WO2000037872A1 - Echangeur de chaleur a espace annulaire - Google Patents

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WO2000037872A1
WO2000037872A1 PCT/FR1999/003257 FR9903257W WO0037872A1 WO 2000037872 A1 WO2000037872 A1 WO 2000037872A1 FR 9903257 W FR9903257 W FR 9903257W WO 0037872 A1 WO0037872 A1 WO 0037872A1
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chamber
annular
flange
assemblies
heat exchanger
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PCT/FR1999/003257
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Inventor
Daniel Bertrand
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Db Industrie
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/026—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled and formed by bent members, e.g. plates, the coils having a cylindrical configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/103—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits

Definitions

  • the present invention relates to an annular temperature exchanger consisting of at least three coaxial tubular casings, called respectively inner casing, intermediate casing and outer casing, these casings delimiting between themselves at least one annular chamber for product temperature interposed between two chambers of circulation of a heat transfer fluid
  • It relates more particularly to an annular temperature exchanger in which the product temperature setting chamber is provided with at least one radial spacer carried by one intermediate casing or the inner casing of the exchanger.
  • Temperature exchangers or heat exchangers are devices intended to heat and / or cool a fluid by means of at least one other fluid circulating at a different temperature. Such devices are used in particular in the food industry and are well known to those versed in this art.
  • the first family of exchangers known as single-tube exchangers, consists of exchangers formed by two concentric tubes.
  • the second family of exchangers known as multi-tube temperature exchangers, consists of exchangers formed by several tubes arranged inside an external tube or casing.
  • the third family of exchangers concerns so-called annular exchangers. These exchangers consist of three concentric tubes, more particularly suitable for the treatment of products with high viscosity and at low or high pH.
  • the exchangers of this third family, to which the exchanger object of the invention belongs, have been the subject of numerous improvements over time. It has been found in particular necessary to introduce, into the product temperature setting chamber, at least one radial spacer to impose on the product to be treated a determined path so as to obtain a more homogeneous temperature at the product outlet and capable of increase the exchange surface while maintaining a reduced size of the exchanger.
  • annular exchangers developed to date still have a certain number of drawbacks.
  • the closing of the chambers is generally carried out in a complex manner by means of a large number of J seals. This results in a risk of mixing the contents of said chambers.
  • the cleaning of such exchangers is often difficult because of the assembly and disassembly times of the assembly.
  • a first object of the present invention is to provide an annular temperature exchanger whose design is such that any communication between the product temperature-setting chamber and the circulation chambers of heat-transfer fluid is impossible while making it possible to easily detect a leak. of product in the product temperature chamber.
  • Another object of the present invention is to provide a temperature exchanger whose design facilitates the assembly and disassembly of the elements constituting it so as to allow easy cleaning of the assembly.
  • Another object of the present invention is to provide a temperature exchanger whose design allows the manufacture of such an exchanger with simple parts.
  • the subject of the invention is an annular temperature exchanger consisting of at least three coaxial tubular casings, called respectively the inner casing, the intermediate casing and the outer casing, these casings delimiting between themselves at least one annular chamber for bringing the temperature up to product interposed between two inner and outer chambers respectively for circulation of a heat-transfer fluid, the product temperature-setting chamber being provided with at least one radial spacer carried by the intermediate casing or the internal casing, characterized in that the body of the exchanger consists of first and second monoblock assemblies maintained in the nested state, preferably by clamping, the first monobloc assembly being formed of the outer and intermediate casings connected to each other at their ends thanks to a flange hollowed out to form an annular chamber with external radial fluid inlet and outlet, free of any joint plane with the product temperature setting chamber, the second monobloc assembly consisting of the inner casing, each provided of its ends of a plate produced in one piece with said inner envelope, this plate provided on its edge with
  • FIG. 1 shows a partial section view of one end of a heat exchanger body according to the invention
  • FIG. 2 shows a partial sectional view of the seal in its housing in the compressed state of said seal.
  • annular temperature exchanger object of the invention, is more particularly intended for the treatment of viscous products.
  • This annular temperature exchanger consists of at least three coaxial tubular envelopes shown from 1 to 3 in the figures. These envelopes consist of simple cylindrical tubes.
