FR3130952A3 - Echangeur de chaleur à connectique fluidique améliorée - Google Patents

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Abstract

Titre de l’invention : Echangeur de chaleur à connectique fluidique améliorée L’invention concerne un échangeur de chaleur comprenant un corps d’échange formé d’un empilement de plaques définissant entre elles des premiers passages pour l’écoulement d’un premier fluide et des deuxièmes passages pour l’écoulement d’un deuxième fluide, des premières ouvertures d’entrée (101), des premières ouvertures de sorties, une première tubulure d’entrée pour distribuer le premier fluide dans les premiers passages, une première tubulure de sortie pour évacuer le premier fluide, des deuxièmes ouvertures d’entrée, des deuxièmes ouvertures de sortie, une deuxième tubulure d’entrée pour distribuer le deuxième fluide dans les deuxièmes passages, une deuxième tubulure de sortie pour évacuer le deuxième fluide, des premières parois d’étanchéité érigées autour des deuxièmes ouvertures d’entrée et de sortie entre chaque paire de plaques délimitant un premier passage de façon à empêcher l’écoulement du deuxième fluide dans ou depuis les premiers passages, des deuxièmes parois d’étanchéité érigées autour des premières ouvertures d’entrée et de sorties entre chaque paire de plaques délimitant un deuxième passage de façon à empêcher l’écoulement du premier fluide dans ou depuis les deuxièmes passages. Figure de l’abrégé : Fig. 2

Description

Echangeur de chaleur à connectique fluidique améliorée
La présente invention concerne un échangeur de chaleur à plaques, en particulier un échangeur du type à plaques et ailettes brasées.
Un échangeur selon l’invention s’applique notamment à la séparation de gaz par cryogénie, en particulier à la séparation d’air par distillation cryogénique. En particulier, la présente invention peut s’appliquer à un échangeur de chaleur qui vaporise un débit liquide, par exemple de l’oxygène liquide, de l’azote et/ou de l’argon par échange de chaleur avec un débit gazeux, par exemple l’air ou l’azote.
La présente invention peut aussi également s’appliquer à un échangeur de chaleur qui vaporise au moins un débit de mélange liquide-gaz, par exemple un mélange d’hydrocarbures, par échange de chaleur avec au moins un autre fluide à liquéfier, tel du gaz naturel.
Une technologie couramment utilisée pour les échangeurs de chaleur est celle des échangeurs à plaques brasées, qui permettent d’obtenir des organes très compacts offrant une grande surface d’échange et de faibles pertes de charge. Ces échangeurs comprennent un ou plusieurs corps d’échange formés d’un ensemble de plaques parallèles entre lesquelles peuvent être insérées des éléments intercalaires, tels des structures ondulées ou ondes, qui forment des structures d’échange thermique à ailettes. Les plaques empilées forment entre elles un empilement de passages plats pour différents fluides à mettre en relation d’échange thermique. Ces échangeurs comprennent généralement des éléments chaudronnés, appelés collecteurs de fluide. Ces collecteurs sont raccordés à des tuyauteries, ou tubulures, d’entrée et de sortie pour l’introduction des fluides dans le corps d’échange et l’évacuation des fluides hors du corps d’échange.
Les collecteurs sont réalisés à partir d’éléments mis en forme puis reconstitués par soudage pour garantir la tenue mécanique nécessaire au fonctionnement. Ces étapes de fabrication sont relativement complexes car elles impliquent notamment des étapes de mise en forme, telle que le roulage, et de soudage. Dans certains cas, la mise en forme des éléments constituants le collecteur peut être rendue difficile, voire même impossible, compte tenu des caractéristiques géométriques à respecter. De plus, les opérations de soudage entrainent un risque de déformations et impose d’effectuer des opérations de contrôle des soudures.
Les configurations actuelles de liaisons entre tuyauteries, collecteurs et corps d’échange posent ainsi différents problèmes.
Tout d’abord, la fabrication actuelle des collecteurs est non standardisée. Ces collecteurs sont fabriqués à l’unité ou en petite série. Les collecteurs sont la plupart du temps soudés manuellement au corps d’échangeur. Les contraintes mécaniques importantes s’exerçant sur la liaison entre le corps et les collecteurs impliquent souvent la réalisation de plusieurs passes de soudure, ce qui rend le processus chronophage et coûteux. D’autant plus que la périphérie d’une unique tête d’échangeur peut-être de plusieurs mètres de long pour les corps les plus imposants. Ces contraintes doivent être prises en compte au moment de la conception, du dimensionnement et du soudage des distributeurs.
