Brevet FR2447529A1 — publié le 19800822

La présente invention concerne les échangeurs à lames utilisés pour le refroidissement d'un liquide par un autre liquide et vise à pallier les difficultés que pose la résistance à la pression du liquide circulant à l'extérieur des lames. En effet, le faisceau d'un tel échangeur est sensiblement parallélépipédique et l'on est tout naturellement conduit à le loger dans une enveloppe de cette forme, qui est peu favorable à une bonne résistance à la pression. Aussi dès que la pression sur le fluide extérieur, par exemple de l'eau,atteint quelques bars, on est contraint d'employer comme enveloppes des boitiers de fonderie à la fois coûteux, lourds, et d'un encombrement accru par rapport à celui d'un simple boitier en tôle. La présente invention apporte un perfectionnement aux échangeurs à lames en permettant llemploi d'une enveloppe sensiblement parallélépipédique à des pressions relativement élevées du fluide circulant à l'extérieur des lames. Conformément à l'invention, l'échangeur tubulaire à lames est caractérisé en ce que l'enveloppe comporte deux joues disposées parallèlement aux lames, de part et d'autre de celles-ci, lesdites joues étant réunies aux lames d'extrémité et délimitant des organes de liaison pour des panneaux de côté s'étendant le long du bord des lames auxquelles ces panneaux de côté sont reliés au moins de place en place. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une élévation d'un échangeur tubulaire à lames du type auquel se réfère l'invention. La fig. 2 est une coupe partielle en partie schématique vue sensiblement suivant la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe partielle illustrant une légère variante. La fig. 4 est une coupe partielle d'un détail de réalisation. La fig. 5 est une perspective d'un des éléments apparaissant à la fig. 4. La fig. 6 est une coupe-élévation partielle d'une variante de la réalisation de la fig. 4. La fig. 7 est un plan partiel d'un détail. Le dessin montre à la fig. 1 un échangeur dit tubulaire et à lames qui comporte une enveloppe,désignée dans son ensemble par l,qui est fermée à ses deux extrémités par des parois 3,4 tra versées par des embouts 5, 6 pour l'amenée, respectivement l'évacuation, d'un premier fluide, par exemple de l'eau. L'enveloppe proprement dite est reliée, par ailleurs, à deux autres embouts désignés par 7 et 8 qui sont destinés à l'amenée, respectivement à l'évacuation, d'un second fluide qui peut être de l'huile ou de l'eau. L'échangeur est monté sur un socle 9 par l'intermediai- re de cales 10 et 11. Suivant une caractéristique de l'invention, et pour en faciliter la fabrication, l'enveloppe 1 comporte deux parois, par exemple le dessous et le dessus formant des joues latérales désignés par 12 et 13, qui sont fabriquées à partir de tôles dont les bords sont repliés pour délimiter des bords relevés 12a, 13a. Les parois ou joues 12 et 13 sont normalement brasées au faisceau échangeur pour être sndues monobloc avec celui-ci. Les bords relevés 12a, 13a ont, outre la fonction décrite dans ce qui suit, l'avantage de raidir la tôle sur laquelle sont soudés les embouts 7, 8 ainsi que les cales 10,11. D'autres accessoires, par exemple des bouchons 14, de remplissage ou de vidange, sont prévus sur l'enveloppe si cela est nécessaire. Pour fermer l'enveloppe, on utilise des panneaux de côté 16, 17 par exemple constitués par de simples tôles qui, à la fig. 2, sont reliées aux bords relevés 12a, 13a par des soudures 18. Dans la variante de la fig. 3, les bords tombés tels que 13a sont prévus de plus grande longueur et sont sertis sur les extrémités des panneaux de côté 16, 17 après la mise en place d'une colle ou d'une autre matière analogue assurant 1 'étanchéité. La partie active proprement dite de l'échangeur est constituée de façon connue en soi par des corps creux ou lames 19 constitués chacun par deux demi-lames 20, 21 contenant avantageusement un perturbateur interne 22. Les demi-lames 20,21 sont reliees par des emboutis 22a et/ou des dissipateurs 22b et elles forment entre elles, à leurs extrémités, des chambres collectrices élémentaires 23 dont les parois prennent appui les unes sur les autres. Ces chambres collectrices sont traversées par un tube distributeur 24 formant en outre tirant interne dont les extrémités sont réunies, d'une part, à une des cales 10 ou 11 et, d'autre part, à l'un des embouts 7 ou 8. Le tube 24 présente au moins une lumière répartitrice 24a pour assurer la communication avec les chambres collectrices élémentaires 23. Les extrémités des demi-lames 20, 21 forment des bords marginaux relevés 20a, 21a ce qui est également bien connu dans la technique. Suivant une caractéristique importante de l'invention, dans la réalisation de la fig. 2, on munit la paroi interne des panneaux de côté 16, 17 de glissières 25 correspondant à chacun des bords marginaux 20a, 21a des corps creux. Les glissières 25 peuvent être, par exemple, constituées par une feuille ondu lée dont les sommets sont ouverts ou par des rubans rapportés. Les glissières 25 peuvent s'étendre sur tout ou partie de la longueur des tôles 16, 17 ou être formées par des passants successifs. Pour monter l'échangeur on prévoit de former des encoches 26 dans les bords terminaux des demi-lames pour permettre le passage des glissières lors du montage des panneaux de côté 16, 17 que l'on fait coulisser le long des corps creux assemblés 19 jusqu'au moment ou ils occupent la position représentée ; ce n'est