  • the inner casing 3, the intermediate casing 2 and the outer casing 1 define between them an annular chamber 4 for bringing the temperature of the product interposed between two chambers 5 and 6 for circulation of a heat-transfer fluid.
  • This heat transfer fluid can consist of air or water or any other fluid capable of being heated or cooled.
  • the product temperature setting chamber 4 is also provided with at least one radial spacer 7 carried by the intermediate casing 2 or the inner casing 3 of the exchanger.
  • the radial spacer 7 is carried by the inner casing 3.
  • This radial spacer takes the form of a spiral partition to conduct the product to be treated helically between said chambers 5 and 6 for circulation of heat transfer fluid. .
  • the presence of this radial spacer makes it possible to maintain a continuous and homogeneous flow inside said product temperature-setting chamber without zone or retention point and without priority current often linked to the laminar flow.
  • This radial spacer carried by the inner envelope 3 is generally fixed by welding to the outer face of said inner envelope 3.
  • This inner envelope 3 is moreover provided, at each of its ends, with a plate 8 made as a single piece with said inner envelope 3. Again, this plate 8 can, to form a one-piece assembly with the inner envelope 3, be fixed by welding to the end of the inner envelope 3.
  • This plate is provided on its edge with a seal 9.
  • This plate 8 also has at least two orifices 11, 12 forming independent nozzles. These orifices open out for one, shown in 11 in the figures, in the inner chamber 5 for circulation of the heat transfer fluid, for the other, shown in 12 in the figures, in the chamber 4 for bringing the product to temperature.
  • These orifices 11, 12 forming nozzles are formed by elongated hollow bodies of any section again generally fixed by welding on the plate 8 to form a one-piece assembly with the latter.
  • These orifices 11, 12 forming nozzles are provided at their free end with a thread or a thread allowing their connection to the general circuit for circulation of heat transfer fluid or respectively of the product to be treated.
  • the product to be treated or the heat transfer fluid are introduced into the interior of said chamber by means of a pump.
  • the heat transfer fluid circulates against the current of the product to be treated.
  • Plate 8, inner casing 3, radial spacer 7, gasket 9 and nozzles 11, 12 constitute a one-piece assembly called hereinafter second one-piece assembly.
  • the body of the exchanger also comprises a first monobloc assembly formed by the outer 1 and intermediate envelopes 2. These envelopes 1, 2 are interconnected, at each of their ends, by means of a flange 13 hollowed out to form a chamber annular 6 with inlet and outlet 10 of external radial fluid free of any joint plane with the chamber 4 for bringing the product to temperature.
  • a flange 13 hollowed out to form a chamber annular 6 with inlet and outlet 10 of external radial fluid free of any joint plane with the chamber 4 for bringing the product to temperature.
  • the body of the exchanger is made identically at each of its ends. Only the arrows for circulation of the fluid and of the product must be reversed at the opposite end of the body of the exchanger, the inlets of this first end of the body corresponding to outlets at the opposite end and vice versa.
  • first one-piece assembly the external radial fluid inlet and outlet of this first monobloc assembly are again constituted by means of generally tubular, attached parts, fixed by welding to the outer casing 1. These nozzles forming the nozzle are again intended to be connected to the general coolant circulation pipe.
  • the first and second monoblock assemblies thus formed are maintained in the nested state, preferably by clamping.
  • the flange 14 for maintaining the nested state of the first and second monoblock assemblies positioned at each end of said assemblies is arranged to allow an axial clearance of the second monobloc assembly 3, 8 in the nested state of said assemblies, so as to compensate for the variations dimensions of the second monobloc assembly due in particular to temperature variations.
  • the flange 14 for holding the first and second one-piece assemblies in the nested state assumes the shape of a hollowed flange secured by holding members, such as screws 15, to a part forming a flange of the hollow closing flange 13 of the outer chamber 6 for fluid circulation.
  • Said flanges 13 and 14 cooperate with each other so as to provide, in the assembled state, an internal peripheral annular groove 19, shown in detail in FIG. 2, for housing the seal 9 arranged on the edge of the plate. 8 of the second monobloc assembly.
