FR3034855A1 - Echangeur thermique et ensemble d'echangeur thermique associe - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un échangeur thermique (1) comprenant : - un paquet de plaques (4) comprenant un empilement de plaques (5) soudées entre elles, le paquet de plaques (4) présentant des faces d'entrée et de sortie de fluide (8, 10, 12, 14), - une calandre cylindrique (16) s'étendant autour du paquet de plaque (4) et comprenant quatre pièces de calandre (18, 20, 22, 24), chaque pièce de calandre (18, 20, 22, 24) formant un collecteur pour amener ou extraire le fluide en entrée ou en sortie de l'une des faces d'entrée ou de sortie (8, 10, 12, 14) du paquet de plaque (4), dans lequel le paquet de plaque (4) présente quatre faces de support (9, 11, 13, 15), chaque face de support s'étendant en biais entre deux des faces d'entrée et/ou de sortie (8, 10, 12, 14), et dans lequel chaque pièce de calandre (18, 20, 22, 24) est fixée à deux des faces de support.

Description

1 DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un échangeur thermique et un ensemble d'échangeur thermique associé.

ETAT DE LA TECHNIQUE Les échangeurs thermiques ont pour fonction de mettre en oeuvre un échange de chaleur entre plusieurs fluides sans pour autant les mélanger.