qu'après qu'on procède aux soudures 18 ou au sertissage de l'extrémité des bords 12a, 13a. Suivant les fig. 4 et 5 on ménage dans les panneaux 16, 17 des trous 27 pour le passage d'une tige 28 formée ou rapportée sur un côté d'une barrette 29. Les barrettes 29 sont, tout d'abord, mises en place entre les corps creux successifs 19 lors de l'assemblage de ceux-ci puis elles sont fixées, par exemple brasées, en même temps que lesdites demi-lames 20, 21. Ensuite, lorsqu'on met en place les panneaux de côté 16, 17, les tiges 28 sont passées dans les trous 27 et ceux-ci sont ensuite obturés par des bouchons de colle ou par des soudures. Une construction quelque peu analogue est représentée à la fig. 6, cette construction présentant l'avantage de ne pas nécessiter de barrette au moment de l'assemblage des corps creux. En effet, dans la réalisation de la fig. 6, lorsque l'échangeur est terminé, c'est-à-dire lorsque les corps creux sont assemblés, qu'ils ont été mis en place dans l'enveloppe et que les panneaux de côté 16, 17 sont eux-mêmes fixés, on introduit des agrafes 31 par des trous ou lumières 30 des tôles 16, 17, ces agrafes présentant des extrémités en dépouille 31a, 32a qui s'insèrent par élasticité en arrière des bords marginaux 20a, 21a des corps creux successifs. Ensuite, et comme dans l'exemple précédent, on procède à une soudure 30 ou à un apport de matière pour obturer la lumière 30 en assurant l'étanchéité. Le trou par lequel l'agrafe est mise en place doit être relativement de grande dimension pour que les extrémités 31a, 32a puissent passer par simple déformation élastique. I1 est possible aussi que ces extrémités soient rigides et dans ce cas, comme le montre la fig. 7, on prévoit des trous désignés par 32 pour qu'ils présentent la forme de boutonnière de sorte que les extrémités 31a, 32a sont passées sans déformation aucune et l'agrafe est ensuite tournée de 90 avant qu'il soit procédé à un remplissage de la boutonnière 32. Comme cela ressort de la description qui précède, les panneaux de côté 16, 17 sont maintenus sur toute leur hauteur par les demi-lames constituant les corps creux et, par conséquent, ces demi-lames agissent à la manière de tirants internes de sorte que les panneaux de côté 16, 17 ne risquent pas de subir des déformations dues aux pressions élevées internes développées à l'intérieur de l'enveloppe. Par ailleurs, les corps creux sont normalement brasés aux joues 12 et 13. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Echangeur tubulaire à lames et à enveloppe étanche résistant à la pression, caractérisé en ce que l'enveloppe comporte deux joues disposées parallèlement aux lames, de part et d'autre de celles-ci, lesdites joues étant réunies aux lames d'extrémité et délimitant des organes de liaison pour des panneaux de côté s'étendant le long du bord des lames auxquelles ces panneaux de côté sont reliés au moins de place en place. 2 - Echangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les joues latérales sont brasées aux lames d'extrémité de l'échangeur ainsi qu'à des tubes distributeurs traversant de part en part les têtes des lames de l'échangeur ainsi que les joues, lesdits tubes distributeurs étant également brasés, d'une part, à un bouchon et, d'autre part, à un raccord respectivement placés de part et d'autre desdites joues. 3 - Echangeur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les joues latérales sont reliees aux lames par des perturbateurs et/ou des emboutis brasés à ces lames. 4 - Echangeur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les organes de liaison des joues avec les panneaux latéraux sont constitués par des bords relevés que présentent les joues, lesdits bords étant réunis auxdits panneaux de côté par sertissage, soudure, agrafage ou analogue. 5 - Echangeur suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la liaison des panneaux de côté avec les lames est assurée par des glissières fixées sur une face desdits panneaux de côté, lesdites glissières étant engagées sur des bords marginaux relevés que présentent les l=les. 6 - Echangeur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les glissières sont formées par une tôle ondulée dont le sommet des ondulations est ouvert pour le passage de la partie des bords latéraux des lames adjacents à leurs bords marginaux relevés. 7 - Echangeur suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les glissières s' étendent seulement de place en place le long des panneaux de côté. 8 - Echangeur suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la liaison entre les lames et les panneaux de côté est assurée par des barrettes insérées entre lesdites lames et munies d'au moins une tige traversant lesdits panneaux de côté auxquels cette tige est fixée. 9 - Echangeur suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les lames sont reliées aux panneaux de côté par des agrafes. 10 - Echangeur suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les agrafes présentent des extrémités repliées élastiques engagées par déformation élastique dans des trous ou lumières des panneaux de côté et entre les bords relevés des lames successives. 11 - Echangeur suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérise en ce que les panneaux présentent des boutonnières allongées dont la longueur corresponc à la dimension des extrémités des agrafes qui sont passées à travers lesdites lumières, puis tournées de 900 pour être verrouillées en arrière des bords marginaux relevés des lames successives.