront décrits par la suite, permettent de maintenir les tubes correctement espacés les uns des autres Ces treillis 18 sont disposés horizontalement à différents niveaux suffisamment proches les uns des autres pour réduire l'effet sur les tubes 2, des vibrations engendrées par les gaz. De plus, les treillis 18 sont en nombre suffisant pour limiter les flèches des arcs dont les tubes 2 ont tendance à prendre la forme lorsque le gaz secondaire S entre dans l'échangeur perpendiculairement aux tubes 2, ce qui est généralement le cas, b. canalisations 13 et 15 étant ici en pratique per pndiculaires aux tubes.

Sur les figures 2a at Zb, on a représente schématiquement un mode de réalisation particalier de la fixation des tubes 2 aux plaques 3 et 4.

Pour ce faire, on utilise des bagues 19 pourvues, à leur extrémité supérieure, d'une colerette 20, ainsi que des manchons 21. De préférence, 1 ba- gues 19 et les manchons 21 sont en matière plastique,
On Eixe d'abord les tubes 2 cylindriques sur la première plaque 3. Celle-ci est pourvue d'une pluralité de trous 22 circulaires de diamètre D bien entendu supérieur au diamètre externe des tubes 2 qui est par exemple de ltordre de 25mm.Chaque bague 19 présente ur- face externe cylindrique 23 de diamètre D et une fac interne 24 en forme de tronc de cone dont le plus petit diamètre est égal au diamètre citerne des tubes 2. Chagne manchon 21 possède une face externe 25 ayant la forme d'un tronc de cone dc diamètre maximal légèrement supérieur au diamètre interne des tubes 2. De plus, les bagues 19 et les manchons 21 sont conçus de façon que les troncs de cône qu@ leur sont r@@pective- me;ut associés aient le même ana Le au sommet.

Sur un tube 2 que l'o@ eut fixer, on. enfile d'abord une bague 19, ce qui est: aisément réalise en pliant le tube grâce à la mince > - de ce ;i-ci (figure 2a). A l'extrémité 6 du tube 2, on engage ensuite à force un manchon 21, après quoi l'on pousse sur le manchon 21 pour que le tube 2 se trouve pris entre la face interne 24 de la bague 19 et la face externe 25 du manchon 21 puis l'on repousse la bague 19 dans le trou 22 juqu'à ce qu'elle vienne en butée contre la première plaque 3 par l'interméd'aire de la collerette 20 (figure 2b). Chaque bague 19 peut être pourvue, à son ex@@émité inférieure, d'un chanfrein 26 qui facilite sen centrage dans le trou 22.On notera que lesdites face interne 24 de la bague et externe 25 du manchon coopérent au maintien du tube 2 et à l'étanchéité de la fixation de ce tube sur la plaque considérée.

Les tubes pouvant etre pliés sans difficul t, ki est possible de les fixer, sur la seconde plaque 4 corne o@ l'a expliqué précédemment, cette plaque étant. également pourvue d'une pluralité de trous 22 de diamètre D. Pour ce faire, chaque tube 2 est passé d@@, un tro@ 22. On enfile ensuite les bagues 19 sur le tubes 2 puis l'on enfonce les manchons 21 dans les tubes, après quoi ces manchons sont repoussés sur les bagues ; enfin, les manchons et les bagues sont repoussés avec les tubes, sur la seconde plaque 4, sans que l'on ne soit gêné par le pliage des tubes entre les eux plaques 3 et 4.Lorsque ot le faisceau de tubes 2 a été monté, on laisse la seconde plaque libre sous son propre poids.

A titre indicatif, mais non limitatif, les tubes sont fabriqués par extrusion et faits c polyé- thylène, en polypropylène, en polyamide (commercialisé sous la marque RILSAN) ou en difluorure dee polyvinyle connu sou-s l'abréviation PV3F ; les bagues et les manchons sont moulés par injection et faits en polypropylène, en difluorure de polyvinyle ou en polycarbonate ; les plaques 3 et 4 sont en métal pourvu d'un revêtement protecteur anti-corrosion par exemple en polytétrafluoréthylène ou en émail à haute température.De préférence, le bord des trous 22 de ces plaques est mince.ou embouti en forme d'entonnoir 27 (fi- gate 3) de façon à éviter l'arrachement du revêteme t protecteur par les bagues 19 lors du montage, ce qui amorcerait une corrosion locale. Enfin, lienceinte 5 est par exemple en métal pourvu d'un revêtement pro testeur du genre de ceux qui sont mentionnés ci-dessus ou intégrée dans une construction pourvue d'un revetement interne en céramique.