  • This groove 19 is shaped to compress essentially radially said seal 9.
  • this groove is formed by means of two cut sides formed respectively on the inner periphery of the hollow flanges 13 and 14 so that the groove annular obtained substantially affects the shape of a V whose tip is disposed in the joint plane of said flanges assembled in the non-joined state.
  • the inner casing 3 is generally provided internally with a body 16, said dead body, held in said casing 3 by means of radial spacers 17 so as to reduce the volume of the chamber. 5 delimited by this inner envelope 3.
  • This dead body 16 can again be constituted by a cylindrical tubular element closed at each of its ends.
  • the inner envelope 3 also comprises, in the vicinity of each of its ends carrying a plate 8, a notch 18 for the outlet of one of the orifices 12 of the plate 8 in the chamber 4 for temperature setting of the products.
  • a spiral partition 7 is optionally introduced inside this tube 16 consisting of a closed cylindrical tube 16 held in position by means of radial spacers 17 welded to the internal face of the inner envelope. The end of this tube 3 carrying the spiral partition 7 is machined to provide a notch 18 by means of an insert piece by welding. Each end of this tube 3 is then closed by means of a plate 8 fixed to the ends of the tube by welding. This plate 8 is itself equipped with two tubular elements of any section forming nozzles fixed by welding to said plate 8. These tubular elements constitute for one the inlet or respectively the circulation outlet of the heat transfer fluid and opens into said tube 3 while the other independent tubular element opens out of said tube.
  • the edge of the plate 8 is provided with a seal 9 generally constituted by an O-ring. It should be noted that this section is preferably not rectilinear but on the contrary slightly concave to facilitate the housing of this O-ring.

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Abstract

L'invention concerne un échangeur de température annulaire constitué de trois enveloppes tubulaires coaxiales (3, 2, 1). Cet échangeur de température est caractérisé en ce qu'il est constitué d'un premier ensemble monobloc formé des enveloppes extérieure (1) et intermédiaire (2) reliées entre elles à chacune de leurs extrémités au moyen d'un flasque évidé (13) pour former une chambre annulaire (6) à entrée et sortie (10) de fluide radiales et d'un second ensemble monobloc constitué de l'enveloppe intérieure (3) pourvue à chacune de ses extrémités d'une platine (8) réalisée monobloc avec ladite enveloppe intérieure (3), cette platine (8) comportant au moins deux orifices (11, 12) formant buses, indépendants, débouchant, l'un dans la chambre intérieure (5), l'autre dans la chambre (4) de mise à température du produit à l'état emboîté desdits ensembles monoblocs.

Description

ECHANGEUR DE CHALEUR A ESPACE VARIABLE
Echangeur de température annulaire
La présente invention concerne un échangeur de température annulaire constitué d'au moins trois enveloppes tubulaires coaxiales dites respectivement enveloppe intérieure, enveloppe intermédiaire et enveloppe extérieure, ces enveloppes délimitant entre elles au moins une chambre annulaire de mise à température de produit intercalée entre deux chambres de circulation d'un fluide caloporteur
Elle concerne plus particulièrement un échangeur de température annulaire dans lequel la chambre de mise à température de produit est pourvue d'au moins une entretoise radiale portée par 1 ' enveloppe intermédiaire ou l'enveloppe intérieure de l' échangeur.
Les échangeurs de température ou échangeurs de chaleur sont des appareils destinés à réchauffer et/ou à refroidir un fluide au moyen d'au moins un autre fluide circulant à une température différente. De tels appareils sont notamment utilisés dans le domaine de 1 ' agro-alimentaire et sont bien connus à ceux versés dans cet art.
En fonction du produit à réchauffer ou à refroidir, on distingue trois grandes familles d1 échangeurs tubulaires.
La première famille d ' échangeurs, dits échangeurs monotube, est constituée par des échangeurs formés de deux tubes concentriques.
La seconde famille d' échangeurs, dits échangeurs de température multitubes, est constituée d' échangeurs formés de plusieurs tubes disposés à l'intérieur d'un tube externe ou enveloppe.