Les échangeurs thermiques dits « à plaques soudées » se sont démocratisés depuis plusieurs dizaines d'années. Ces échangeurs présentent en effet de bonnes performances thermiques grâce à leur grande surface d'échange, tout en étant compacts. Les échangeurs thermiques à plaque soudées comprennent 15 généralement deux parties : - une partie interne comprenant un empilement (ou paquet) de plaques superposées définissant entre elles deux conduits séparés de circulation de fluide, et - une partie externe comprenant un bâti formant une enceinte 20 destinée à loger le paquet de plaques, le bâti comprenant quatre longerons et des parois latérales fixées sur les longerons et définissant avec les longerons des chambres indépendantes de distribution de fluide. Dans un tel échangeur, un fluide chaud et un fluide froid circulent respectivement dans les deux conduits de circulation formés entre les 25 plaques, selon deux directions orthogonales. Dans de tels échangeurs thermiques, les parois latérales fixées sur les longerons sont dimensionnées pour être capables de supporter des pressions de fluide élevées, pouvant aller typiquement jusqu'à 50 bars. En particulier, ces parois latérales sont formées à partir de plaques 30 de tôle présentant une épaisseur importante, ce qui augmente le coût et le poids de l'échangeur. On connaît par ailleurs du document FR 3 003 637 un échangeur thermique comprenant un empilement de plaques, chaque plaque 3034855 2 comprenant un panneau central présentant huit côtés et huit panneaux latéraux reliés par des lignes de pliure au panneau central. Lorsque les plaques sont empilées les unes sur les autres, l'empilement formé présente quatre faces d'entrée et/ou de sortie du fluide, et quatre faces de support 5 orientées à 45 degrés par rapport aux faces d'entrées et/ou de sortie de fluide. Ces faces de support sont soudées sur des cornières d'angle permettant la fixation du paquet de plaques aux longerons de l'échangeur. Un tel échangeur thermique a pour avantages que le paquet de plaques peut être rendu étanche, avant même que le paquet de plaques 10 soit soudé sur des cornières d'angle. De plus, la forme des plaques permet de limiter les risques de stagnation de fluide à l'intérieur de l'échangeur. RESUME DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un échangeur thermique qui 15 présente une meilleure résistance à la pression. Ce but est atteint, dans le cadre de la présente invention, grâce à un échangeur thermique comprenant : - un paquet de plaques comprenant un empilement de plaques soudées entre elles, le paquet de plaques présentant une première face 20 d'entrée de fluide et une première face de sortie de fluide pour la circulation d'un premier fluide entre la première face d'entrée et la première face de sortie, une deuxième face d'entrée de fluide et une deuxième face de sortie de fluide pour la circulation d'un deuxième fluide entre la deuxième face d'entrée et la deuxième face de sortie, 25 - une calandre cylindrique s'étendant autour du paquet de plaque et comprenant quatre pièces de calandre, chaque pièce de calandre formant un collecteur pour amener ou extraire le fluide en entrée ou en sortie de l'une des faces d'entrée ou de sortie du paquet de plaque, dans lequel le paquet de plaque présente quatre faces de support, 30 chaque face de support s'étendant en biais entre deux des faces d'entrée et/ou de sortie, et dans lequel chaque pièce de calandre est fixée à deux des faces de support. 3034855 3 L'invention tire parti de la présence des quatre faces de support sur le paquet de plaques pour permettre la fixation des pièces de calandre. Cette caractéristique permet de réaliser une calandre de forme cylindrique tout en garantissant une étanchéité entre les collecteurs. 5 L'échangeur thermique proposé peut en outre présenter les caractéristiques suivantes : - l'échangeur comprend une enveloppe de calandre disposée autour de la calandre cylindrique et en contact avec les pièces de calandre, l'enveloppe de calandre étant propre à supporter une pression interne 10 générée par les fluides sur la calandre, - chaque pièce de calandre présente deux bords longitudinaux et est fixée à deux faces de support par fixation de chaque bord sur une face de support respective du paquet de plaques, - chaque bord longitudinal est fixé par soudure sur la face de 15 support du paquet de plaques, - l'échangeur comprend en outre quatre profilés de fixation, chaque profilé étant fixé sur une face de support respective du paquet de plaque et dans lequel chaque bord longitudinal de la pièce de calandre est fixé sur un profilé respectif, 20 - chaque profilé est fixé par soudure sur la face de support du paquet de plaques, - chaque profilé présente une section transversale en forme de T, - chaque pièce de calandre présente deux extensions s'étendant le long des bords longitudinaux de la pièce de calandre, chaque extension 25 étant boulonnée sur l'un des profilés pour fixer la pièce de calandre à la face de support, - l'échangeur comprend en outre un joint d'étanchéité disposé entre chaque extension et le profilé, - chaque plaque comprend un panneau central présentant huit 30 côtés, deux premiers panneaux s'étendant à partir de deux côtés opposés du panneau central et formant dans l'empilement la première face d'entrée de fluide et la première face de sortie de fluide pour la circulation du premier fluide, deux deuxième panneaux s'étendant à partir de deux autre côtés 3034855 4 opposés du panneau central et formant dans l'empilement la deuxième face d'entrée de fluide et la deuxième face de sortie de fluide pour la circulation du deuxième fluide, et quatre panneaux de jonction s'étendant à partir des quatre autres côtés du panneau central et formant dans l'empilement les 5 quatre faces de support. L'invention se rapporte également à un ensemble d'échangeur thermique, comprenant une pluralité d'échangeurs thermiques tels que définis précédemment, raccordés entre eux en série ou en parallèle. 10 PRESENTATION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui sui, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 représente de manière schématique, en vue éclatée, un 15 échangeur thermique conforme à un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente de manière schématique des plaques d'un empilement de plaques, - la figure 3 représente de manière schématique, en vue en coupe, l'échangeur thermique, 20 - la figure 4 est une vue de détail, représentant de manière schématique le raccordement des éléments de calandre sur le paquet de plaques, conformément à un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 5 est une vue de détail, représentant de manière schématique le raccordement des éléments de calandre sur le paquet de 25 plaques, conformément à un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 6 représente de manière schématique l'échangeur thermique, incluant une enveloppe de calandre, - la figure 7 représente de manière schématique une variante de l'échangeur thermique de la figure 1, 30 - les figures 8 à 11 représentent de manière schématique des ensembles d'échangeur thermique. 3034855 5 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Sur la figure 1, l'échangeur thermique 1 représenté comprend une partie interne 2 et une partie externe 3. La partie interne 1 comprend un paquet de plaques 4 constitué d'un 5 empilement de plaques 5 soudées entre elles. Les plaques 5 de l'empilement sont identiques entre elles. Lorsque les plaques 5 sont empilées, le paquet de plaques 4 présente une face supérieure 6, une face inférieure 7, et des faces latérales 8 à 15 s'étendant dans des plans parallèles à la direction X d'empilement. 10 Chaque face latérale 8 à 15 du paquet de plaques 4 est définie par les bords en registre des différentes plaques 5 du paquet. Plus précisément, sur la figure 1, les faces latérales 8 à 15 du paquet 4 comprennent une première face d'entrée 8 de fluide et une première face 12 de sortie de fluide pour la circulation d'un premier fluide entre la première face d'entrée 8 et la première face de sortie 12, une deuxième face 10 d'entrée de fluide et une deuxième face 14 de sortie de fluide pour la circulation d'un deuxième fluide entre la deuxième face d'entrée 10 et la deuxième face de sortie 14, et quatre faces 9, 11, 13 et 15 de support.

