La présente invention est relative à un procédé de circulation d'un fluide de conditionnement dans un échangeur de chaleur, à un procédé d'analyse d'un fluide de conditionnement circulant dans un échangeur de chaleur et à un échangeur de chaleur. Le document EP-A-740119 décrit un procédé de circulation d'un fluide de conditionnement dans un échangeur de chaleur à plaques et à ailettes. Cet échangeur à plaques et ailettes est en général situé dans une enceinte cylindrique telle qu'une colonne à distiller. On introduira le fluide de conditionnement à température ambiante dans cette enceinte encore froide, ce qui diminuera sa température avant d'entrer par l'extrémité basse dans l'échangeur à plaques et ailettes pour le dégivrer sans avoir de choc thermique. Le fluide de conditionnement n'est pas introduit directement dans l'échangeur à plaques et ailettes. Il se réchauffera progressivement à son entrée dans l'échangeur au fur et à mesure du réchauffement de l'enceinte dans laquelle il se trouve. Par ailleurs, le fluide de conditionnement est canalisé en sortie (sans être mélangé au gaz de l'enceinte) ce qui permet de l'analyser et vérifier le bon fonctionnement du vaporiseur et le bon dégivrage de l'échangeur. The present invention relates to a method for circulating a conditioning fluid in a heat exchanger, to a method for analyzing a conditioning fluid circulating in a heat exchanger and to a heat exchanger. EP-A-740119 discloses a method of circulating a conditioning fluid in a plate and fin heat exchanger. This plate and fin heat exchanger is generally located in a cylindrical chamber such as a distillation column. The conditioning fluid will be introduced at ambient temperature into this still cold chamber, which will decrease its temperature before entering the plate and fin exchanger through the low end to defrost it without having a thermal shock. The conditioning fluid is not introduced directly into the plate and fin exchanger. It will heat up gradually as it enters the heat exchanger as the warming of the enclosure in which it is located. Furthermore, the conditioning fluid is channeled at the outlet (without being mixed with the gas of the enclosure) which allows to analyze and verify the proper operation of the vaporizer and the good defrosting of the exchanger.
Selon un objet de la présente invention, il est prévu un procédé de circulation d'un fluide de conditionnement dans un échangeur de chaleur comprenant une pluralité de plaques disposées substantiellement verticalement et définissant, avec des barres latérales disposées sur les plaques, des passages parallèles pour la circulation de fluides, l'échangeur servant, en opération normale, à assurer un échange de chaleur entre un premier fluide circulant dans une première série de passages, ouverts vers le bas et ayant chacun une extrémité haute et une extrémité basse et au moins un deuxième fluide circulant dans une deuxième série de passages, les passages de la première série contenant au moins une section d'ailettes, dans lequel en dehors de l'opération normale, on introduit un fluide de conditionnement par l'extrémité bas et/ou par l'extrémité haute d'au moins un passage de la première série et on retire le fluide de conditionnement par une sortie distincte des extrémités des passages et située entre les deux extrémités. Selon d'autres aspects facultatifs : - le fluide de circulation est un fluide de dégivrage, de séchage, de nettoyage ou de traitement de surface. - la sortie est à au moins une dixième de la hauteur du passage au-dessus de l'extrémité basse. - la sortie est à au moins à la moitié de la hauteur du passage au-dessus de l'extrémité basse. - le fluide de conditionnement allant vers la sortie provient principalement d'une section d'ailettes à circulation aisée. Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un procédé d'analyse d'un fluide de conditionnement dans un échangeur de chaleur comprenant une pluralité de plaques disposes substantiellement verticalement et définissant, avec des barres latérales disposées sur les plaques, des passages parallèles pour la circulation de fluides, l'échangeur servant, en opération normale, à assurer un échange de chaleur entre un premier fluide circulant dans une première série de passages, ouverts vers le bas et ayant chacun une extrémité haute et une extrémité basse et au moins un deuxième fluide circulant dans une deuxième série de passages, les passages de la première série contenant au moins une section d'ailettes, dans lequel en dehors de l'opération normale, on introduit un fluide de conditionnement par l'extrémité basse et/ou l'extrémité haute d'au moins un passage de la première série, on retire le fluide de conditionnement par une sortie distincte de l'extrémité haute et de l'extrémité basse du passage et située entre les deux extrémités et on analyse le fluide de conditionnement en aval de la sortie. Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un échangeur de chaleur comprenant une pluralité de plaques disposes, en fonctionnement, substantiellement verticalement et définissant, avec des barres latérales disposées sur les plaques, des passages parallèles pour la circulation de fluides, l'échangeur servant, en opération normale, à assurer un échange de chaleur entre un premier fluide circulant dans une première série de passages, ouverts vers le haut et ayant chacun une extrémité haut et une extrémité bas et au moins un deuxième fluide circulant dans une deuxième série de passages, les passages de la première série contenant au moins une section d'ailettes, une entrée pour introduire un fluide de conditionnement par l'extrémité bas d'au moins un passage de la première série, une sortie distincte de l'extrémité haut du passage pour retirer le fluide de conditionnement située entre les deux extrémités et des moyens d'analyse du fluide de conditionnement relies en aval de la sortie. L'invention sera décrite en plus de détail en se référant aux figures. La Figure 1 illustre un appareil dans lequel un procédé selon l'invention peut être opéré. La Figure 2A est une section d'un échangeur ayant des ailettes à circulation aisée et des ailettes à circulation difficile capable d'opérer le procédé selon l'invention. La Figure 2B est une vue partielle d'une portion de l'échangeur de la Figure 2A illustrant la sortie du fluide de conditionnement. La Figure 2C est une vue partielle élargie d'une méthode alternative de sortie de fluide de conditionnement. La Figure 2D est une vue partielle élargie d'encore une autre méthode de sortie de fluide de conditionnement. La Figure 3A est une vue partielle élargie d'un moyen de sortie de fluide 20 pour un échangeur pour un échangeur de la Figure 2A. La Figure 3B est une vue prise sur la ligne 3B-3B de la Figure 3A. La Figure 3C est une vue partielle élargie d'un moyen de sortie de fluide pour un échangeur pour un échangeur de la Figure 2A. La Figure 3D est une vue prise sur la ligne 3D-3D de la Figure 3A. 25 La Figure 4A est une représentation schématique des passages ouverts d'un échangeur utilisé comme vaporiseur à film illustrant l'application du procédé de la présente invention. La Figure 4B est une représentation schématique des passages fermés d'un échangeur utilisé comme vaporiseur à film illustrant l'application du procédé 30 de la présente invention. According to an object of the present invention, there is provided a method for circulating a conditioning fluid in a heat exchanger comprising a plurality of plates arranged substantially vertically and defining, with sidebars disposed on the plates, parallel passages for the circulation of fluids, the exchanger serving, in normal operation, to ensure a heat exchange between a first fluid flowing in a first series of passages, open downwards and each having a high end and a low end and at least one second fluid flowing in a second series of passages, the passages of the first series containing at least one section of fins, wherein outside the normal operation, a conditioning fluid is introduced by the low end and / or by the upper end of at least one passage of the first series and withdrawing the conditioning fluid through a separate outlet e ends of the passages and located between the two ends. According to other optional aspects: the circulation fluid is a deicing fluid, a drying fluid, a cleaning fluid or a surface treatment fluid. the exit is at least one tenth of the height of the passage above the low end. the exit is at least halfway up the passage above the low end. the conditioning fluid going towards the outlet comes mainly from a section of fins with easy circulation. According to another aspect of the invention, there is provided a method of analyzing a conditioning fluid in a heat exchanger comprising a plurality of plates