Enfin, lorsque plusieurs échangeurs sont reliés en parallèle, vu que chaque tête de distribution doit être alimentée par son propre tuyau, le réseau de tuyauterie de cet ensemble peut être très complexe. Il s’ensuit assemblage très complexe de connectique lorsque le processus industriel nécessite l’agencement de nombreux corps, approchant parfois la vingtaine, en parallèle afin d’optimiser l’échange de chaleur entre les différents fluides. En effet, le procédé de brasage limite les dimensions, en particulier largeur et hauteur, des corps d’échange industriels. A tel point, d'ailleurs, que son coût, en matériaux et main d'œuvre, et son encombrement peuvent dépasser ceux des corps d'échangeurs.
La présente invention a notamment pour but de résoudre tout ou partie des problèmes mentionnés ci-avant.
Une solution selon l’invention est alors un échangeur de chaleur à plaques comprenant comprenant :
  • un corps d’échange formé d’un empilement d’une première plaque, d’une dernière plaque et de plusieurs plaques intermédiaires agencées entre la première plaque et de la dernière plaque, lesdites première plaque, dernière plaque et plaques intermédiaires étant agencées parallèlement les unes aux autres avec espacement de façon à définir entre elles au moins une série de premiers passages pour l’écoulement d’un premier fluide et une série de deuxièmes passages pour l’écoulement d’un deuxième fluide,
  • des premières ouvertures d’entrée ménagées les unes au-dessus des autres dans chacune des première plaque et plaques intermédiaires,
  • des premières ouvertures de sorties ménagées les unes au-dessus des autres dans chacune des première plaque et plaques intermédiaires,
  • une première tubulure d’entrée connectée à la première plaque au niveau de sa première ouverture d’entrée de façon à distribuer le premier fluide dans les premiers passages à partir des premières d’ouvertures d’entrée,
  • une première tubulure de sortie connectée à la première plaque au niveau de sa première ouverture de sortie de façon à évacuer le premier fluide des premiers passages par les premières d’ouvertures de sortie,
  • des deuxièmes ouvertures d’entrée ménagées les unes au-dessus des autres dans chacune des première plaque et plaques intermédiaires,
  • des deuxièmes ouvertures de sortie ménagées les unes au-dessus des autres dans chacune des première plaque et plaques intermédiaires,
  • une deuxième tubulure d’entrée connectée à la première plaque au niveau de sa deuxième ouverture d’entrée de façon à distribuer le deuxième fluide dans les deuxièmes passages à partir des deuxièmes d’ouvertures d’entrée,
  • une deuxième tubulure de sortie connectée à la première plaque au niveau de sa deuxième ouverture de sortie de façon à évacuer le deuxième fluide des deuxièmes passages par les premières d’ouvertures de sortie,
  • des premières parois d’étanchéité érigées autour des deuxièmes ouvertures d’entrée et de sortie entre chaque paire de plaques délimitant un premier passage de façon à empêcher l’écoulement du deuxième fluide dans ou depuis les premiers passages,
  • des deuxièmes parois d’étanchéité érigées autour des premières ouvertures d’entrée et de sorties entre chaque paire de plaques délimitant un deuxième passage de façon à empêcher l’écoulement du premier fluide dans ou depuis les deuxièmes passages.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un ensemble d’échange de chaleur comprenant au moins un premier échangeur et un deuxième échangeur selon l’invention empilés l’un au-dessus de l’autre suivant une direction d’empilement qui est orthogonale aux plaques desdits échangeurs, le premier échangeur comprenant en outre, ménagées dans sa dernière plaque, une première ouverture d’entrée, une première ouverture de sortie, une deuxième ouverture d’entrée, une deuxième ouverture de sortie, et une deuxième ouverture de sortie, ledit ensemble comprenant en outre :
  • une troisième tubulure de sortie connectée d’une part à la dernière plaque du premier échangeur au niveau de la première ouverture d’entrée de la dernière plaque et connectée d’autre part à la première tubulure d’entrée du deuxième échangeur, de façon à distribuer le premier fluide venant du premier échangeur dans le deuxième échangeur,
  • une troisième tubulure d’entrée connectée d’une part à la première tubulure de sortie du deuxième échangeur et connectée d’autre part à la dernière plaque du premier échangeur au niveau de la première ouverture de sortie de la dernière plaque de façon à distribuer le premier fluide venant du deuxième échangeur dans le premier échangeur,
  • une quatrième tubulure de sortie connectée d’une part à la dernière plaque du premier échangeur au niveau de la deuxième ouverture d’entrée de la dernière plaque et connectée d’autre part à la deuxième tubulure d’entrée du deuxième échangeur, de façon à distribuer le deuxième fluide venant du premier échangeur dans le deuxième échangeur,
  • une quatrième tubulure d’entrée connectée d’une part à la deuxième tubulure de sortie du deuxième échangeur et connectée d’autre part à la dernière plaque du premier échangeur au niveau de la deuxième ouverture de sortie de la dernière plaque de façon à distribuer le deuxième fluide venant du deuxième échangeur dans le premier échangeur.