Sur la figure 4, on a représenté schémati- quement un mode de réalisation particulier des treillis 18 qui permettent de maintenir les. tubes 2 espacés le uns des autres. Ces treillis 18 sont pourvus de mai Lies 28 permettant le passage des tubes 2 et d'au trous mailles 29 prévues pour le passage du gaz pa;:al-- lelement aux tubes 2. A titre indicatif mais non limi.tatif, les treillis 18 sont réalisés en métal tis@é pourvu d'un revêtement protecteur anti-corrosion par exemple en épox, en polytétrafluoréthylène ou en émail à haute température.Chaque treillis 18 comporte alors une chaîne 30 et une trame 31 formées de fils métalliques 32 parallèles, alternativement proches et espacés les uns des autres, de façon à constituer des mailles 2.8 suffisamment larges pour permettre le passage des tubes 2. Les fils de la chaîne 30 sont par exemple perpendiculires aux fils de la trame 31, ce qui permet d'obtenir des mailles 28 carrees de côté D1 (dis@@@nce en@@e deux fils espacés) égal ou légèrement supérIeur au diamètre externe des tubes 2, comme on le voit sur la figure 5 Les fils de la chaîne 30 pourraient également former des angles a de 600 avec les fils de la trame 31, ce qui permettrait d'obtenir des milles 28 en forme de losanges comme on le voit sur la figure 6. Insérés dans l'enceinte 5 (figure 1) avant le montage du faisceau de tubes 2, les treillis 18 sont traversés par ces tubes 2 au fur et à mesure de l'avancement du montage desdits tubes.

Sur ces figures on a représente les treillis formés de fils alternés proches ou espacés. Bien entendu, suivant le rapport du diamètre des tubes à l'entre-axe de ceux-ci, on pourrait utiliser des treillis à espacements constant
Les moyens d'espacement peuvent entre également des plaques ajourées obten@es par moulage d'une matière plastique.

Sur la figure 7, on a représenté schématiquement un mode de réalisation particulier desdits moyen@ de compensation d'un effort s'exerçant sur la seconde plaque 4 du fait que la pression du gaz primaire P est supérieure à celle du ga? secondaire S.

Dans ce mode de réalisation, particulièrement adapté à un gaz primaire trè@ corrosif qui risquerait de déteriorer les ressort; 16 (figure 13 les moyens de com- pensation comprennent une troisième plaque 33 qui est étanche et donc non percée contrairement aux deux autres. Cette troisième plaque 33 est horizontale et disposée entre le fond 17 du collecteur 10 et la seconde plaque 4, cette disposition étant telle que la première canalisation 9 débouche entre ces seconde et troisième plaçures. Cette troisième plaque 33 est rigidement liée à la seconde 4, par exemple par des tirants 34. Elle est-en outre mobile Longitudinalement dans le collecteur 10 et reliée à ce dernier de façon étanche, par exemple à l'aide d'un autre soufflet 35.

Elle délimite donc, avec la seconde plaque 4, la partie du collecteur d'entrée 10 dans laquelle pénètre le gaz primaire P. Elle délimite par ailleurs, avec le fond du collecteur 10, un autre espace 36 qui est mis en communication avec le gaz secondaire S. Ceci est par exemple réalisé à l'aide d'un conduit 37 reliant ledit autre espace 36 à la quatrième canalisation 15.

La troisième plaque 33, non percée, a une surface supérieure à celle de la seconde plaque 4 qui, ele, est percée.. De ce fait, la force-qul s'exerce sur la. troisième plaque 33 par suite de la différence de pression entre ladite partie du collecteur d'entrée 10 et l'espace 36, est supérieure en inbensité at opposée à celle qui s'exerce sur la seconde plaque 4. Ceci assure automatiquement, par l'intermédiaire des tirants 34, la tension des tubes 2 qui sont fixes à la seconde plaque 4.