Chaque face de support 9, 11, 13 et 15 s'étend en biais entre deux des faces d'entrée et/ou de sortie 8, 10, 12 et 14 successives. Autrement dit, chaque face de support 9, 11, 13 et 15 s'étend dans un plan qui n'est pas parallèle aux plans des faces d'entrée et de sortie 8, 10, 12, 14. De préférence, chaque face de support 9, 11, 13, 15 s'étend dans un plan formant un angle de 45 degrés avec chacun des plans des faces d'entrée et de sortie adjacentes 8, 10, 12 et 14. La partie externe 3 de l'échangeur 1 comprend une calandre 16 de forme cylindrique de révolution, d'axe X. La calandre 16 entoure le paquet de plaques 4.

La calandre 16 comprend une pluralité de pièces de calandre. Plus précisément, la calandre 18 comprend quatre pièces de calandre 18, 20, 22, 24. Chaque pièce de calandre 18, 20, 22, 24 est formée à partir d'une tôle courbée. La tôle courbée présente la forme d'une portion de cylindre.

3034855 6 De plus, la partie externe 3 de l'échangeur 1 comprend des tubulures 28, 30, 32, 34 d'entrée et de sortie de fluide. Les tubulures 28 et 32 sont agencées pour permettre l'entrée et la sortie du premier fluide circulant entre les faces 10 et 14 du paquet de plaques 4. Les tubulures 30 5 et 34 sont agencées pour permettre l'entrée et la sortie du deuxième fluide circulant entre les faces 8 et 12 du paquet de plaques 4. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, chaque tubulure 28, 30, 32, 34 est raccordée à une pièce de calandre 18, 20, 22, 24 respective. Par ailleurs, la partie externe 3 de l'échangeur 1 comprend une 10 plaque d'extrémité supérieure 36 et plaque d'extrémité inférieure 37 propres à être disposées au-dessus et au-dessous du paquet de plaques 4 pour fermer le paquet de plaques. La plaque d'extrémité supérieure 36 et la plaque d'extrémité inférieure 37 présentent chacune une forme circulaire plane. La plaque d'extrémité supérieure 36 est soudée à la plaque du 15 dessus du paquet de plaques 4 tandis que la plaque d'extrémité supérieure 37 est soudée à la plaque du dessous du paquet de plaques 4. De plus, le bord circulaire de chaque plaque d'extrémité 36, 37 est soudé aux bords en arce de cercle des pièces de calandre 18, 20, 22, 24. Ainsi, les pièces de calandre 18, 20, 22, 24 et les plaques d'extrémité 36 et 20 37 forment un boîtier étanche entourant le paquet de plaques 4. La figure 2 représente de manière schématique des plaques 5 de l'empilement de plaques 4. Ces plaques sont décrites dans le document FR 3 003 637. Les plaques 5 de l'empilement sont identiques entre elles.