L’invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures ci-annexées parmi lesquelles :
est une vue tridimensionnelle d’un échangeur de chaleur comprenant des collecteurs de fluide selon l’art antérieur.
est une vue tridimensionnelle d’un échangeur de chaleur selon un mode de réalisation de l’invention.
représente une plaque d’un échangeur de chaleur selon un mode de réalisation de l’invention.
représente des exemples de zones de distribution d’une plaque d’un échangeur de chaleur selon un mode de réalisation de l’invention.
représente un échangeur de chaleur selon une autre possibilité de réalisation.
représente un ensemble d’échange de chaleur selon un mode de réalisation de l’invention.
En référence à ou , un échangeur de chaleur selon un mode de réalisation de l’invention est du type à plaques et ailettes brasées. Les éléments constitutifs de l’échangeur sont de préférence formés d’aluminium ou d’alliage d’aluminium. L’échangeur comprend un corps d’échange 1 formé d’un empilement de plaques 2. L’empilement est délimité entre une première plaque 2a et une dernière plaque 2b. Entre ces plaques 2a et 2b sont disposées une pluralité de plaques intermédiaires 2.
Les plaques 2 s’étendent suivant deux dimensions, longueur et largeur, respectivement suivant la direction longitudinale z et la direction latérale x. Les plaques 2 sont disposées l’une au-dessus de l’autre, parallèlement entre elles, et avec espacement. Elles forment ainsi entre elles des pluralités de passages, des premiers passages étant prévus pour l’écoulement d’un premier fluide F1, et des deuxièmes passages étant prévus pour l’écoulement d’au moins un deuxième fluide F2 à mettre en relation d’échange de chaleur indirect avec F1 via les plaques 2.
La direction latérale x est perpendiculaire à la direction longitudinale z et parallèle aux plaques 2. Les fluides s’écoulent de préférence dans la longueur de l’échangeur et globalement parallèlement à la direction longitudinale z, la longueur étant grande devant la largeur de l’échangeur. L’écart entre deux plaques 2 successives, correspondant à la hauteur d’un passage, mesurée suivant la direction d’empilement y des plaques 2, est petit devant la longueur et la largeur de chaque plaque successive. La direction d’empilement y est orthogonale aux plaques 2. Les premiers passages peuvent être agencés, en tout ou partie, en alternance ou de façon adjacente avec tout ou partie des passages de la deuxième série. De préférence, au moins une partie des passages comprend des structures d’échange thermique à ailettes, par exemple des structures ondulées, qui s’étendent suivant la largeur et la longueur des passages de l’échangeur, parallèlement aux plaques 2.
De préférence, chaque passage a une forme parallélépipédique et plate. Le corps 1 comprend des barres de fermeture disposées entre les plaques 2, en périphérie des passages. Ces barres assurent l’espacement entre les plaques 2 et l’étanchéité des passages.
De façon connue en soi, l’échangeur comprend des moyens de distribution et d’évacuation 71, 72, 21, 22 appelés collecteurs ou boîtes collectrices, assemblés sur des côtés du corps d’échange 1 et configurés pour distribuer les fluides sélectivement dans les passages souhaités, ainsi que pour évacuer lesdits fluides desdits passages. Chaque collecteur présente des parois périphériques délimitant un volume interne, une extrémité ouverte située du côté du corps d’échange et une tubulure 23adaptée pour l’alimentation ou l’évacuation du fluide.
illustre une configuration d’échangeur à plaques et ailettes brasées avec des collecteurs de fluide qui sont réalisés de façon connue, sans l’invention. Ces collecteurs connus comprennent généralement des parties assemblées par soudage et sont mis en forme par des opérations de roulage ou d’emboutissage.