disposed substantially vertically and defining, with sidebars disposed on the plates, passages parallel for the circulation of fluids, the exchanger serving, in normal operation, to ensure a heat exchange between a first fluid flowing in a first series of passages, open downwards and each having a high end and a low end and at at least one second fluid flowing in a second series of passages, the passages of the first series containing at least one section of fins, in which apart from the normal operation, a conditioning fluid is introduced by the lower end and / or the upper end of at least one passage of the first series, the conditioning fluid is withdrawn by an outlet separate from the end upper and lower end of the passage and located between the two ends and the conditioning fluid is analyzed downstream of the outlet. According to another aspect of the invention, there is provided a heat exchanger comprising a plurality of plates arranged, in operation, substantially vertically and defining, with sidebars disposed on the plates, parallel passages for the circulation of fluids, exchanger serving, in normal operation, to ensure a heat exchange between a first fluid flowing in a first series of passages, open upwards and each having a high end and a low end and at least a second fluid flowing in a second series of passages, the passages of the first series containing at least one section of fins, an inlet for introducing a conditioning fluid through the bottom end of at least one passage of the first series, a separate outlet of the end top of the passage to remove the conditioning fluid between the two ends and means for analyzing the condition fluid connected downstream of the outlet. The invention will be described in more detail with reference to the figures. Figure 1 illustrates an apparatus in which a method according to the invention can be operated. Figure 2A is a section of an exchanger having flowable vanes and hard flow vanes capable of operating the method of the invention. Figure 2B is a partial view of a portion of the exchanger of Figure 2A illustrating the output of the conditioning fluid. Figure 2C is an enlarged partial view of an alternative method of conditioning fluid outlet. Figure 2D is an enlarged partial view of yet another method of conditioning fluid outlet. Figure 3A is an enlarged partial view of a fluid outlet means for an exchanger for an exchanger of Figure 2A. Figure 3B is a view taken on line 3B-3B of Figure 3A. Figure 3C is an enlarged partial view of a fluid outlet means for an exchanger for an exchanger of Figure 2A. Figure 3D is a view taken on the 3D-3D line of Figure 3A. Figure 4A is a schematic representation of the open passages of an exchanger used as a film vaporizer illustrating the application of the process of the present invention. Figure 4B is a schematic representation of the closed passages of an exchanger used as a film vaporizer illustrating the application of the process of the present invention.
Dans la Figure 1, un échangeur 10 a une première extrémité 12 et une deuxième extrémité 14. Le corps 16 de l'échangeur est de forme parallélépipédique et comprend un premier groupe de passages 18 et un deuxième groupe de passage 20, adaptés à recevoir des fluides différents, les passages de chaque groupe s'alternant. Par exemple, les passages 18 peuvent recevoir un fluide qui est dispose dans une enceinte 22. Les passages 18 sont ouverts en bas et disposent en haut d'un système d'introduction de liquide (par exemple par des orifices dans les barres d'extrémité haute des passages 18) ce qui impose une forte restriction au passage du fluide de conditionnement lorsque celui-ci est gazeux. Une barre 24 ferme les extrémités verticales de chaque passage 18. Une portion d'une barre typique 24 est illustrée dans la section élargie à droite. Les passages 18 ont une portion supérieure avec des ailettes 27 disposées horizontalement ayant des perforations 29. Ce type d'ailette est dénommé « ailette à circulation difficile » et promeut la distribution régulière de liquide introduite par l'enceinte 22 dans les passages 18. D'autres types d'ailettes à circulation difficile comprenant des ailettes « serrated» ou à décalage partiel et des ailettes « herringbone » ou en zigzague. La section inférieure des passages 18 comprennent des ailettes à circulation facile 28, 30. Dans la Figure 1, le liquide