25 Toutefois, dans l'empilement de plaques 4, les plaques 5 successives sont positionnées de sorte que chaque plaque 5 est tournée de 90 degrés autour de l'axe X d'empilement par rapport à la plaque située immédiatement en dessous. Chaque plaque 5 comprend un panneau central 80, deux premiers 30 panneaux latéraux 81, 82, deux deuxièmes panneaux latéraux 83, 84 et quatre panneaux de jonction 85 à 88.

3034855 7 Le panneau central 80 présente une forme sensiblement plane à huit côtés. Plus précisément, le panneau central 80 présente une forme octogonale. Les deux premiers panneaux latéraux 81 et 82 s'étendent à partir 5 de deux côtés opposés 91 et 92 du panneau central 80. Chaque premier panneau latéral 81, 82 est relié au panneau central 80 par une ligne de pliure (s'étendant selon le côté 91, 92) et s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan du panneau central 80. Chaque premier panneau latéral 81, 82 est propre à être raccordé 10 bord à bord avec un deuxième panneau 83, 84 d'une plaque adjacente située immédiatement en dessous dans l'empilement. Une fois les plaques empilées, le premier panneau latéral 81 (respectivement 82) forme, avec les deuxièmes panneaux latéraux 83 (respectivement 84) des deux plaques adjacentes, la première face d'entrée de fluide 8 et la première face de 15 sortie de fluide 12 pour la circulation du premier fluide A. Les deux deuxièmes panneaux latéraux 83, 84 s'étendent à partir de deux autres côtés opposés 93, 94 du panneau central 80. Chaque deuxième panneau latéral 83, 84 est relié au panneau central 80 par une ligne de pliure (s'étendant selon le côté 93, 94) et s'étend dans un plan 20 sensiblement perpendiculaire au plan du panneau central 80. Chaque deuxième panneau latéral 83, 84 est propre à être raccordé bord à bord avec un premier panneau 81, 82 d'une plaque adjacente située immédiatement au-dessus dans l'empilement. Une fois les plaques empilées, le deuxième panneau latéral 83 (respectivement 84) forme, avec 25 les premiers panneaux latéraux 81 (respectivement 82) des deux plaques adjacentes, la deuxième face d'entrée de fluide 10 et la deuxième face de sortie de fluide 14 pour la circulation du deuxième fluide B. Les quatre panneaux de jonction 85 à 88 s'étendent à partir des quatre autres côtés 95 à 98 de la plaque 5. Chaque panneau de jonction 85 30 à 88 est relié au panneau central 80 par une ligne de pliure (s'étendant selon le côté 95, 96, 97, 98).

3034855 8 Chaque panneau de jonction 85 à 88 est propre à être raccordé avec un panneau de jonction d'une plaque adjacente située immédiatement en dessous dans l'empilement. Les panneaux de jonction 85 à 88 des différentes plaques forment 5 dans l'empilement les quatre faces de support 99, 11, 13 et 15. Comme illustré sur la figure 3, chaque pièce de calandre 18, 20, 22, 24 est fixée à deux des faces de support 9, 11, 13, 15. Plus précisément, la pièce de calandre 18 est fixée aux faces de support 15 et 9 du paquet de plaques 4, la pièce de calandre 20 est fixée 10 aux faces de support 9 et 11, la pièce de calandre 22 est fixée aux faces de support 11 et 13 et la pièce de calandre 24 est fixée aux faces de support 13 et 15. Ainsi, chaque pièce de calandre 18, 20, 22 et 24 forme un collecteur pour amener ou extraire le fluide en entrée ou en sortie de l'une des faces 15 d'entrée ou de sortie du paquet de plaque 4. De plus, chaque pièce de calandre 18, 20, 22 et 24 délimite avec les faces 8, 10, 12, 14 respectives du paquet de plaques, des chambre 48, 50, 52, 54 respectives d'entrée ou de sortie de fluide. Selon un premier mode de réalisation illustré sur les figures 3 et 4, 20 chaque pièce de calandre 18, 20, 22, 24 est fixée à deux faces de support par soudure. Plus précisément, chaque pièce de calandre 18, 20, 22, 24 présente deux bords longitudinaux parallèles. Chaque bord présente une forme rectiligne. Une ligne de soudure 29, 31, 33, 35 est formée entre 25 chaque bord de la pièce de calandre 18, 20, 22, 24 et une face de support 9, 11, 13, 15 correspondante. Deux pièces de calandre peuvent être fixées sur une même face de support par une unique ligne de soudure. Selon un deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 5, les pièces de calandre 18, 20, 22, 24 sont fixées sur les faces de support par le 30 biais de profilés de fixation 53 et de boulons 54. Dans ce mode de réalisation, l'échangeur thermique 1 comprend quatre profilés de fixation 53, chaque profilé de fixation 53 étant fixé sur une face de support 9, 11, 13, 15 respective du paquet de plaque 4.