La présente invention propose un agencement amélioré de connectique fluidique d’échangeur visant à résoudre les problèmes posés par la connectique classique selon .
montre une plaque 2 d’un échangeur selon l’invention. A noter que ce schéma peut aussi s’appliquer à une première plaque 2a. L’échangeur selon l’invention comprend un empilement de plaques perforées. Des premières ouvertures d’entrée 101 sont ménagées les unes au-dessus des autres et des premières ouvertures de sorties 102 sont ménagées les unes au-dessus des autres dans chacune des première plaque 2a et plaques intermédiaires 2.
En référence maintenant à , l’échangeur comprend une première tubulure d’entrée 103 connectée à la première plaque 2a au niveau de sa première ouverture d’entrée 101 de façon à distribuer le premier fluide F1 dans les premiers passages à partir des premières d’ouvertures d’entrée 101, et une première tubulure de sortie 104 connectée à la première plaque 2a au niveau de sa première ouverture de sortie 102 de façon à évacuer le premier fluide F1 des premiers passages par les premières d’ouvertures de sortie 102.
Comme on le voit sur , l’échangeur comprend en outre des deuxièmes ouvertures d’entrée 201 ménagées les unes au-dessus des autres et des deuxièmes ouvertures de sortie 202 ménagées les unes au-dessus des autres dans chacune des première plaque 2a et plaques intermédiaires 2.
En référence à , l’échangeur comprend une deuxième tubulure d’entrée 203 connectée à la première plaque 2a au niveau de sa deuxième ouverture d’entrée 201 de façon à distribuer le deuxième fluide F2 dans les deuxièmes passages à partir des deuxièmes d’ouvertures d’entrée 201, et une deuxième tubulure de sortie 204 connectée à la première plaque 2a au niveau de sa deuxième ouverture de sortie 202 de façon à évacuer le deuxième fluide F2 des deuxièmes passages par les premières d’ouvertures de sortie 202.
De préférence, les fluides suivent une circulation en « U » dans l’échangeur, c’est-dire qu’ils entrent et sortent par une même face du corps d’échange, comme par exemple montré sur . La flèche noire illustre l’écoulement du premier fluide F1. La flèche blanche illustre l’écoulement du deuxième fluide F2.
Les zones de distribution peuvent être réalisées par usinage ou fabrication additive. Elles intègrent des espaces laissés vides afin de laisser passer les différents fluides à travers la hauteur du corps d’échangeur, et des parois étanches pour venir assurer la correcte distribution des fluides entre les différents passages, et une portion permettant d’assurer la correcte distribution du fluide depuis l’espace laissé vide à l’intégralité de la largeur du passage.
Plus précisément, les premiers passages comprennent des premières parois d’étanchéité 31 érigées entre chaque paire de plaques 2, 2a, 2b qui délimitent entre elles un premier passage autour des deuxièmes ouvertures d’entrée 201 et de sortie 202 de façon à empêcher l’écoulement du deuxième fluide F2 dans ou depuis les premiers passages. Des deuxièmes parois d’étanchéité 32 sont érigées entre chaque paire de plaques 2, 2a, 2b qui délimite entre elles un deuxième passage, autour des premières ouvertures d’entrée 101 et de sorties 102, de façon à empêcher l’écoulement du premier fluide F1 dans ou depuis les deuxièmes passages.
Ainsi, les ouvertures pour l’introduction de chaque fluide F1 ou F2 sont disposées en coïncidence les unes au-dessus des autres. Les ouvertures pour la sortie de chaque fluide F1 ou F2 sont disposées en coïncidence les unes au-dessus des autres.
Les premières ouvertures d’entrée 101 ménagées dans chaque plaque de l’échangeur sont réunies fluidiquement avec la première tubulure d’entrée 103 et les premières ouvertures de sortie 102 sont réunies fluidiquement dans la première tubulure de sortie 104, mais la circulation du premier fluide F1 n’a lieu dans chaque premier passage que par ou depuis des premières ouvertures d’entrée ou de sorties 101 autour desquelles il n’y a pas de parois d’étanchéité 31 qui s’étendent dans le premier passages. Par contre, la circulation de deuxième fluide n’a pas lieu dans les premiers passages qui sont obstrués, au niveau des deuxièmes ouvertures d’entrée 201 et de sortie 202 par les premières parois 31. Le principe est le même pour la circulation du deuxième fluide F2 sélectivement dans les deuxièmes passages 20, mais pas dans les premiers passages 10. Les parois d’étanchéité 31, 32 ont une hauteur correspondant à la hauteur du passage dans lequel elles s’étendent.