La troisième famille d' échangeurs concerne les échangeurs dits annulaires. Ces échangeurs sont constitués de trois tubes concentriques, plus particulièrement adaptés au traitement de produits à viscosité élevée et à pH bas ou élevé. Les échangeurs de cette troisième famille, à laquelle appartient 1 ' échangeur objet de l'invention, ont fait l'objet de nombreux perfectionnements au cours du temps. Il s'est révélé notamment nécessaire d'introduire, dans la chambre de mise à température des produits, au moins une entretoise radiale pour imposer au produit à traiter un parcours déterminé de manière à obtenir une température plus homogène en sortie de produit et à pouvoir augmenter la surface d'échange tout en maintenant un encombrement réduit de l' échangeur.
L'introduction d' entretoises radiales dans la chambre de mise à température de produit est notamment décrite dans le brevet DE-A-415.595. Les avantages de tels échangeurs sont notamment un temps de traitement court du fait de l'augmentation du transfert de chaleur et un traitement thermique plus homogène du produit du fait de la turbulence.
Toutefois, les échangeurs annulaires développés à ce jour présentent encore un certain nombre d'inconvénients. En particulier, la fermeture des chambres est généralement réalisée de manière complexe au moyen d'un grand nombre de J garnitures d' étanchéité . Il en résulte un risque de mélange des contenus desdites chambres. Par ailleurs, le nettoyage de tels échangeurs est souvent difficile en raison des temps de montage et de démontage de l'ensemble.
Un premier but de la présente invention est de proposer un échangeur de température annulaire dont la conception est telle que toute communication entre la chambre de mise à température de produit et les chambres de circulation de fluide caloporteur est impossible tout en permettant de détecter aisément une fuite de produit dans la chambre de mise à température du produit.
Un autre but de la présente invention est de proposer un échangeur de température dont la conception facilite le montage et le démontage des éléments le constituant de manière à permettre un nettoyage aisé de l'ensemble.
Un autre but de la présente invention est de proposer un échangeur de température dont la conception permet la fabrication d'un tel échangeur avec des pièces simples.
A cet effet, l'invention a pour objet un échangeur de température annulaire constitué d'au moins trois enveloppes tubulaires coaxiales dites respectivement enveloppe intérieure, enveloppe intermédiaire et enveloppe extérieure, ces enveloppes délimitant entre elles au moins une chambre annulaire de mise à température de produit intercalée entre deux chambres respectivement intérieure et extérieure de circulation d'un fluide caloporteur, la chambre de mise à température de produit étant pourvue d'au moins une entretoise radiale portée par l'enveloppe intermédiaire ou l'enveloppe intérieure, caractérisé en ce que le corps de l' échangeur est constitué d'un premier et d'un second ensembles monoblocs maintenus à l'état emboîté, de préférence par bridage, le premier ensemble monobloc étant formé des enveloppes extérieure et intermédiaire reliées entre elles à chacune de leurs extrémités au moyen d'un flasque évidé pour former une chambre annulaire à entrée et sortie de fluide radiales externes, exempte de tout plan de joint avec la chambre de mise à température du produit, le second ensemble monobloc étant constitué de l'enveloppe intérieure, pourvue à chacune de ses extrémités d'une platine réalisée monobloc avec ladite enveloppe intérieure, cette platine munie sur sa tranche d'une garniture d' étanchéité comprimée à l'état emboîté et assemblé des deux ensembles monoblocs, comportant au moins deux orifices formant buses, indépendants, débouchant, à l'état emboîté desdits ensembles monoblocs, l'un dans la chambre intérieure de circulation d'un fluide caloporteur, l'autre dans la chambre de mise à température du produit, de sorte que toute communication de fluide entre lesdites chambres est rendue impossible.
En effet, grâce à la conception des deux ensembles monoblocs, il n'existe aucune possibilité de communication entre lesdites chambres notamment à travers des zones pourvues de garnitures d' étanchéité. Par ailleurs, le nettoyage d'un tel échangeur est aisé.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 représente une vue en coupe partielle d'une extrémité d'un corps d' échangeur conforme à 1 ' invention et
la figure 2 représente une vue en coupe partielle de la garniture d' étanchéité dans son logement à l'état comprimé de ladite garniture.