3034855 9 Chaque profilé de fixation 53 présente une section transversale en forme de T. Chaque profilé de fixation 53 comprend une base 55 et une nervure 56 s'étendant en saillie de la base 55. La nervure 56 présente deux faces latérales opposées. La base 55 est fixée par soudure sur une face de 5 support 13 du paquet de plaques 4. Des lignes de soudure 43 et 45 s'étendent le long des bords libres de la base 55 pour fixer le profilé de fixation 53 à la face de support 13. Par ailleurs, dans ce mode de réalisation, chaque pièce de calandre 18, 20, 22 et 24 comprend une portion cylindrique 57 et deux extensions 10 longitudinales 58 s'étendant de part et d'autre de la partie cylindrique 57. Chaque extension 58 est propre à venir en contact avec l'une des faces latérales de la nervure 56. Les extensions 58 sont fixées à la nervure 56 par boulonnage, au moyen d'une vis et d'un écrou. De plus, l'échangeur thermique 1 comprend des joints s'étanchéité 15 59, interposés entre chaque extension 58 et la nervure 56. Chaque joint 59 peut être formé d'une couche de graphite par exemple Par ailleurs, comme illustré sur la figure 6, l'échangeur 1 comprend une enveloppe de calandre 60, un couvercle supérieur 61 et un couvercle inférieur 62.

20 L'enveloppe de calandre 60 est de forme tubulaire, cylindrique de révolution. L'enveloppe de calandre 60 est disposée autour de la calandre cylindrique 16 de l'échangeur, pour supporter la pression générée sur la calandre 16, par les fluides circulant à l'intérieur de l'échangeur. Plus précisément, l'enveloppe de calandre 16 est en contact avec chaque pièce 25 de calandre 18, 20, 22 et 24. L'enveloppe de calandre 60 présente des échancrures 68, 70, 72 et 74 formées à partir d'un bord circulaire de l'enveloppe de calandre. Chaque échancrure est propre à recevoir une tubulure 28, 30, 32 et 34. Ainsi, l'enveloppe de calandre 60 peut être enfilée sur la calandre 30 16 selon la direction X, les tubulures 28, 30, 32 et 34 coulissant dans les échancrures 68, 70, 72 et 74. Le couvercle supérieur 61 et le couvercle inférieur 62 sont disposés en contact avec les plaques d'extrémité 36 et 37 respectivement. Chaque 3034855 10 couvercle d'extrémité 61, 62 est fixé par soudure ou par boulonnage sur la calandre 16. Les couvercles d'extrémité 61 et 62 permettent de maintenir l'enveloppe de calandre 60 en place autour de la calandre 16 et de résister à la pression exercée par le fluide circulant à travers l'échangeur sur les 5 plaques d'extrémité 36 et 37. Dans une variante de réalisation illustrée sur la figure 7, les tubulures 28 et 32 d'entrée et de sortie du premier fluide sont raccordées à une même pièce de calandre 22. De même, les tubulures 30 et 34 d'entrée et de sortie du deuxième 10 fluide peuvent être raccordées à une autre même pièce de calandre 24. Dans cette variante, la pièce de calandre 22, disposée en regard de la face 12 du paquet de plaques 4, comprend une cloison de séparation 76 permettant d'isoler le flux de premier fluide entrant dans l'échangeur via la tubulure 28 du flux de premier fluide sortant de l'échangeur via la tubulure 15 32. La pièce de calandre 18, disposée en regard de la face 8 du paquet de plaques 4, opposée à la face 12, n'est pas raccordée à une tubulure. De même, la pièce de calandre 24, disposée en regard de la face 14 du paquet de plaques 4, comprend une cloison de séparation 78 permettant d'isoler le flux de deuxième fluide entrant dans l'échangeur via la 20 tubulure 30 du flux de deuxième fluide sortant de l'échangeur via la tubulure 34. La pièce de calandre 20, disposée en regard de la face 10 du paquet de plaques 4, opposée à la face 14, n'est pas raccordée à une tubulure. Les figures 8 à 11 représentent de manière schématique différents ensembles d'échangeur thermique formés par raccordement de plusieurs 25 échangeurs thermiques tels que décrits précédemment, permettant de traiter un premier fluide A et un deuxième fluide B. La figure 8 représente de manière schématique un ensemble d'échangeur thermique, comprenant une pluralité d'échangeurs thermiques 1 raccordés entre eux en série pour le fluide A et en parallèle pour le fluide 30 B. Dans cette configuration, le flux de premier fluide A passe successivement dans chacun des échangeurs thermiques 1.

