Brevet FR2394054A1 — publié le 19790105

La présente invention concerne un procédé permettant de nettoyer la canalisation extérieure d'un échangeur de chaleur à double canalisation concentrique. Les échangeurs de chaleur à double canalisation concentrique se sont révélés être particulièrement utiles quand on les applique au chauffage et refroidissement de suspensions et de fluides salissants, comme les boues d'eaux usées. I1 y a un seul passage du fluide sur les côtés tube et calandre, ce qui diminue de façon importante les risques d'encrassement et de colmatage. I1 est également possible de concevoir de tels échangeurs de chaleur pour des vitesses de fluide relativement élevées, ce qui augmente les taux de transfert de chaleur et qui réduit encore la tendance à l'encrassement et au colmatage. Cependant on a trouvé en pratique que les côtés formant calandre de ces échangeurs de chaleur sont sujets à un encrassement et à un colmatage d'une façon beaucoup plus importante que le côté tube. La section droite de la calandre est un espace annulaire qui, pour une section donnée, présente une plus grande superficie à l'écoulement du fluide, et a des passages ou des jeux nettement plus étroits entre le diamètre extérieur du tube et le diamètre intérieur de la calandre qu'une conduite de section droite circulaire de même superficie.Dans la conception des échangeurs de chaleur à double canalisation concentrique, il est souvent nécessaire de faire des compromis et d'utiliser des vitesses inférieures à celles désirables pour que l'on puisse utiliser des canalisations et des tuyauteries de taille normale et pour maintenir un jeu minimum entre le diamètre extérieur du type et le diamètre intérieur de la calandre. Par suite, quand on fait passer des suspensions comme des boues d'eaux usées, dans la calandre d'un tel échangeur de chaleur, ils s'accumulent des solides et des dépôts. I1 est difficile d'enlever cette accumulation par un nettoyage chimique et un nettoyage mécanique est souvent nécessaire. L'accès au côté calandre pour un nettoyage mécanique est difficile. Llaccès au côté tube d'un tel échangeur de chaleur est relativement facile. I1 n'est pas possible d'avoir un accès direct à la calandre de cette façon. Des séries coûteuses et compliquées de brides et de joints garnis ont été utilisées pour obtenir un accès direct à la calandre. Cette structure est gênante à démonter et à remonter et les joints ont tendance à fuir pendant le service. Selon la présente invention, il est fourni un procédé permettant de nettoyer la canalisation extérieure d'un échangeur de chaleur à double canalisation concentrique, qui consiste à mettre en communication un tube sous pression élevée et de diamètre relativement petit avec l'espace entre les canalisations concentriques et à appliquer un fluide sous pression élevée par l'intermédiaire du tube sous pression élevée de sorte que le fluide s' écoule sur toute la longueur de la canalisation extérieure jusqu'à l'ouverture suivante entre les canalisations. Dans un cas type nécessitant la présente invention, on utilise un échangeur de chaleur à double canalisation concentrique fabriqué à partir d'un tube normal de 7,5 cm par exemple pour le côté tube et d'une tuyauterie normale de 12,5 cm par exemple pour le côté calandre, pour faire passer un mélange d'air et de boues d'eaux usées par l'intermédiaire du côté tube dans un récipient de réaction, hors du récipient de réaction, dans le côté calandre de l'échangeur de chaleur, avant d'être déchargé. Ce système peut 2 fonctionner par exemple à une pression d'environ 28 kg/cm effec- tifs. Après un fonctionnement pendant une certaine période de temps, le transfert de chaleur n'est plus satisfaisant et il y a une augmentation de pression du côté calandre. Le passage de produits, chimiques dans le système n' améliore pas la situation. Selon l'invention, on fore des trous dans les bagues de fermeture entre les côtés tube et calandre. Quand un nettoyage est désiré, on insère dans les trous des tubes correspondants comportant des ajutages puis on les met en communication avec l'intérieur du côté calandre de l'échangeur de chaleur On introduit de l'eau à une pression élevée dans le tube et