circule de l'enceinte 22 sur les passages 18 et sort par l'extrémité inférieure 14 de l'échangeur 10 et est collecté. Un deuxième fluide est envoyé aux passages 20 par la conduite 33 et la boite 32 et passe dans un distributeur pour être collecté dans la boite inférieure 35. Si l'échangeur fonctionne en vaporiseur à film, un liquide est introduit dans les passages 18, s'y vaporise et ressort par l'extrémité inférieure 14 alors que le gaz envoyé aux passages 20 se condense. In FIG. 1, an exchanger 10 has a first end 12 and a second end 14. The body 16 of the exchanger is of parallelepipedal shape and comprises a first group of passages 18 and a second group of passage 20, adapted to receive different fluids, the passages of each group alternating. For example, the passages 18 may receive a fluid that is disposed in an enclosure 22. The passages 18 are open at the bottom and have at the top of a liquid introduction system (for example through holes in the end bars high passages 18) which imposes a strong restriction to the passage of the conditioning fluid when it is gaseous. A bar 24 closes the vertical ends of each passage 18. A portion of a typical bar 24 is shown in the enlarged section on the right. The passages 18 have an upper portion with fins 27 disposed horizontally having perforations 29. This type of fin is called "fin hard circulation" and promotes the regular distribution of liquid introduced by the chamber 22 in the passages 18. D Other types of difficult-flow fins include "serrated" or partial offset fins and "herringbone" or zigzagging fins. The lower section of the passages 18 comprise easy-flow vanes 28, 30. In FIG. 1, the liquid flows from the chamber 22 over the passages 18 and exits through the lower end 14 of the exchanger 10 and is collected. A second fluid is sent to the passages 20 through the pipe 33 and the box 32 and passes into a distributor to be collected in the lower box 35. If the exchanger operates as a film vaporizer, a liquid is introduced into the passages 18, s It vaporizes and exits through the lower end 14 as the gas sent to the passages 20 condenses.
Avant d'utiliser l'échangeur de la Figure 1 pour la première fois, il est nécessaire d'y envoyer un fluide tel qu'un fluide de dégivrage comme fluide de conditionnement. La Figure 2A montre un échangeur 60 ayant des passages verticaux contenant des ailettes à circulation aisée (flèches 62) et des ailettes à circulation difficile (flèches 64). Comme on voit à la Figure 2A une boite 66 ayant une conduite 68 recueille du fluide de conditionnement sortant de l'échangeur. Comme on voit dans la Figure 2B, le fluide de conditionnement peut sortir des passages d'un groupe de passages à travers une ouverture 70 dans la barre latérale 72, 74 entre les ailettes à circulation aisée 62 et les ailettes à circulation difficile 64, le sens de la sortie de fluide étant représenté par la flèche. Le fluide provenant de la sortie est envoyé à un analyseur A. La Figure 2C illustre une méthode de sortir le fluide entre le haut 80 et le bas 82 de la portion d'ailettes à circulation difficile 64, la sortie 78 de fluide étant indiquée par la flèche. Le fluide provenant de la sortie est envoyé à un analyseur A. Selon la Figure 2D, le fluide de conditionnement sort directement de l'ailette à circulation difficile 64 par les ouvertures dans les barres latérales 72, 74. Le fluide provenant de la sortie 78 est envoyé à un analyseur A. Figures 3A et 3B montrent une barre verticale à fentes 90 ayant des fentes 92 qui réduisent fortement la section de passage à l'extrémité haute pour forcer le fluide de conditionnement à sortir par la sortie 78 en provenance des passages dans l'échangeur contenant des ailettes, comme montré par les flèches 94. Le fluide provenant de la sortie est envoyé à un analyseur A. Figures 3C and 3D montrent une barre 96 à fente horizontale 98 et fentes verticales 100 pour sortir le fluide de conditionnement des passages par la sortie 78 comme illustré par la flèche. La fente 98 est illustrée comme étant symétrique dans la barre 96, la fente 98 peut être positionnée asymétriquement. Les fentes 100 peuvent avoir des tailles différentes. Le fluide provenant de la sortie est envoyé à un analyseur A. La Figure 4A est une représentation du dispositif de la Figure 1 utilisé comme un vaporiseur à film où un liquide à vaporiser est introduit par l'enceinte 22 