3034855 11 Les échangeurs thermiques 1 sont disposés côte à côte (avec leurs axes X parallèles et à distance les uns des autres). Les échangeurs thermiques 1 sont raccordés entre eux de sorte que la tubulure d'entrée d'un échangeur thermique 1 par laquelle entre le premier fluide A est 5 raccordée à la tubulure de sortie par lequel sort le premier fluide A de l'échangeur thermique qui précède. La tubulure de sortie de l'échangeur thermique 1 par laquelle sort le premier fluide A est raccordée à la tubulure d'entrée par lequel entre le premier fluide A de l'échangeur qui suit. En revanche, le flux de deuxième fluide B est divisé en plusieurs 10 fractions, chaque fraction passant dans l'un des échangeurs thermiques associé. L'ensemble des tubulures d'entrée des échangeurs thermiques par lesquelles entre le deuxième fluide B sont raccordées à un même conduit 31 d'amenée du deuxième fluide B. De même, l'ensemble des tubulures de 15 sortie des échangeurs thermiques 1 par lesquelles sort le deuxième fluide B sont raccordées à un même conduit de collecte du deuxième fluide B. Cette configuration permet d'augmenter la longueur d'échange thermique pour le fluide A tout en augmentant le débit de fluide B traité. La figure 9 représente de manière schématique un ensemble 20 d'échangeur thermique, comprenant une pluralité d'échangeurs thermiques 1 raccordés entre eux en série pour le fluide A et en série pour le fluide B. Dans cette configuration, le flux de premier fluide A passe successivement dans chacun des échangeurs thermiques 1. Les échangeurs thermiques 1 sont disposés côte à côte (avec leurs 25 axes X parallèles et à distance les uns des autres). Les échangeurs thermiques 1 sont raccordés entre eux de sorte que la tubulure d'entrée d'un échangeur thermique 1 par laquelle entre le premier fluide A est raccordée à la tubulure de sortie par lequel sort le premier fluide A de l'échangeur thermique qui précède. La tubulure de sortie de l'échangeur 30 thermique 1 par laquelle sort le premier fluide A est raccordée à la tubulure d'entrée par lequel entre le premier fluide A de l'échangeur qui suit. De même, le flux de deuxième fluide B passe successivement dans chacun des échangeurs thermiques 1.

3034855 12 Les échangeurs thermiques 1 sont raccordés entre eux de sorte que la tubulure d'entrée d'un échangeur thermique 1 par laquelle entre le deuxième fluide B est raccordée à la tubulure de sortie par lequel sort le deuxième fluide A de l'échangeur thermique qui précède. La tubulure de 5 sortie de l'échangeur thermique 1 par laquelle sort le deuxième fluide B est raccordée à la tubulure d'entrée par lequel entre le deuxième fluide B de l'échangeur qui suit. Cette configuration permet d'augmenter la longueur d'échange thermique entre les fluides A et B.

