Brevet FR2080563A1 — publié le 19711119

La présente invention a pour objet une plaque d'échange de chaleur en polytétrafluoréthylène. Pour effectuer des échanges de chaleur qui sont très souvent requis dans la mise en oeuvre de procédés chimiques, 5 on a déjà proposé divers appareils dont l'un est appelé plaque d'échange de chaleur. Pour les constructions connues de ces plaques conviennent, en premier lieu, les matières métalliques de haute qualité qui résistent à la corrosion. Le polytétrafluoréthylène a déjà été proposé 10 pour la fabrication de dispositifs d'échange de chaleur prévus pour des milieux agressifs et corrosifs, par exemple dans les brevets américains No. 3 228 456, 3 277 959 et 3 315 740. Pour toutes ces constructions, on utilise des tuyaux en polytétra-fluoréthylène ou en matières contenant du polytétrafluoréthylène 15 dans la construction des plaques d'échange de chaleur, cette matière,qui est difficile à façonner, n'a pas encore eu d'application effective. Cette invention a pour objet des plaques d'échange de chaleur comprenant des plaques et des feuilles de séparation 20 en polytétrafluoréthylène ou en matières contenant du polytétrafluoréthylène, les plaques étant munies de nervures et de canaux de sorte que l'échange de chaleur entre deux milieux qui coulent dans les canaux formés par les nervures est effectué à travers la feuille de séparation et les plaques elles-mêmes. 25 La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 illustre un mode de réalisation d'un échangeur de chaleur selon l'invention. 30 Les figures 2, 3 et 4 sont des coupes de la figure 1. La figure 5 illustre un autre mode de réalisation d'un échangeur selon l'invention. 4 Les figures 6, 7 et 8 sont des coupes de la 35 figure 5. La figure 9 est une vue de dessus du raccord de la conduite. La figure 10 est une coupe de la figure 9. Dans 1'échangeur de chaleur représenté sur la 40 figure 1, le branchement des éléments individuels est effectué 71 05167 2 2080563 en série, tandis que celui représenté sur la figure 2 présente un branchement en parallèle, ce qui apparait respectivement sur les figures 3 et 7 . Dans les deux cas, les échangeurs de, chaleur comprennent des plaques 1 en polytétrafluoréthylène rai-5 nurées des deux côtés, et disposées entre des plaques 2 en polytétrafluoroéthylène rainurées sur un côté. Entre ces deux types de plaques, on a tendu des feuilles 3 en polytétrafluoréthylène à travers lesquelles s'effectue l'échange de chaleur. L'ensemble des plaques et des feuilles est assemblé à l'aide de deux 10 plaques extrêmes 4 en acier et de tirants adéquats 5. Les deux plaques extrêmes sont, chacune, pourvues de deux évidements 6, 7 pour les tubulures de raccord 9, 10 destinées à l'entrée êt à la sortie du milieu exothermique ou endothermique. Comme on peut le voir sur les figures en coupe, 15 les nervures doivent être disposées précisément l'une sur l'autre de sorte que la feuille de séparation résiste, le cas échéant, à une différence de pression très forte entre les deux milieux. Etant donné que l'on peut alimenter les canaux par branchement en série ou en parallèle, on peut facilement adapter 20 la plaque d'échange de chaleur selon l'invention à des quantités et des conditions d'opération les plus diverses, par exemple l'échange de chaleur entre milieux liquides, la condensation de vapeurs ou des opérations de vaporisation. Comme on peut le voir sur .les figures 9 et 10, 25 les tubulures de raccord 9, 10 sont pressées par des anneaux 11, 12 divisés et décalés de 90° contre les plaques 8 en polytétrafluoréthylène dans lesquelles se trouvent des canaux de distribution. La plaque d'échange de chaleur conforme à l'inven-30 tion peut être fabriquée - selon les conditions chimiques ou thermiques auxquelles elle peut être soumise - en diverses matières ou combinaisons de matières. On utilise, en premier.lieu, outre du polytétrafluoréthylène pur, qui a un faible coefficient de conduc-35 tibilité thermique et une mauvaise résistance à la pression, | des mélanges de polytétrafluoréthylène avec du carbone, des fibres de verre et d'autres substances qui ont des coefficients de cuonductibilité thermique élevés et une plus grande résistance à la pression. Dans des cas spéciaux, les échangeurs de chaleur 40 peuvent également être fabriqués, entièrement ou en partie, en • .71 05167 3 2080563 d'autres matières, par exemple en céramique, les feuilles de séparation pouvant, alors, être en métaux ou en carbone. 71 05167 * 2080563 REVENDICATIONS 1. Plaque d'échange de chaleur, constituée par des plaques et des feuilles de séparation en polytétrafluoréthylène, les plaques étant munies de nervures et de canaux de sorte 5 que l'échange de chaleur entre deux milieux, qui coulent dans les canaux formés par les nervures, s'effectue â travers la feuille de séparation et les plaques. 2. Plaque d'échange de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise, comme matière 10 pour la fabrication des plaques et des feuilles de séparation, des copolymères à base de polytétrafluoréthylène. 3. Plaque d'échange de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise, comme matière pour la fabrication des plaques et des feuilles de séparation, 15 du polytétrafluoréthylène pourvu de charge ou des copolymères à base de polytétrafluoréthylène. 4. Plaque d'échange de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise, comme matière pour la fabrication des plaques et des feuilles de séparation, 20 du polytétrafluoréthylène graphité. 5. Plaque d'échange de chaleur selon chacune des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'on utilise d'autres matières pour les éléments de construction formant les plaques.