FR2636416A1 - Technique originale de fabrication des echangeurs thermiques et de montage de leur faisceau de tubes - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un dispositif permettant d'effectuer le montage des tubes d'un échangeur sans aucune soudure ni dudgeonnage. Il est constitué d'une rondelle de matière élastique et/ou plastique 6 traversée par les tubes à étancher 7. La calandre d'échangeur 4 d'orifice 1 pour la sortie du liquide 10 s'appuie sur la rondelle 6 par un tronc de cône 8. De même, le couvercle 3 d'orifice 2 pour l'entrée du liquide 11 s'appuie sur la rondelle 6 par un tronc de cône 9. Des vis 5 permettent de serrer le couvercle 3 sur le corps d'échangeur 4 en pressant la rondelle 6 ce qui assure des contraintes de compression radiales dans la rondelle 6 et garantit l'étanchéité générale de l'ensemble. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux échangeurs à faisceau tubulaire, prévus pour être démontés et nettoyés, éventuellement reconditionnés au cours de leur vie, et soumis à de sévères contraintes de corrosion.

Description

DESCRiFTIO
La présente invention concerne un dispositif pour monter le faisceau de tubes d'un échangeur sans avoir à les souder, les dudgeonner ou les déformer.
I1 s'agit d'un dispositif permettant de constituer les extrêmités du faisceau tubulaire des échangeurs caractérisé en ce que toutes les extrêmités des tubes d'un même côté du faisceau passent à travers une rondelle élastique ou plastique (6).
Le faisceau de tubes d'un échangeur est traditionnellement soudé à chacune de ses extrêmité sur des rondelles, à l'aide d'un métal d'apport de nature différente. Cette technique de fabrication présente plusieurs inconvénients : les tubes, les rondelles métalliques d'extrêmités, le métal d'apport des soudures sont soumis à une corrosion galvanique lorsque le liquide qui circule dans ces tubes est corrosif. Le circuit du métal au soudage affaiblit les qualités mécaniques du matériau en faisant disparaître les caractéristiques liées à l'écrouissage et modifie le comportement galvanique du métal, le long du tube par rapport à une référence donnée. Enfin, les variations de températures entre les divers points du faisceau au cours du fonctionnement s'accompagnent de contrain tes mécaniques néfastes pour la tenue de l'ensemble.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à tous ces inconvé nients, il permet de plus, de pouvoir démonter intégralement le faisceau tube par tube et de le remonter de même, et ceci avec un outillage minimal.
La figure 1 montre en coupe, suivant un plan contenant l'axe longitudinal de l'échangeur, le détail du dispositif, seule une extrêmité de l'échangeur a été figurée, l'autre extrêmité se représentant identiquement.
La calandre ou corps d'échangeur (4) présente à chacune de ses extrêmité un tronc de cône (8), il en est de même pour le couvercle (3) présentant un tronc de cône (9) analogue à celui de la calandre.
Un rondelle épaisse (6) de révolution, vue en coupe sur la figure 1 qui contient l'axe de révolution (4 de l'ensemble, est traversée par les tubes (7) constituant le faisceau de l'échangeur. Cette rondelle (6) est constituée d'une matière assez déformable, présentant un minimum d'élasticité et peut être constituée par du téflon ou du caoutchouc par exemple.
Avant montage, la rondelle (6) présente des trous d'un diamètre légèrement plus petit que celui des tubes (7). Après montage des tubes (7) dans les rondelles (6), les extrêmités des tubes dépassent légèrement des rondelles (6).
En serrant les couvercles (3) sur les extrêmités de la calandreCà l'aide des vis (5) et en rapprochant ainsi les parties tronconiques (9) et (8) du couvercle et de l'échangeur, on contraint radialement l'ensemble, on parfait l'étanchéité entre les tubes (7) et les rondelles (6) ainsi qu'entre ces rondelles et les extrêmités de calandre (8) et de couvercle (9).
La description qui précède n'est pas limitative et d'autres dispositifs de pressage des couvercles sur la calandre peuvent être imaginés tels que sauterelles, vissage du couvercle sur ltextrêmité-d'échangeur, verrouillage à l'aide de plans inclinés, mais il faut noter que le montage de la figure 1 ne permet pas le démontage de l'ensemble du faisceau de tubes (7) et des deux rondelles (6) du corps d'échangeur.
La figure 2 montre une variante du montage qui permet, sans desassembler les tubes (7) des rondelles (6), de sortir l'ensemble du faisceau de tubes du corps ou calandre d'échangeur (4). Pour cela, une au moins des deux rondelles d'extrêmité (6) présente un diamètre inférieur à celui de l'intérieur (I1) du corps d'échangeur (4). La ou les deux rondelles d'extrêmité (6) recevant les
Figure img00020001