10 Les figures 10a et 10b représentent de manière schématique un ensemble d'échangeur thermique, comprenant une pluralité d'échangeurs thermiques 1 raccordés entre eux en parallèle pour le fluide A et en parallèle pour le fluide B. Dans cette configuration, le flux de premier fluide A est divisé en 15 plusieurs fractions, chaque fraction passant dans l'un des échangeurs thermiques associé. Comme cela est visible sur la figure 10b, l'ensemble des tubulures d'entrée des échangeurs thermiques par lesquelles entre le premier fluide A sont raccordées à un même conduit d'amenée du premier fluide A. De 20 même, l'ensemble des tubulures de sortie des échangeurs thermiques 1 par lesquelles sort le premier fluide A sont raccordées à un même conduit de collecte du premier fluide A. De même, le flux de deuxième fluide B est divisé en plusieurs fractions, chaque fraction passant dans l'un des échangeurs thermiques 25 associé. Comme cela est visible sur la figure 10a, l'ensemble des tubulures d'entrée des échangeurs thermiques par lesquelles entre le deuxième fluide B sont raccordées à un même conduit d'amenée du deuxième fluide B. De même, l'ensemble des tubulures de sortie des échangeurs thermiques 1 par 30 lesquelles sort le deuxième fluide B sont raccordées à un même conduit de collecte du deuxième fluide B. Les échangeurs thermiques 1 sont empilés les uns avec les autres selon leur axe X commun. De plus, les carters des échangeurs thermiques 3034855 13 1 de l'ensemble sont assemblés entre eux par soudage ou au moyens de brides. Cette configuration permet d'augmenter les débits de fluide A et de fluide B traités.