L'échangeur de Chaleur selon l'invention, muni des moyens de compensation repcésentés sur la figure 7, convient notamment au re.roidissement dt fumées de combustion riches en S02.

Bien entendu, on pourrait intervertir les positions de la première plaque 3, fixe par rapport à l'enceinte 5, et de la seconde plaque 4, mobile par rapport à l'enceinte 5, comme on le voit sur les figures 8 et 9.

Sur la figure 8, on a représenté schémati- quement un mode de réalisation particulier de l'échangeur de chaleur objet de l'invention, dans lequel lesdits moyens de compensation sot des ressorts 16 qui, dans ce cas, relient la seco- : plaque 4 à la partie supérieure 38 du collecteur 12.

Sur cette figure 8 les moyens espaceurs sont constitués par des entretoises 53 au nombre de quatre par exemple, placées au @atre coins de callecteurs, s'il s'agit d'un échangeur de forme parallél@pipé- dilue. Dans cet exemple, le gaz primaire circule à l'intérieur des tubes 2 entre les collecteurs d1e- --.'-e 10 et de sortie 12 , mais ici les entretoises per@@@@ tent un libre accès au gaz secondaire qui cir .e alors librement autour des tubes 2 ; les entreto@@es sont constituées par des cornières assurant la position des collecteurs Sur cette figure 8 les soufflets d'étanchéité 8 (voir figure 1) sont remplacés par des joints glissants 39 faits par exemple en un matériau pris dans le groupe des élastomères siliconés qui ré sistent à de nombreux agents corrosifs Ces joints sont fixés à la seconde plaque A et frottent contre la paroi latérale 40 du collecteur 12 mais sont representés séparés de cette paroi pour une meilleure compréhension de la figure.

Su la figure 9, on a représenté schématiquement u7' autre mode de réalisation particulier de cet échangeur de chaleur, dans lequel lesdits moyens de compensation sont réalisés à l'aide d'une troisième plaque 33, comme on l'a expliqué à propos de la figure 7. Cependant, dans le cas de la figure 9, la troisième plaque 33 est située au-dessus de la seconde 4, entre cette dernière et l1extérieur à la pression moyenne du circuit secondaire. L'espace 54 pour la sortie du gaz circulant dans les tubes 2 est délimité entre les pla ques 4 et 33 et constitue le collecteur de sortie La surpression qui existe dans l'espace 54 par rapport à la pression extérieure des tubes assure leur mise en tension.

L'extérieur peut être le volume d'un local dont on veut récupérer les calories dans l'air ex- trait.

Les soufflets 8 et 35 assurent l*s diverses étanchéités comme cela a été vu précédemment. Dans cet exemple de la figure 9, les moyens espaceurs sont constitués par deux plaque 55 parallèles aux tubes et disposées sur deux faces opposées de l'échangeur, celui-ci étant parallélépipédique. Ces deux plaques 'S dont une apparalt sur la coupe longitudinale de l'échangeur de la figure 9 sont montrées sur la figure 10 qui est une coupe suivant A-A de la figure 9. Ces deux plaques délimitent ainsi un canal dans lequel circule, suivant les flèches F, un des deux gaz, le secondaire par exemple, tandis que l'autre gaz se déplace dans les tubes 2 du collecteur d'entrée 10 au collecteur de sortie 54. Ce gaz secondaire penètre et sort de l'échangeur par la totalité de la surface comprise entre les deux plaques 55 et les première et seconde plaques 3 et 4. On réalise ainsi un échangeur à circu- lation croisé.

Enfin, des chicanes peuvent être disposées sur le circuit du gaz circulant à l'extérieur des tubes 2, soit parallèlement aux tubes comme représenté en 56 sur la figure 1, soit perpendiculairelnent à ces derniers comme représenté en 57 sur la figure 7.