tubes et présentant un/ diamètre#intérieur du corps d'échangeur (4) est insérée ou sont insérées dans un anneau élastique ou plastique (13) Dans ce cas, la rondelle (6), présente une partie extérieure cylindrique dans laquelle une saignée (12) a été pratiquée pour éviter le glissement de l'anneau (13) sur la rondelle (6).La rondelle (6) s'enserre dans une couronne (13) élastique qui peut libérer la rondelle (6) lorsque le couvercle (3) n'est pas monté sur la calandre (4). En position de fonctionnement, lorsque les vis (5) serrent le couvercle (3) sur le corps d'échangeur, les troncs de cône (8) et (9) pressent la rondelle (13) qui elle-même contraint ainsi radialement la rondelle (6) comme précédemment. Il est donc nécessaire que l'anneau (13) enserrant une rondelle d'extrêmité (6), présente une rainure (12) épousant un épaulement (12) de la ron- delle (6), ou inversement, pour éviter le déplacement relatif axial de l'un par rapport à l'autre.
Différentes variantes du dispositif selon l'invention, n'en changent pas le principe. Selon une variante illustrée, figure 3, l'anneau (9) est un jonc élastique torique. Quelles que soient les formes retenues, chaque rondelle d'extrêmité (6) simple, ou composée de la rondelle proprement dite et d'un anneau l'enserrant. (13), a une forme de révolution permettant en la pressant entre deux troncs de cône de la contraindre radialement.
la figure 4 montre l'aiguille pointue (14) qu'il suffit de placer à l'extrêmité d'un tube (7) pour permettre en poussant à son extrêmité (15) de le faire pénétrer dans la rondelle (6).
Dans ces dispositifs, les extrêmités du corps de l'échangeur (4) et la face correspondante des couvercles (3) présentent une partie du genre tronconique (8) et (9) permettant en serrant calandre et couvercle sur les rondelles d'extrêmité (6), ou sur les anneaux (13), d'obtenir une compression radiale de ces rondelles, et d'étanchéité de l'ensemble.
Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux échangeurs à faisceau tubulaire prévus pour être démontés et nettoyés, éventuellement reconditionnés au cours de leur vie et soumis à de sévères contraintes de corrosion.
La figure 1 représente une coupe du dispositif selon l'invention.
La figure 2 représente en coupe une variante de ce dispositif permettant de sortir l'ensemble du faisceau tubulaire du corps d'échangeur sans avoir à le dissocier.
La figure 3 représente en coupe une autre variante du dispositif dans laquelle l'anneau enserrant la rondelle d'extrêmité est un jonc élastique torique.
La figure 4 représente l'aiguille pointue qui, fixée à l'extrê- mité d'un tube permet de pénétrer celui-ci dans une rondelle élastique d'extrêmité.

Claims (6)

  1. REVENDICATIONS
    I) Dispositif permettant de constituer les extrêmités du faisceau tubulaire des échangeurs caractérisé en ce que toutes les extrêmités des tubes d'un même côté du faisceau passent à travers une rondelle élastique ou plastique (6).
  2. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'une au moins des deux rondelles d'extrêmité (6) présente un diamètre inférieur à celui de l'intérieur (11) du corps d'échangeur (4).
  3. 3) Dispositif selon les revendicatins 1 et 2 caractérisé en ce que la ou les deux rondelles d'extrêmité (6) recevant les tubes et présentant un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur du corps d'échangeur (4) est insérée ou sont inserrées dans un anneau élastique ou plastique (13).
  4. 4) Dispositif selon les revendications 1,2 et 3 caractérisé en ce que l'anneau (13) enserrant une rondelle d'extrêmité (6), présente une rainure (12) épousant un épaulement (12) de la rondelle (6), ou inversement, pour éviter le déplacement relatif axial de l'un par rapport à l'autre.
  5. 5) Dispositif selon les revendications 1,2,3 et 4 caractérisé en ce que chaque rondelle d'extrêmité (6) simple, ou composée de la rondelle proprement dite et d'un anneau l'enserrant (13), à une forme de révolution permettant en la pressant entre deux troncs de cône de la contraindre radialement.
  6. 6) Dispositif selon les revendications 1,2,3,4 et 5 caractérisé en ce que les extrêmités du corps de l'échangeur (4) et la face correspondante des couvercles (3) présentent une partie du genre tronconiques (8) et (9) permettant en senant calandre et couvercle sur les rondelles d'extrêmité (6) ou sur les anneaux (13) d'obtenir une compression radiale de ces rondelles, et une étanchéité de l'ensemble.
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