on la fait passer dans l'ajutage et dans la calandre et on-la décharge enfin à l'extrémité opposée du côté calandre de l'échangeur de chaleur. On a trouvé après ce traitement que la perte de charge du côté calandre est revenue à la normale et que le transfert de chaleur est de nouveau satisfaisant. On va maintenant décrire cette demande en se référant aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est un diagramme illustrant le système d'échange de chaleur ; et la figure 2 est une vue en coupe agrandie illustrant l'invention. La figure 1 est une vue schématique générale représentant l'échangeur de chaleur, ayant de manière générale une conception normale. Dans cet échangeur de chaleur, le tube 10 peut être relié à certaines zones, par exemple, par des brides 12 de sorte que le nettoyage du tube ne présente pas de difficultés sérieuses, ces brides étant faciles à démonter. Cependant, il est comme indiqué difficile de nettoyer les calandres qui sont indiquées de manière générale en 14. Cette invention comprend en général la bride de fermeture 16 pour le tube 14 formant calandre, et on se réfère à la figure 2 dans laquelle cette bride est percée en 18 et rétrécie ou filetée en 20 pour recevoir un bouchon de fermeture 22. Quand on désire nettoyer la calandre 14, il est simplement nécessaire d'enlever le bouchon 22 et d'insérer l'extrémité ou l'ajutage fileté d'un tube ayant un diamètre par exemple de 6,3 mm, qui est disponible dans le commerce. Puis on applique de l'eau à une pression élevée de 350 kg/cm2 effectifs par exemple, ou de 70 à 1050 kg/cm2, passant dans le tube et par l'intermédiaire de la buse dans et tout le long de la calandre. Après ce traitement, on trouve que la calandre a été suffisamment nettoyée pour une 2 perte de charge normale du côté calandre de 1,5 kg/cm2 et le transfert de chaleur est de nouveau satisfaisant. On peut prévoir plusieurs trous espacés régulièrement sur la bague de fermeture. Comme représenté sur la figure 1, il est préférable que ces trous soient placés à un angle de 1800 l'un par rapport à l'autre, de façon à ce qu'il soit diamétralement opposé, par rapport à la bague de fermeture 16 pour permettre un nettoyage plus poussé avec très peu de problèmes supplémentaires pour l'opérateur. REVEND ICAT IONS 1. Procédé de nettoyage de la canalisation extérieure d'un échangeur de chaleur à double canalisation concentrique,~ caractérisé en ce qu'on fait communiquer un tube sous pression élevée de diamètre relativement petit avec l'espace formé entre les canalisations concentriques et on applique un fluide sous pression élevée dans le tube sous pression élevée de sorte que le fluide circule sur toute la longueur de la canalisation extérieure jusqu'à l'ouverture suivante entre les canalisations. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité extérieure de la canalisation extérieure est munie d'une bague de fermeture comportant un trou, ledit trou étant fermé à l'aide d'un bouchon pendant le fonctionnement de l'échan- geur de chaleur, et le tube de faible diamètre étant inséré dans ledit trou quand on nettoie l'échangeur de chaleur. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le trou est fileté et que le tube de faible diamètre a une extrémité filetée pour l'insertion dans le trou. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, où il existe deux tubes de faible diamètre communiquant avec l'espace entre les canalisations concentriques, lesdits tubes étant diamétralement opposés l'un à l'autre. 5. Echangeur de chaleur à double canalisation concentrique comprenant une canalisation intérieure et une canalisation extérieure jouant le rôle de calandre, caractérisé en ce qu'il comporte une bague de fermeture 18 fixée en un lieu permettant de fermer la canalisation extérieure par rapport à la canalisation intérieure, un trou 18 pratiqué dans -ladite bague de fermeture, ledit trou donnant accès à un bouchon 22 fermant normalement le trou, ledit bouchon pouvant êtreenlevé pour loger un tube sous pression élevée dans le but de nettoyer la calandre. 6. Echangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il existe plusieurs de ces trous dans la bague de fermeture de ladite canalisation extérieure.