dans le sens indiqué par la flèche 110. Le débit à vaporiser sort de l'échangeur par l'extrémité basse 14. La flèche 112 illustre le sens d'introduction du fluide de conditionnement dans l'échangeur. Les ailettes à circulation aisée sont illustrées par les flèches 114 et les ailettes à circulation difficile par les flèches 116. Comme illustré dans la Figure 4B, le gaz à condenser est envoyé par la boite 32 et le débit condense sort par la boite 35 comme on voit par la flèche 120. Les flèches 34 montrent l'écoulement de fluide à condenser. Before using the exchanger of Figure 1 for the first time, it is necessary to send a fluid such as a deicing fluid as a conditioning fluid. Figure 2A shows an exchanger 60 having vertical passages containing easy-flow vanes (arrows 62) and vanes with difficult circulation (arrows 64). As can be seen in FIG. 2A, a box 66 having a duct 68 collects packaging fluid leaving the exchanger. As seen in FIG. 2B, the conditioning fluid can exit passages of a group of passages through an opening 70 in the side bar 72, 74 between the easy flow vanes 62 and the hard flow vanes 64, the direction of the fluid outlet being represented by the arrow. The fluid from the outlet is sent to an analyzer A. FIG. 2C illustrates a method of exiting the fluid between the top 80 and the bottom 82 of the hard-running fin portion 64, the fluid outlet 78 being indicated by the arrow. The fluid from the outlet is sent to an analyzer A. According to Figure 2D, the conditioning fluid exits directly from the hard-circulating fin 64 through the openings in the sidebars 72, 74. The fluid from the outlet 78 is sent to an analyzer A. FIGS. 3A and 3B show a slotted vertical bar 90 having slots 92 which strongly reduce the passage section at the top end to force the conditioning fluid to exit through the outlet 78 from the passages in the exchanger containing fins, as shown by the arrows 94. The fluid from the outlet is sent to an analyzer A. Figures 3C and 3D show a bar 96 with horizontal slot 98 and vertical slots 100 to exit the conditioning fluid passages through the outlet 78 as illustrated by the arrow. Slot 98 is shown as being symmetrical in bar 96, slit 98 can be positioned asymmetrically. The slots 100 may have different sizes. The fluid coming from the outlet is sent to an analyzer A. FIG. 4A is a representation of the device of FIG. 1 used as a film vaporizer where a liquid to be vaporized is introduced by the enclosure 22 in the direction indicated by the arrow. 110. The flow to be vaporized exits the exchanger through the lower end 14. The arrow 112 illustrates the direction of introduction of the conditioning fluid into the exchanger. The fins with easy circulation are illustrated by the arrows 114 and the fins with difficult circulation by the arrows 116. As illustrated in FIG. 4B, the gas to be condensed is sent by the box 32 and the condensed flow leaves by the box 35 as one see arrow 120. The arrows 34 show the fluid flow to be condensed.
Le débit à vaporiser peut être riche en oxygène et le débit à condenser peut être riche en argon ou azote. Avant la mise en service, l'échangeur doit être dégivré. La présente invention dégivre uniquement les passages de vaporiser qui ont une extrémité ouverte. Pour ce faire, un gaz de conditionnement sort de la boite 124 provenant des ouvertures 126. Comme vu à la Figure 2B, le fluide de conditionnement circule essentiellement de bas en haut dans les ailettes à circulation aisée 114 pour conditionner l'échangeur. Le fluide provenant de la sortie constituée par la boite124 est envoyé à un analyseur A. The flow rate to be vaporized can be rich in oxygen and the flow rate to be condensed can be rich in argon or nitrogen. Before commissioning, the exchanger must be defrosted. The present invention only degrades the vaporizer passages that have an open end. For this purpose, a conditioning gas exits the box 124 coming from the openings 126. As seen in FIG. 2B, the conditioning fluid circulates essentially from bottom to top in the easy-flow fins 114 for conditioning the exchanger. The fluid from the outlet constituted by the box 124 is sent to an analyzer A.
Dans tous les cas, le fluide de conditionnement peut être un fluide de dégivrage, de séchage, de nettoyage ou de traitement de surface. In all cases, the conditioning fluid may be a deicing fluid, drying, cleaning or surface treatment.