Selon l’invention, les tubulures, qui sont le pendant des collecteurs classiques, sont intégrées directement dans le corps d’échangeur. C’est la tuyauterie qui vient désormais directement se raccorder au corps d’échangeur brasé en venant au contact d’une des deux tôles extérieures du corps d’échangeur. La répartition du fluide entre les différents passages du corps d’échangeur à partir de la tuyauterie se fait à l’intérieur des zones de distribution de l’échangeur et non plus dans un collecteur externe.
Ces zones de distribution sont d’ailleurs schématisées plus en détail sur . Ces zones sont des parties des plaques elles-mêmes, qui comprennent les ouvertures d’entrée et de sorties pour les différents fluides. En (a) on peut voir une zone de distribution 10A dédiée à l’introduction du premier fluide F1 dans un premier passage et une zone de distribution 10B agencée à une autre extrémité de la plaque 2 et dédiée à l’évacuation du premier fluide F1 du premier passage. Des parois 31 sont érigées depuis la surface de la plaque 2 autour des deuxièmes ouvertures d’entrée et de sortie 201, 202. En (b), seule une zone de distribution 20A dédiée à l’introduction du deuxième fluide F2 dans un deuxième passage 20A est illustrée par simplification. Des parois 32 sont érigées depuis la surface d’une autre plaque 2 autour de la première ouverture d’entrée 101.
Il est à noter que les configurations illustrées peuvent permettre la circulation de trois fluides. Des nombres différents de fluide sont bien sûr envisageables. Les ouvertures et tubulures d’entrée et de sortie sont visibles sur les figures mais n’ont pas été référencées ou décrites par souci de concision. Ainsi sur en (a), on voit des zones de distribution avec des troisièmes parois d’étanchéité 33 configurées pour empêcher l’écoulement d’un troisième fluide dans les premiers passages 10. En (b) on voit une zone de distribution 20A adaptée pour la circulation du deuxième fluide dans un deuxième passage avec une troisième paroi d’étanchéité 33 pour empêcher l’écoulement d’un troisième fluide dans le deuxième passage 20.
A noter également que la géométrie de la perforation des plaques peut être variable, de section circulaire, carrée ou autre.
De préférence, la forme de la perforation vient intégralement s’insérer dans le cercle de diamètre externe de la tuyauterie du fluide considéré.
L’invention permet de simplifier la connectique échangeur qui représente le lien entre la tuyauterie fluide en amont de la ligne d’échange et le corps d’échangeur à plaques et ailettes brasées. Ceci permet d’envisager des solutions de connectique bien plus simples et peu coûteuses pour les processus industriels nécessitant de nombreux corps en parallèles. Il n’y a plus besoin de fabriquer de collecteurs pour le corps d’échangeur. Au plus faible nombre d’éléments à assembler pour former une ligne d’échange complète vient s’ajouter un besoin de soudure grandement réduit. En effet, même dans le cas où la tuyauterie viendrait être soudée à la tôle extérieure, la périphérie de la tuyauterie peut être largement inférieure à la périphérie du collecteur qu’il aurait fallu installer sur la hauteur de l’échangeur. De plus, il est envisageable d’arriver à braser directement une portion de tuyauterie au corps d’échangeur, ou bien de la lier par un procédé de placage explosif, désigné en langue anglaise par les termes « explosive plating process », ou encore de fabriquer la tôle extérieure par fabrication additive, etc. Il devient davantage envisageable de standardiser complètement la fabrication des séparatrices, zones de distribution et tuyauteries d’échangeur, ainsi que leur assemblage, ce qui pourrait également à terme grandement réduire le besoin de main d’œuvre pour réaliser une ligne d’échange intégrée, et donc son coût.
