Brevet FR2347642A1 — publié le 19771104

On connaît déjà des échangeurs thermiques a éléments tubulaires, dans lesquels, pour assurer la sécurité-de fonctionnement et éviter la pollution d'un des fluides par des fuites éventuelles de l'autre fluide à travers un trou traversant la paroi d'un élément, lesdits éléments tubulaires sont systématiquement tous constitués par deux tubes coaxiaux à parois non jointives sur la totalité des faces en regard. Cette technique présente cependant un premier inconvénient celui de réduire. sensiblement la transmission de la chaleur à travers la double paroi. Par ailleurs, ie contrôle de l'intégrite des tubes n'est pas prévu et n'est pas possible sans démontage complet. L'invention entend remédier à ces inconvénients en proposant donc un échangeur thermique comportant au moins un élément tubulaire qui est constitué par deux tubes coaxiaux et au moins deux plaques à tubes voisines, dans lesquelles sont fixées les extrémités voisines des deux dits tubes. La face externe du tube intérieur est en contact intime avec la face interne du tube extérieur sur sensiblement la totalité de la partie de sa surface disposée en regard de ladite face interne dudit tube extérieur. De maniere avantageuse, les deuxdites plaques à tubes voisines sont néanmoins séparées et délimitent une enceinte fermée qui est reliée à ltexterieur par un orifice d'évacuation de fluide. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication dun échangeur thermique selon l'une -des définitions précedentes, selon lequel, pour réaliser un contact intime entre lesdites faces externe et interne, on introduit, au moment du montage, dans le tube interieur, un fluide å haute pression, choisie, en principe, dans la plage de pression 10 à 120 MegaPascal, préférentiellement supérieure à 70 MégaPascal. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. Il est entendu que la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence au dessin annexé, dans lequel la figure unique représente, en coupe, un échangeur thermique conforme à l'invention. L'échangeur thermique représenté comporte une enceinte 1 fermée par un ensemble de deux plaques à tubes 2, 3. Plusieurs éléments tubulaires, dont un, 4, est représenté, sont fixés sur l'ensemble des plaques 2, 3. il faut remarquer les points suivants - la plaque à tubes 3 est assemblée avec la plaque à tubes 2 par vissage et en est écartée légèrement en sa partie centrale, de maniere à ménager entre les deux plaques une enceinte fermée 5 - l'élément tubulaire 4 est constitué par un tube extérieur 6, muni d'ailettes 7, et par un tube intérieur 8, coaxial au tube 6. La face externe 8a du tube 8 est en contact intime avec la face interne 6a du tube 6. Pour réaliser ce contact, au moment du montage, on relie l'orifice d'entrée 9 du tube intérieur 8 au conduit de refoulement 10 d'une pompe 11 dont le conduit d'aspiration 12 est relié lui-même à un réservoir 13. Les forces de pression s'établissent ainsi à l'intérieur du tube 8 selon le sens des fleches F et provoquent un appui tres efficace de la face 8a sur la face 6a. On note également la présence, à la partie basse de l'enceinte 5, d'un trou 14 de communication de ladite enceinte 5 avec l'environnement extérieur 15 de l'échangeur, ce trou 14 étant ménagé, en l'espàce, dans la plaque à tubes 3. Un dispositif de contrôle 16, tel qu1un compteur de particules radioactives, peut être disposé en regard de l'orifice de sortie du trou 14. Enfin, on constate le dudgeonage étanche dans des trous 17, 18, ménagés dans les plaques à tubes 2, 3, des extrémités des tubes 8, 6, respectivement. Ladite extrémité du tube 6 présente en outre un évasement 19. A titre indicatif, on précise que, dans l'exemple représenté, de l'huile à réfrigérer est présente dans l'enceinte 1, à l'extérieur des tubes 6, cependant que de l'eau de mer circule dans les tubes 8. Dans le cas d'un réfrigérant d'eau, il n'y a pas lieu d'utiliser un tube externe 6 aileté. Les avantages de la disposition, qui a été décrite, vont maintenant être vus. Tout d'abord, on comprend bien que le perçage accidentel, par suite de la corrosion ou provoqué par une autre cause, d'un tube 6, n'entrasse pas ipso facto la mise en communication du fluide contenu dans l'enceinte 1 avec celui circulant dans le tube 8, puisque le tube 8 correspondant reste intact. De maniera analogue, le perçage d'un tube 8 ne provoque pas la pollution du fluide contenu dans l'enceinte 1 par celui contenu dans ledit tube 8. La sécurité de fonctionnement est correctement assurée. Il ne résulte cependant pas du doublage des tubes une mauvaise transmission de la chaleur à travers les parois des deux tubes 6 et 8, car le contact intime réalisé entre les faces 6a et 8a rend l'élément tubulaire 4 sensiblement équivalent à un tube unique homogène ayant un coefficient de transmission thermique élevé. On doit enfin constater que si une fuite se produit à travers soit un tube 6, soit un tube 8, le fluide correspondant suinte entre les faces 6a et 8a, jusqu'a parvenir dans l'enceinte 5. Ce fluide stécoule alors par le trou 14 et peut etre facilement détecté par le dispositif de contrôle 16. Si le fluide est radioactif, un compteur de particules le détecte; si le fluide est de l'huile, comme cela peut arriver dans le cas présent, un contrôle visuel en permet la détection. Ainsi peuvent étre prises les décisions permettant d'éviter des avaries graves en service. A titre indicatif, il peut être noté que la pression du fluide refoulé par la pompe 11 est généralement comprise entre 10 et 120 Méga Pascal, et, de préférence, supérieure à 70 MégaPascal. L'invention n'est pas limitée à ce qui a été décrit, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes qui pourraient y être apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. REVENDTCATIONS 1. Echangeur thermique comportant au moins un élément tubulaire, qui est constitué par deux tubes coaxiaux, et-au moins deux plaques à tubes voisines, dans lesquelles sont fixées les extrémités voisines des deux dits tubes, caractérisé en ce que la face externe du tube intérieur est en contact intime avec la face interne du tube extérieur sur sensiblement la totalité de la partie de sa surface disposée en regard de ladite face interne dudit tube extérieur. 2. Echangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux dites plaques à tubes voisines sont néanmoins séparées et délimitent une enceinte fermée qui est reliée à l'extérieur par un orifice d'évacuation de fluide. 3. Procédé de fabrication d'un échangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour réaliser un contact intime entre lesdites faces externe et interne, on introduit, au moment du montage, dans le tube intérieur, un fluide à une très haute pression. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite pression est comprise entre dix et cent vingts MegaPascal. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pression est supérieure à soixante-dix MégaPascal.