Comme mentionné ci-dessus, l' échangeur de température annulaire, objet de l'invention, est plus particulièrement destiné au traitement de produits visqueux. Cet échangeur de température annulaire est constitué d'au moins trois enveloppes tubulaires coaxiales représentées de 1 à 3 aux figures. Ces enveloppes sont constituées par de simples tubes cylindriques. L'enveloppe intérieure 3, l'enveloppe intermédiaire 2 et l'enveloppe extérieure 1 délimitent entre elles une chambre annulaire 4 de mise à température de produit intercalée entre deux chambres 5 et 6 de circulation d'un fluide caloporteur. Ce fluide caloporteur peut être constitué par de l'air ou de l'eau ou par tout autre fluide apte à être réchauffé ou refroidi. La chambre 4 de mise à température de produit est pourvue par ailleurs d'au moins une entretoise radiale 7 portée par l'enveloppe intermédiaire 2 ou l'enveloppe intérieure 3 de l' échangeur. Dans les exemples représentés aux figures, 1 ' entretoise radiale 7 est portée par l'enveloppe intérieure 3. Cette entretoise radiale affecte la forme d'une cloison spiralée pour conduire hélicoïdalement le produit à traiter entre lesdits chambres 5 et 6 de circulation de fluide caloporteur. La présence de cette entretoise radiale permet de maintenir un flux continu et homogène à l'intérieur de ladite chambre de mise à température de produit sans zone ou point de rétention et sans courant prioritaire souvent liés au flux laminaire. Cette entretoise radiale portée par l'enveloppe intérieure 3 est généralement fixée par soudage à la face externe de ladite enveloppe intérieure 3.
Cette enveloppe intérieure 3 est par ailleurs pourvue, à chacune de ses extrémités, d'une platine 8 réalisée monobloc avec ladite enveloppe intérieure 3. A nouveau, cette platine 8 peut, pour former un ensemble monobloc avec l'enveloppe intérieure 3, être fixée par soudage à l'extrémité de l'enveloppe intérieure 3. Cette platine est munie sur sa tranche d'une garniture d' étanchéité 9. Cette platine 8 comporte par ailleurs au moins deux orifices 11, 12 formant des buses indépendants. Ces orifices débouchent pour l'un, représenté en 11 aux figures, dans la chambre intérieure 5 de circulation du fluide caloporteur, pour l'autre, représenté en 12 aux figures, dans la chambre 4 de mise à température du produit. Ces orifices 11, 12 formant des buses sont constitués par des corps creux allongés de section quelconque à nouveau fixés généralement par soudage sur la platine 8 pour former un ensemble monobloc avec cette dernière. Ces orifices 11, 12 formant des buses sont pourvus à leur extrémité libre d'un taraudage ou d'un filetage permettant leur raccordement au circuit général de circulation de fluide caloporteur ou respectivement du produit à traiter. En effet, il est à noter que le produit à traiter ou le fluide caloporteur sont introduits à 1 ' intérieur de ladite chambre au moyen d ' une pompe . Généralement, le fluide caloporteur circule à contre- courant du produit à traiter. Platine 8, enveloppe intérieure 3, entretoise radiale 7, garniture d' étanchéité 9 et buses 11, 12 constituent un ensemble monobloc appelé par la suite second ensemble monobloc.
Le corps de 1 ' échangeur comporte par ailleurs un premier ensemble monobloc formé des enveloppes extérieure 1 et intermédiaire 2. Ces enveloppes 1, 2 sont reliées entre elles, à chacune de leurs extrémités, au moyen d'un flasque 13 évidé pour former une chambre annulaire 6 à entrée et sortie 10 de fluide radiales externes exempte de tout plan de joint avec la chambre 4 de mise à température du produit. Dans l'exemple représenté à la figure 1, seule la sortie radiale externe 10 de fluide a été représentée. Il doit toutefois être imaginé que le corps de 1 ' échangeur est réalisé de manière identique à chacune de ses extrémités. Seules les flèches de circulation du fluide et du produit devront être inversées à l'extrémité opposée du corps de l' échangeur, les entrées de cette première extrémité du corps correspondant à des sorties à l'extrémité opposée et inversement.