Par ailleurs, selon une autre possibilité de réalisation, illustrée sur , on propose un échangeur ayant des tubulures qui, au lieu d’être connectées sur toute leur périphérie à la première plaque 2a du corps d’échange, viennent se positionner à cheval sur les extrémités du corps d’échange, si bien qu’elles comprennent une partie extérieure, de préférence de forme semi-cylindrique, qui s’étend sur toute la hauteur du corps. Dans ce cas, le corps d’échange est configuré de façon classique avec une zone de distribution conventionnelle, de préférence sans perforation ni parois d’étanchéité, puisque l’amenée et la récupération des fluides se fait par et depuis l’extérieur du corps.
illustre un mode de réalisation d’un ensemble d’échange selon l’invention formé d’une superposition de plusieurs corps d’échange 1 suivant la direction d’empilement y. De préférence la direction y est verticale en fonctionnement.
L’ensemble comprend au moins un premier échangeur E1 et un deuxième échangeur E2 empilés. Le premier échangeur E1 comprenant en outre, ménagées dans sa dernière plaque 2b, une première ouverture d’entrée 101, une première ouverture de sortie 102, une deuxième ouverture d’entrée 201, une deuxième ouverture de sortie 202, et une deuxième ouverture de sortie 202.
Dans la configuration d’échangeur décrite précédemment, la dernière plaque 2b était de préférence exempte de toute ouverture.
Une troisième tubulure de sortie 105, une troisième tubulure d’entrée 106, une quatrième tubulure de sortie 107, une quatrième tubulure d’entrée 108 sont connectées à la dernière plaque 2b du premier échangeur E1 de façon à permettre la circulation du premier fluide F1 entre le premier échangeur E1 et le deuxième échangeur E2.
La particularité de cette connectique fluidique consiste en l’unicité de la tuyauterie d’un fluide donné qui traverse les différents corps d’échangeur. Ainsi, il n’y a plus de subdivision des tuyauteries en différentes tuyauteries de diamètre inférieures pour répartir un fluide entre les différents corps. Du fait de l’arrangement de la tuyauterie qui arrive parallèlement à la normale des séparatrices des corps d’échangeurs à plaques et ailettes, et de la configuration en « U » de la distribution (tous les fluides de la par exemple arrivent d’en haut de l’empilement des différents corps et repart en haut des différents corps), la distribution est homogène entre les différents passages des différents corps d’échangeurs.
Afin d’affiner si besoin cette distribution, on pourra penser à introduire des équipements pour pertes de charge singulières ou bien légèrement adapter le diamètre de la tuyauterie fluide traversant les différents corps en fonction de la hauteur. Ces adaptations n’entraînent qu’un travail modéré sur l’ensemble de la connectique.
Un apport intéressant de cette idée consiste en un apport de flexibilité au niveau de la ligne d’échange de chaleur considérée. En effet, en fonction des besoins du procédé global de l’unité dans laquelle vient s’intégrer la ligne d’échange, on pourra venir augmenter ou diminuer le nombre de corps facilement en venant insérer ou retirer une boîte d’échangeur sans avoir besoin d’apporter des modifications majeures et très coûteuses au reste de la connectique échangeur.
Le principal avantage de cette solution est de simplifier fortement la connexion d’un ensemble d’échangeurs à une tuyauterie principale. Cela se traduit en particulier par une diminution drastique du coût de main d’œuvre à l’installation de ces unités, par la diminution de la complexité et du nombre de soudures nécessaires, et de l’encombrement de l’ensemble. L’ensemble offre une plus grande modularité.
En outre, cette solution, parce qu’elle repose sur un principe différent de la solution usuelle, autorise la modification du nombre d’échangeurs sans perturbation majeure de la distribution. Cela est un avantage certain pour la flexibilité des usines.
