Brevet FR2262788A1 — publié le 19750926

La présente invention est relative aux échangeurs de chaleur à contre-courant et a pour but d'augmenter le rendement de tels appareils. Dans les échangeurs de chaleur connus, le rendement est relativement mauvais à cause de la vitesse de circulation insuffiaante du circuit primaire dans l'échangeur même et à cause d'une répartition non uniforme du circuit secondaire dans tous les tubes du faisceau. Pour remédier'à ces inconvénients, il est proposé suivant l'invention de réaliser un échangeur de chaleur à contre courant caractérisé en ce qu'il consiste en un corps allonge de section rectangulaire divisé en compartiments longitudinaux à chicane et muni à chacune de ses deux extrémités d'une plaque tubulaire, et en ce que entre les plaques tubulaires s'étendent dans chaque compartiment les tubes d'un-faisceau de tubes, les dits tubes débouchant au-delà des plaques tubulaires dans une boîte de circulation ou distributeur formé par lesdites plaques et les couvercles du corps de l'échangeur. Suivant l'invention, la section de la tubulure d'en trée du circuit primaire ou eau chaude dans le corps de ltéchan- geur est sensiblement égale à la section utile de passage de ce circuit primaire dans chaque compartiment. Encore suivant l'invention, à l'entrée du circuit secondaire ou eau à chauffer dans chaque compartiment les tubes sont pourvus d'un répartiteur ou embout à trou calibré. Pour mieux-faire comprendre l'invention, celle-ci est décrite maintenant avec plus de détails sur la base du dessin -schématique annexé, à titre d'exemple uniquement, dans lequel Figure 1 est une coupe longitudinale dans un échangeur de chaleur réalisé suivant l'invention; Figure 2 est une coupe par 2-2 de figure 1, et Figure 3 est une coupe longitudinale partielle à plus grande échelle d'un tube du faisceau, côté entrée. Comme on le voit au dessin en figures 1 et 2, un échangeur de chaleur conforme à l'invention comporte un corps 1 de section rectangulaire, qui est pourvu à chacune de ses extré mités d'une plaque tubulaire 2 et est divisé en compartiments longitudinaux identiques 7' par des cloisons 3 disposées pour former chicane à l'intérieur du corps. A la partie supérieure et à la partie inférieure du corps 1 est prévue d'un meme côté respectivement une tubulure d'entrée 4 et une tubulure de sortie 5 du circuit primaire, c'est-à-dire de l'eau chaude provenant de la chaudière avec interposition d'une pompe (non représentée). Dans les plaques tubulaires 2, les perforations 2' sont également réparties sur la hauteur et sur la largeur, et dans les perforations correspondantes des deux plaques tubulaires sont montés des tubes échangeurs 6 de faible section pour la circulation du circuit secondaire ou de l'eau à chauffer. A chacune de ses extrémités, au-delà des plaques tubulaires 2, le corps 1 est fermé par un couvercle 7. Entre les couvercles 7 et les plaques tubulaires 2 est prévue une botte de circulation ou distributeur dans laquelle débouche le fais ceau de tubes à å l'avant, ce distributeur comporte une chambre d'entrée 8 correspondant au compartiment inférieur et en liaison avec une tubulure d'entrée 9 de l'eau à chauffer, une chambre de circulation 10 correspondant aux deux compartiments intermédiaires et une chambre de sortie il correspondant au compartiment supérieur et en liaison avec une tubulure de sortie 12 de l'eau chauffée, et à l'arrière deux chambres de cir culation 10 correspondant respectivement aux deux compartiments inférieurs et aux deux compartiments supérieurs. La forme du corps et la disposition des tubes échangeurs ont été choisies pour obtenir une plus grande vitesse d'écoulement dans l'échangeur et, pour obtenir la plus grande vitesse possible, il est encore prévu suivant l'invention de donner à la section de la tubulure d'entrée 4 du circuit primaire et à la section utile d'écoulement du circuit primaire de chaque compartiment une valeur sensiblement identique. D'autre part, pour répartir uniformément l'eau à chauffer dans tous les tubes de chaque compartiment et pour limiter le passage dans chaque tube afin d'obtenir la température souhaitée du circuit secondaire à la sortie de l'échangeur, il est encore prévu suivant l'Invention de monter dans chaque tube à l'entrée de chaque compartiment un-répartiteur ou embout 13 pourvu d'un trou 13' calibré suivant la pression de l'eau du réseau (figure 3), qu'il s'agisse d'un corps d'échangeur conformé suivant l'invention ou d'un corps d'échangeur tubulaire. L'échangeur de chaleur à contre-courant réalisé suivant l'invention et représenté au dessin comporte quatre compar timents en chicane et un faisceau de trente-deux tubes,mais bien entendu on ne sortirait pas du aomaine de l'invention en modifiant ces données comme aussi la longueur du corps de l'échangeur suivant la capacité de l'installation. - REVJICA-vIONS 1. Echangeur de chaleur à contre-courantXcaractérisé en ce qu'il consiste en un corps allongé de section rectangulaire divisé en compartiments longitudinaux a' chicane et muni à chacune de ses extrémités d'une plaque tubulaire, et en ce qu'entre les plaques tubulaires s'étendent dans chaque compartiment les tubes d'un faisceau de tubes, lesdits tubes débouchant au-delà des plaques dans une boîte de circulation ou distributeur. 2. Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la section de la tubulure d'entrée du circuit primaire ou eau chaude dans le corps de l'échangeur est sensiblement égale à la section utile de passage dé ce circuit primaire dans chaque compartiment. 3. Echangeur de chaleur à contre-courant suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'à l'entrée du circuit secondaire ou eau à chauffer dans chaque compartiment les tubes sont pourvus d'un répartiteur ou embout à trou calibré.