Il est à noter que le flasque évidé 13 est généralement fixé aux extrémités des enveloppes cylindriques 1 et 2 par soudage de telle sorte que tout risque de fuite de ce fluide par les extrémités de la chambre est évité. Enveloppe extérieure 1, enveloppe intermédiaire 2, flasque évidé 13 et entrée et sortie de fluide radiales constituent alors un autre ensemble monobloc dit premier ensemble monobloc. Il est à noter que l'entrée et la sortie de fluide radiales externes de ce premier ensemble monobloc sont à nouveau constituées au moyen de pièces généralement tubulaires, rapportées, fixées par soudage sur l'enveloppe extérieure 1. Ces embouts formant buse sont à nouveau destinés à être raccordés au conduit général de circulation de fluide caloporteur.
Les premier et second ensembles monoblocs ainsi constitués sont maintenus à l'état emboîté de préférence par bridage.
La bride 14 de maintien à l'état emboîté des premier et second ensembles monoblocs positionnée à chaque extrémité desdits ensembles est agencée pour autoriser un jeu axial du second ensemble monobloc 3, 8 à l'état emboîté desdits ensembles, de manière à pallier aux variations dimensionnelles du second ensemble monobloc dues en particulier aux variations de température. En effet, comme le montre la figure 1, la bride 14 de maintien des premier et second ensembles monoblocs à l'état emboîté affecte la forme d'un flasque évidé solidarisé par des organes de maintien, tels que des vis 15, à une partie formant collerette du flasque de fermeture évidé 13 de la chambre extérieure 6 de circulation de fluide. Lesdits flasques 13 et 14 coopèrent entre eux de manière à ménager, à l'état assemblé, une gorge annulaire périphérique interne 19, représentée en détail à la figure 2, de logement de la garniture d' étanchéité 9 disposée sur la tranche de la platine 8 du second ensemble monobloc. Cette gorge 19 est conformée pour comprimer essentiellement radialement ladite garniture d' étanchéité 9. Dans l'exemple représenté, cette gorge est ménagée au moyen de deux pans coupés ménagés respectivement sur la périphérie intérieure des flasques évidés 13 et 14 de telle sorte que la gorge annulaire obtenue affecte sensiblement la forme d'un V dont la pointe est disposée dans le plan de joint desdits flasques assemblés à l'état non jointif. A l'état emboîté des deux ensembles monoblocs, cet emboîtement étant maintenu par fixation de la bride 14, on constate que le second ensemble monobloc, constitué notamment de l'enveloppe intérieure 3 et de la platine 8, peut librement se déformer du fait du jeu existant entre la platine 8 et la bride 14, celle-ci agissant uniquement sur la garniture d' étanchéité de la platine 8.
Pour parfaire la construction d'un tel échangeur, l'enveloppe intérieure 3 est généralement pourvue intérieurement d'un corps 16, dit corps mort, maintenu dans ladite enveloppe 3 au moyen d' entretoises radiales 17 de manière à réduire le volume de la chambre 5 délimitée par cette enveloppe intérieure 3. Ce corps mort 16 peut à nouveau être constitué par un élément tubulaire cylindrique fermé a chacune de ses extrémités. L'enveloppe intérieure 3 comporte encore, au voisinage de chacune de ses extrémités portant une platine 8, un encochage 18 pour le débouché de l'un des orifices 12 de la platine 8 dans la chambre 4 de mise à température des produits.