Il est à noter que dans les modes de réalisation illustrés, les fluides F1, F2 circulent ainsi à contre-courant dans le corps 1. D’autres directions et sens d’écoulement des fluides F1, F2 sont bien entendu envisageables, sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (2)

  1. Echangeur de chaleur à plaques comprenant :
    - un corps d’échange (1) formé d’un empilement d’une première plaque (2a), d’une dernière plaque (2b) et de plusieurs plaques intermédiaires (2) agencées entre la première plaque (2a) et de la dernière plaque (2b), lesdites première plaque (2a), dernière plaque (2b) et plaques intermédiaires (2) étant agencées parallèlement les unes aux autres avec espacement de façon à définir entre elles au moins une série de premiers passages (10) pour l’écoulement d’un premier fluide (F1) et une série de deuxièmes passages (20) pour l’écoulement d’un deuxième fluide (F2),
    - des premières ouvertures d’entrée (101) ménagées les unes au-dessus des autres dans chacune des première plaque (2a) et plaques intermédiaires (2),
    - des premières ouvertures de sorties (102) ménagées les unes au-dessus des autres dans chacune des première plaque (2a) et plaques intermédiaires (2),
    - une première tubulure d’entrée (103) connectée à la première plaque (2a) au niveau de sa première ouverture d’entrée (101) de façon à distribuer le premier fluide (F1) dans les premiers passages (10) à partir des premières d’ouvertures d’entrée (101),
    - une première tubulure de sortie (104) connectée à la première plaque (2a) au niveau de sa première ouverture de sortie (102) de façon à évacuer le premier fluide (F1) des premiers passages (10) par les premières d’ouvertures de sortie (102),
    - des deuxièmes ouvertures d’entrée (201) ménagées les unes au-dessus des autres dans chacune des première plaque (2a) et plaques intermédiaires (2),
    - des deuxièmes ouvertures de sortie (202) ménagées les unes au-dessus des autres dans chacune des première plaque (2a) et plaques intermédiaires (2),
    - une deuxième tubulure d’entrée (203) connectée à la première plaque (2a) au niveau de sa deuxième ouverture d’entrée (201) de façon à distribuer le deuxième fluide (F2) dans les deuxièmes passages (20) à partir des deuxièmes d’ouvertures d’entrée (201),
    - une deuxième tubulure de sortie (204) connectée à la première plaque (2a) au niveau de sa deuxième ouverture de sortie (202) de façon à évacuer le deuxième fluide (F2) des deuxièmes passages (20) par les premières d’ouvertures de sortie (202),
    - des premières parois d’étanchéité (31) érigées autour des deuxièmes ouvertures d’entrée (201) et de sortie (202) entre chaque paire de plaques (2, 2a, 2b) délimitant un premier passage (10) de façon à empêcher l’écoulement du deuxième fluide (F2) dans ou depuis les premiers passages (10),
    - des deuxièmes parois d’étanchéité (32) érigées autour des premières ouvertures d’entrée (101) et de sorties (102) entre chaque paire de plaques (2, 2a, 2b) délimitant un deuxième passage (20) de façon à empêcher l’écoulement du premier fluide (F1) dans ou depuis les deuxièmes passages (20).
  2. Ensemble d’échange de chaleur comprenant au moins un premier échangeur (E1) et un deuxième échangeur (E2) tels que définis à la revendication 1 empilés l’un au-dessus de l’autre suivant une direction d’empilement (y) qui est orthogonale aux plaques (2) desdits échangeurs, le premier échangeur (E1) comprenant en outre, ménagées dans sa dernière plaque (2b), une première ouverture d’entrée (101), une première ouverture de sortie (102), une deuxième ouverture d’entrée (201), une deuxième ouverture de sortie (202), et une deuxième ouverture de sortie (202), ledit ensemble comprenant en outre :
    - une troisième tubulure de sortie (105) connectée d’une part à la dernière plaque (2b) du premier échangeur (E1) au niveau de la première ouverture d’entrée (101) de la dernière plaque (2b) et connectée d’autre part à la première tubulure d’entrée (103) du deuxième échangeur (E2), de façon à distribuer le premier fluide (F1) venant du premier échangeur (E1) dans le deuxième échangeur (E2),
    - une troisième tubulure d’entrée (106) connectée d’une part à la première tubulure de sortie (104) du deuxième échangeur (E2) et connectée d’autre part à la dernière plaque (2b) du premier échangeur (E1) au niveau de la première ouverture de sortie (102) de la dernière plaque (2b) de façon à distribuer le premier fluide (F1) venant du deuxième échangeur (E2) dans le premier échangeur (E1),
    - une quatrième tubulure de sortie (107) connectée d’une part à la dernière plaque (2b) du premier échangeur (E1) au niveau de la deuxième ouverture d’entrée (201) de la dernière plaque (2b) et connectée d’autre part à la deuxième tubulure d’entrée (103) du deuxième échangeur (E2), de façon à distribuer le deuxième fluide (F2) venant du premier échangeur (E1) dans le deuxième échangeur (E2),
    - une quatrième tubulure d’entrée (108) connectée d’une part à la deuxième tubulure de sortie (202) du deuxième échangeur (E2) et connectée d’autre part à la dernière plaque (2b) du premier échangeur (E1) au niveau de la deuxième ouverture de sortie (202) de la dernière plaque (2b) de façon à distribuer le deuxième fluide (F2) venant du deuxième échangeur (E2) dans le premier échangeur (E1).
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