5 Les figures 11a et 11b représentent de manière schématique un ensemble d'échangeur thermique, comprenant une pluralité d'échangeurs thermiques 1 raccordés entre eux en série pour le fluide A et en série pour le fluide B. Dans cette configuration également, les échangeurs thermiques 1 10 sont empilés les uns avec les autres selon leur axe X commun. De plus, comme illustré sur la figure 11b, la plaque d'extrémité inférieure 37 d'un échangeur thermique 1 présente une ouverture 371 autorisant un passage du flux de premier fluide A d'une chambre de sortie du premier fluide A d'un échangeur thermique qui précède vers une 15 chambre d'entrée 48 du premier fluide A de l'échangeur thermique 1. De même, la plaque d'extrémité supérieure 36 de l'échangeur 1 présente une ouverture 361 autorisant un passage du flux de premier fluide A d'une chambre de sortie 52 du premier fluide A de l'échangeur thermique 1 vers une chambre d'entrée du premier fluide A d'un échangeur thermique 20 suivant. De même, comme illustré sur la figure 11a, la plaque d'extrémité inférieure 37 de l'échangeur thermique 1 présente une ouverture 372 autorisant un passage du flux de deuxième fluide B d'une chambre de sortie du deuxième fluide B de l'échangeur thermique qui précède vers une 25 chambre d'entrée 50 du deuxième fluide B de l'échangeur thermique 1. De même, la plaque d'extrémité supérieure 36 de l'échangeur 1 présente une ouverture 362 autorisant un passage du flux de deuxième fluide B d'une chambre de sortie 54 du deuxième fluide B de l'échangeur thermique 1 vers une chambre d'entrée du deuxième fluide B de l'échangeur thermique 30 suivant.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Echangeur thermique (1) comprenant : - un paquet de plaques (4) comprenant un empilement de plaques 5 (5) soudées entre elles, le paquet de plaques (4) présentant une première face d'entrée de fluide (8) et une première face de sortie de fluide (12) pour la circulation d'un premier fluide (A) entre la première face d'entrée (8) et la première face de sortie (12), une deuxième face d'entrée de fluide (10) et une deuxième face de sortie de fluide (14) pour la circulation d'un deuxième 10 fluide (B) entre la deuxième face d'entrée (10) et la deuxième face de sortie (14), - une calandre cylindrique (16) s'étendant autour du paquet de plaque (4) et comprenant quatre pièces de calandre (18, 20, 22, 24), chaque pièce de calandre (18, 20, 22, 24) formant un collecteur pour 15 amener ou extraire le fluide en entrée ou en sortie de l'une des faces d'entrée ou de sortie (8, 10, 12, 14) du paquet de plaque (4), dans lequel le paquet de plaque (4) présente quatre faces de support (9, 11, 13, 15), chaque face de support s'étendant en biais entre deux des faces d'entrée et/ou de sortie (8, 10, 12, 14), et dans lequel 20 chaque pièce de calandre (18, 20, 22, 24) est fixée à deux des faces de support.
2. 2. Echangeur selon la revendication 1, comprenant en outre une enveloppe de calandre (60) disposée autour de la calandre cylindrique (16) et en 25 contact avec les pièces de calandre (18, 20, 22, 24), l'enveloppe de calandre (60) étant propre à supporter une pression interne générée par les fluides (A, B) sur la calandre (16).
3. 3. Echangeur selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel chaque 30 pièce de calandre (18, 20, 22, 24) présente deux bords longitudinaux et est fixée à deux faces de support (9, 11, 13, 15) par fixation de chaque bord sur une face de support respective du paquet de plaques (4). 3034855 15
4. 4. Echangeur selon la revendication 3, dans lequel chaque bord longitudinal est fixé par soudure sur la face de support (9, 11, 13, 15) du paquet de plaques (4).
5. 5. Echangeur selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant en outre quatre profilés de fixation (53), chaque profilé (53) étant fixé sur une face de support (9, 11, 13, 15) respective du paquet de plaque (4) et dans lequel chaque bord longitudinal de la pièce de calandre (18, 20, 22, 24) est fixé sur un profilé respectif.
6. 6. Echangeur thermique selon la revendication 5, dans lequel chaque profilé (53) est fixé par soudure sur la face de support (9, 11, 13, 15) du paquet de plaques (4).
7. 7. Echangeur selon l'une des revendications 5 et 6, dans lequel chaque profilé (53) présente une section transversale en forme de T.
8. 8. Echangeur selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel chaque pièce de calandre (18, 20, 22, 24) présente deux extensions (58) s'étendant le long des bords longitudinaux de la pièce de calandre, chaque extension (58) étant boulonnée sur l'un des profilés (53) pour fixer la pièce de calandre (18, 20, 22, 24) à la face de support (8, 11, 13, 15).
9. 9. Echangeur selon la revendication 8, comprenant en outre un joint 25 d'étanchéité (59) disposé entre chaque extension (58) et le profilé (53).
10. 10. Echangeur selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel chaque plaque (5) comprend un panneau central (80) présentant huit côtés (91-98), deux premiers panneaux (81, 82) s'étendant à partir de deux côtés 30 opposés du panneau central (80) et formant dans l'empilement (4) la première face d'entrée de fluide (8) et la première face de sortie de fluide (12) pour la circulation du premier fluide (A), deux deuxième panneaux (83, 84) s'étendant à partir de deux autre côtés opposés (93, 94) du panneau 3034855 16 central (80) et formant dans l'empilement (4) la deuxième face d'entrée de fluide (10) et la deuxième face de sortie de fluide (14) pour la circulation du deuxième fluide (B), et quatre panneaux de jonction (85-88) s'étendant à partir des quatre autres côtés (95-98) du panneau central (80) et formant 5 dans l'empilement (4) les quatre faces de support (9, 11, 13, 15).
11. 11. Ensemble d'échangeur thermique, comprenant une pluralité d'échangeurs thermiques (1) selon l'une des revendications qui précèdent, raccordés entre eux en série ou en parallèle. 10