En résumé, pour permettre la construction d'un tel échangeur de température, on procède de la manière suivante: on choisit deux tubes cylindriques de diamètre différent et de longueur sensiblement identique. On relie ces tubes entre eux à chacune de leurs extrémités au moyen d'un flasque de fermeture évidé 13, ce flasque étant soudé aux extrémités de chacun des tubes pour former une chambre annulaire 6 qui correspondra à la chambre annulaire extérieure de circulation du fluide caloporteur. On rapporte sur la paroi périphérique 1 de cette chambre, au voisinage des extrémités de cette dernière, deux embouts tubulaires constituant respectivement l'un une entrée de fluide, l'autre une sortie 10 de fluide. Ces embouts tubulaires sont agencés pour pouvoir être raccordés à un circuit général de circulation de fluide. Cet assemblage ainsi réalisé constitue un premier ensemble monobloc de l' échangeur. On soude alors sur un troisième tube 3, de diamètre inférieur aux deux premiers tubes, une cloison spiralée 7. On introduit éventuellement à l'intérieur de ce tube un corps mort constitué par un tube cylindrique 16 fermé maintenu en position au moyen d ' entretoises radiales 17 soudées à la face interne de l'enveloppe intérieure. L'extrémité de ce tube 3 portant la cloison spiralée 7 est usinée pour ménager un encochage 18 au moyen d'une pièce rapportée par soudure. Chacune des extrémités de ce tube 3 est alors fermée au moyen d'une platine 8 fixée aux extrémités du tube par soudage. Cette platine 8 est elle- même équipée de deux éléments tubulaires de section quelconque formant des buses fixés par soudage à ladite platine 8. Ces éléments tubulaires constituent pour l'un l'entrée ou respectivement la sortie de circulation du fluide caloporteur et débouche dans ledit tube 3 tandis que l'autre élément tubulaire indépendant débouche à l'extérieur dudit tube. La tranche de la platine 8 est pourvue d'une garniture d' étanchéité 9 généralement constituée par un joint torique. Il est à noter que cette tranche est de préférence non rectiligne mais au contraire légèrement concave pour faciliter le logement de ce joint torique. Une fois ce second ensemble monobloc réalisé, ce dernier est introduit par coulisse ent à l'intérieur du premier ensemble monobloc préalablement constitué. Ce positionnement est facilité grâce à la présence de la cloison spiralée 7 formant entretoise entre les premier et second ensembles monoblocs. Lorsque le second ensemble monobloc est correctement positionné à 1 ' intérieur du premier ensemble monobloc, lesdits ensembles sont assemblés au moyen d'une bride 14 maintenue en position par serrage au moyen d'un organe de vissage 15. Le serrage de cette bride 14 destiné à coopérer avec le flasque 13 du premier ensemble monobloc assure l' étanchéité de la chambre 4 de mise à température du produit par compression essentiellement radiale de la garniture d' étanchéité 9 portée par la platine 8. Une fois ce serrage effectué, l' échangeur est prêt à fonctionner. Un fluide caloporteur est alors introduit à l'extrémité du tube non représentée par des ouvertures identiques à celles représentées en 10 et en 11 à la figure 1 et sera extrait de 1 ' échangeur à travers les ouvertures 10, 11. Le produit à traiter est à
1 ' inverse introduit dans la chambre 4 de mise à température de produit par la buse 12 et sera extrait de ce corps d' échangeur par une buse analogue à la buse 12 ménagée à l'extrémité opposée du tube non représentée. La longueur du corps de 1 ' échangeur est choisie en fonction des exigences de l'utilisateur. De même, le pas de la cloison spiralée 7 est choisi en fonction de la vitesse devant être atteinte en sortie d' échangeur.
On constate que la réalisation de l' échangeur telle que décrite ci-dessus ne nécessite que des éléments classiques du commerce, à savoir essentiellement des éléments tubulaires ou des flasques, de telle sorte que le coût d'un tel échangeur est particulièrement attractif. Par ailleurs, le montage et le démontage d'un tel échangeur sont aisés. Il suffit pour ce faire de dévisser les organes de maintien 15 de la bride 14, d'enlever cette bride 14 puis d'extraire par coulissement le second ensemble monobloc du premier ensemble monobloc. La chambre de mise à température du produit peut alors être aisément nettoyée sans avoir à démonter aucun des ensembles monoblocs ainsi constitués.
Par ailleurs, du fait de la conception de l'ensemble des chambres et de leur absence de communication entre elles, tout risque de fuite entre lesdites chambres est évité. Le seul risque de fuite est dû à la présence de la garniture d' étanchéité 9. Dans ce cas, cette fuite est immédiatement visible du fait que la garniture d' étanchéité communique directement avec l'extérieur du corps de l' échangeur. Une intervention peut alors être envisagée de manière extrêmement rapide en cas de fuite. Une telle solution évite la présence sur le corps de 1 ' échangeur de chambre de détection de fuite comme on peut les trouver dans des échangeurs classiques.

