Brevet FR2468094A2 — publié le 19810430

FR 2468094 A2 19810430 FR 7926525 A 19791025 On a décrit dans le brevet principal un échangeur de chaleur à deux fluides comportant un réseau de tubes pour la circulation de l'un des fluides, lesdits tubes étant solidaires d'une paroi commune, de forme développable, en contact avec ces tubes par leurs gén8ratrices,ladite paroi étant conformée en spirale et rendue solidaire de moyens d'obturation disposés perpendiculairement à cette paroi de façon à ménager un espace continu, c'est-à-dire une enceinte communiquant avec l'extérieur pour la circulation de l'autre fluide. Cet échangeur fonctionne parfaitement mais la présente invention y apporte une amélioration notable. A cet effet la présente invention a pour objet des perfectionnements à l'échangeur de chaleur selon la brevet principal caractérisés par au moins I'un des points ci-dessous. a) La paroi conformée en spirale présente sur sa surface qui n'est pas en contact avec l'extérieur des discontinuités en creux ou en saillie de forme quelconque afin de constituer des bords d'attaque pour la circulation du fluide dans l'enceinte en spirale. Les bords d'attaque multiplient le coefficient d'échan ge par rupture des couches limites. Les discontinuités peuvent présenter les formes suivantes b) Les discontinuités sont des crevés ou perforations. Dans ce cas la perte de charge globale due à la circulation du fluide dans l'enceinte en spirale est notablement diminuée. c) Les discontinuités sont des creusures sur une partie de l'épaisseur de la paroi. d) Les discontituités sont des saillies rapportées sur la paroi, par exemple par soudage. e) Les discontinuités sont une association de crevés et de saillies. f) Les discontinuités sont une association de creusures et de saillies. g) Les discontinuités se trouvent sur toute la surface de la paroi qui n'est pas en contact avec l'extérieur. h) Les discontinuités se trouvent sur une partie de la paroi qui n'est pas en contact avec l'extérieur. i) L'écartement entre les spires de l'enceinte en spirale diminue progressivement vers la sortie des gaz brillées afin d'augmenter le rendement. j) L'échangeur de chaleur comporte des moyens pour faire passer les gaz brûlés après la sortie de l'enceinte en spirale sur l'obturation à l'extrémité de la spirale éloignée de l'entrée des gaz chauds afin de sécher complètement les gaz halés. Afin de mieux faire comprendre l'invention on en décrira ci-dessous quelques modes de réalisation donnés à titre d'exemples nullement limitatifs en se référant au dessin annexé dans lequel La Fig. 1 représente une vue en perspective avec arrachement d'un échangeur de chaleur suivant l'invention présentant différentes formes de crevés; La Fig. 2 est une vue en perspective de la paroi constitutive de l'échangeur; et La Fig; 3 est une vue en perspective représentant très schématiquement un dispositif pour réchauffer les gaz brillées. On voit sur la Fig. 1 un échangeur de chaleur à deux fluides, chacun des fluides étant respectivement signalé par les repères A et B, et le sens de circulation des fluides étant indiqué par des flèches. L'échangeur comprend un réseau de tubes 1 pour la circulation du fluide B, ces tubes étant solidaires d'une paroi 2 en contact avec lesdits tubes par leurs génératrices. Comme on l'a déjà expliqué dans le brevet principal la paroi 2 a été obtenue en soudant partiellement deux tales a et b (Fig. 2) en alliage d'aluminium ou en alliage inoxydable et en gonflant aux endroits non soudés pour obtenir les régions tubulaires c. La paroi 2 a été ensuite conformée en spirale de fa çon à constituer entre les spires successives un espace 3 dans lequel circule le fluide A, des couvercles 4 et 5 obligeant le fluide à entrer en 6 et à sortir en 7, et des collecteurs 8, interrompus en 9 obligeant'le fluide à se diriger d'un collecteur vers le suivant. Sur la surface de la paroi 2 qui n'est pas en contact avec l'extérieur on a prévu des discontinuités constituées par des crevés 10a, lOb, lOc qui traversent toute la paroi comme on le voit sir la Fig. 2. Ces crevés peuvent être de petites dimensions comme les crevés lOa, de forme allongée et situés près d'une extrémité du dispositif comme les crevés lOb; ou de forme encore plus allongée comme les crevés lOc. Ces perforations peuvent naturellement n'exister que sur certaines spires. Les bords d'attaque de ces perforations opèrent des ruptures des couches limites ce qui augmente le rendement de l'appareil. En outre les perforations diminuent notablement les pertes de charge dues à la circulation du fluide dans l'espace en spirale. Comme on l'a expliqué plus haut les discontinuités peuvent également être constituées par des creusures sur une partie de l'épaisseur de la paroi, ou par des saillies ou par une combinaison de ces trois discontinuités. Elletteuvent aussi n'exister que sur une partie de la surface de la paroi 2 qui n'est pas en contact avec l'extérieur. Pour augmenter encore le rendement on conforme la paroi en spirale de façon que l'écartement entre les spires diminue progressivement vers la sortie des gaz brillés, de façon à augmenter l'échange de chaleur au fur et à mesure que la température des gaz diminue. Enfin un dispositif simple opérant le séchage des gaz brtlés est représenté très schématiquement à la Fig. 3. Sur le couvercle supérieur 4 a été monté un élément 11 en forme de U. Un flux dérivé du fluide A arrive en A1 à une extrémité de l'élément en U et en ressort en A2 ol il vient se mélanger au fluide A pour le sécher. Bien entendu, les modes de réalisation décrits cidessus et représentés sur le dessin ne sont donnés qu'à titre de simples exemples non limitatifs, et il va de soi que l'on pourra modifier de toute façon convenable, la forme, la disposition, la nature, le montage de leurs éléments sans, pour cela, sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur selon le brevet principal caractérisé en ce que la paroi conformée en spirale présente sur sa surface qui n'est pas en contact avec l'extérieur des discontinuités en creux ou en saillie de forme quelconque afin de constituer des bords d'attaque pour la circulation du fluide dans l'enceinte continue en spirale. 2. Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les discontinuités sont constituées par des crevés ou perforations. 3. Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les discontinuités sont constituées par des creusures sur une partie de l'épaisseur de la paroi. 4. Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les discontinuités sont constituées par des saillies rapportées sur la paroi, par exemple par soudage. 5. Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les discontinuités sont constituées par une association de crevés et de creusures. 6. Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les discontinuités sont constituées par une association de crevés et de saillies. 7. Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les discontinuités sont constituées par une association de creusures et de saillies. 8. Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les discontinuités sont constituées sur toute la surface de la paroi qui n'est pas en contact avec l'extérieur. 9. Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les discontinuités sont constituées Bur une partie de la surface de la paroi qui n'est pas en contact avec l'extérieur. 10. Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'écartement entre les spires de l'enceinte en spirale diminue progressivement vers la sortie des gaz brayés. 11. Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que il comporte des moyens pour faire passer les gaz brillés après la sortie de l'enceinte en spirale sur l'obturateur à 1'extrémité de la spirale éloigaie de l'entrée des gaz chauds afin de sécher complètement les gaz brûlés.