Claims

REVENDICATIONS

1. Echangeur de chaleur entre un gaz prirnai- re (P) et-un gaz secondaire (S), du genre de ceux qui.

(6) fixée de façon étanche à la première plaque (3) et l'autre extrémité (7) fixée de façon étanche à la seconde plaque (4), l'un des gaz circulant à l'intérieur desdits tubes et l'autre à 11 extérieur, caractérise en ce que les tubes (2) sont réalisés en matière plastique, la pression du gaz circulant à l'intérieur des tubes étant toujours supérieure à la pression du gaz circulant à l'extérieur desdits tubes, en ce qu'une au moins des memes extrémités. (6, 7) desdits tubes (2) débouche dans un collecteur (10 12), en ce qu'une au moins desdites plaques (3, 4) est mobile et muD @ de moyens de compensation (16) destinés à assurer la ten- sion des tubes (2) et en ce que ledit échangeur comporte des moyens d'espacement (18) des tubes (2).

comportent un faisceau de tubes (2) montés entre une première plaque (3) et une seconde plaque (4) soliduires de moyens espaceurs rigides (5, 53, 55), coaxiaux auxdits tubes chaque tube ayant une de ses extrémités

2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes (2) ont une 'épaisseur comprise entre 30 m et 200 Wn.

(15) pour le gaz circulant à l'extérieur des tubes.

(5) pourvue d'au moins une entrée (13) et une sortie

3. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens espaceurs sont constitués par une virole

4. Echa-:geur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens espaceurs sont constitués par des entretoi- ses (53).

5. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu les moyens espaceurs sont constitués par deux plaques (55) occupant des positions c posées.

6. Echangeur de chaleur selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 5, caractérisé e ce aux les première et seconde plaques (3, 4) comportent des trous (22) prévus. pour la fixation des extrémités -(6, 7) des tubes (2) et en ce que chaque extrémité (6, 7) est fixée à l'une des plaques (3, 4) à l'aide d'un manchon (21) et d'une bague (19) pourvue d'une ole- rette (20) et insérable dans un trou (22), le manchon (21) et la bague (19) étant prévus pour enserrer ladite extrémité (6, 7) et la colerette (20) étant prévue pour venir en butée contre la plaque (3, 4) après insertion de la bague (19) dans le trou (22).

7. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, c-aractérisé en ce que l'étanchéité de la plaque mobile est assurée par des soufflets (8) ou des joints glissants (39).

8. Echangeur de chaleur selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 7, caractérise en ce que les tubes (2) sont disposés verticalement L en c: que les première et seconde plaque (3, 4) sont disposée-s horizontalement.

9. Echangeur de chaleur selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce que la première plaque est fie (3) et située au-dessus de la seconde plaque (4) celle-ci étant mobile.

10. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de compensation sont constitués par des moyens de traction tels que des ressorts (16).

11. Echangeur de chaleur selon l'une quel conque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de compensation comprennent une troi- sième plaque (33) étanche, mobile, placée dans le col- lecteur (10, 12), s-ituée en regard de la plaque mobile (4) supportant les tubes, rendue solidaire de cette dernière, reliée aux parois du collecteur de façon étanche et délimitant dans le collecteur, d'une p, art avec l- plaque mobile (4) supportant les tube. un espace rempli du gaz circulant dans les tubes (2) et d'autre part avec l'autre partie du collecteur, un autre espace (36) prévu pour recevoir le gaz qui circule à l'extérieur des tubes.

12. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens (18) d'esp@cement sont constitués par des treillis placés les uns au-dessus des autres et pourvus de mailles (28, 29) à travers certaines desquelles passent les tubes (2), les autres mailles pet-, metrant le passage du gaz qut. circu- @ à l'extérieur de ces tubes (2)

13. Echangeur de chaleur selon lune quelconque des revendicat@@@s 1 à 12, caractérisé en ce que les tubes (2) sont raits en une matière plastique prise dans le groupe comprenant le polyéthylène, le polypropylène, le difluorure de polyvinyle et le po.- lyamide.

14. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il c@@porte des chicanes disposées soit parallèle me@t (56) soit perpendiculairement (57) aux tubas (2) et prévues pour obliger le gaz circulant à l'extérieur des tubes à parcourir un chemin préférentiel.