Claims

REVENDICATIONS
1. Echangeur de température annulaire constitué d'au moins trois enveloppes tubulaires coaxiales dites respectivement enveloppe intérieure (3), enveloppe intermédiaire (2) et enveloppe extérieure (1), ces enveloppes délimitant entre elles au moins une chambre annulaire (4) de mise à température de produit intercalée entre deux chambres respectivement intérieure (5) et extérieure (6) de circulation d'un fluide caloporteur, la chambre de mise à température de produit (4) étant pourvue d'au moins une entretoise radiale (7) portée par l'enveloppe intermédiaire
(2) ou l'enveloppe intérieure (3), caractérisé en ce que le corps de 1 ' échangeur est constitué d'un premier et d'un second ensembles monoblocs maintenus à l'état emboîté, de préférence par bridage (14), le premier ensemble monobloc étant formé des enveloppes extérieure (1) et intermédiaire (2) reliées entre elles à chacune de leurs extrémités au moyen d'un flasque évidé (13) pour former une chambre annulaire (6), à entrée et sortie (10) de fluide radiales externes, exempte de tout plan de joint avec la chambre (4) de mise à température du produit, le second ensemble monobloc étant constitué de l'enveloppe intérieure
(3) pourvue à chacune de ses extrémités d'une platine (8) réalisée monobloc avec ladite enveloppe intérieure (3), cette platine (8), munie sur sa tranche d'une garniture d' étanchéité (9) comprimée à l'état emboîté et assemblé des deux ensembles monoblocs, comportant au moins deux orifices (11, 12) formant buses, indépendants, débouchant, à l'état emboîté desdits ensembles monoblocs, l'un (11) dans la chambre intérieure (5) de circulation d'un fluide caloporteur, l'autre (12) dans la chambre (4) de mise à température du produit, de sorte que toute communication de fluide entre lesdites chambres (4, 5, 6) est rendue impossible.
2. Echangeur de température annulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1 ' entretoise radiale (7) portée par l'enveloppe intérieure (3) affecte la forme d'une cloison spiralée pour conduire helicoidalement le produit à traiter entre lesdites chambres (5, 6) de circulation de fluide caloporteur.
3. Echangeur de température annulaire selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la bride (14) de maintien à l'état emboîté des premier et second ensembles monoblocs positionnée à chaque extrémité desdites ensembles est agencée pour autoriser un jeu axial du second ensemble (3, 8) monobloc à l'état emboîté desdits ensembles de manière à pallier aux variations dimensionnelles du second ensemble monobloc dues aux variations de température.
4. Echangeur de température annulaire selon l'une des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que la bride (14) de maintien des premier et second ensembles monoblocs à l'état emboîté affecte la forme d'un flasque solidarisé par des organes de maintien
(15) appropriés à une partie formant collerette du flasque de fermeture évidé (13) de la chambre extérieure (6) de circulation de fluide, lesdits flasques (13, 14) coopérant entre eux de manière à ménager, à l'état assemblé, une gorge annulaire périphérique interne (19) de logement de la garniture d' étanchéité (9) du second ensemble monobloc (3,
8), cette gorge (19) étant conformée pour comprimer essentiellement radialement ladite garniture d' étanchéité ( 9 ) .
5. Echangeur de température annulaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'enveloppe intérieure (3) est pourvue intérieurement d'un corps (16), dit corps mort, maintenu dans ladite enveloppe (3) au moyen d ' entretoises radiales (17) de manière à réduire le volume de la chambre (5) de circulation de fluide caloporteur délimitée par cette enveloppe intérieure (3).
6. Echangeur de température annulaire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'enveloppe intérieure (3) comporte, au voisinage de chacune de ses extrémités portant une platine (8), un encochage (18) pour le débouché de l'un des orifices (12) de la platine (8) dans la chambre (4) de mise à température des produits.
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