Brevet FR2497566A1 — publié le 19820709

Dans une demande antérieure déposée le 24.3.78 sous le NO 78-08718, le Demandeur a décrit un système de supportage de tubes notamment pour un générateur de vapeur à faisceaux de tubes disposés suivant des cercles concentriques. Ce système est constitué par une bande de supportage en tôle, par une bande alvéolaires en tôle dont les alvéoles à profil horizontal en forme de trapèzes successifs ouverts alternativement dans un sens et dans l'autre, servent à la mise en place des tubes et par une bande de tôle de fermeture servant à emprisonner les tubes dans les alvéoles. Dans le cas d'un générateur de vapeur, les systèmes de supportage sont montés dans la calandre de la périphérie vers le centre ; les systèmes de supportage pour une rangée circulaire de tubes sont des portions de cercles sous-tendant par exemple un angle de 600 ou de 120P suivant l'importance de l'appareil et soudés entre eux, alors-qu'un système de supportage situé au niveau d'un rayon donné est fixé aux systèmes de supportage voisins par soudure entre la bande de fermeture et la bande de supportage qui lui est voisine. Or, un tel système de supportage de tubes convient aussi parfaitement aux échangeurs de chaleur à faisceaux de tubes agencés comme décrit ci-dessus, et il présente l'avantage de permettre une réalisation particulièrement simple des déflecteurs souvent utilisés dans les échangeurs pour réguler la circulation du milieu caloporteur. La réalisation selon l'invention est essentiellement caractérisée par le fait qu'à au moins certaines bandes circulairet à alvéoles trapézoidaux sont associées des bandes circulaires en forme de peigne dont les dents qui s'étendent radialement vers le centre, passent respectivement entre deux tubes voisins de manière à obturer au maximum les intervalles qui peuvent exister entre ces derniers, lesdits peignes étant posés à plat sur la bande alvéolaire et étant soudés à la bande de supportage voisine. On conçoit que les peignes situés à un même niveau forment en quelque sorte des surfaces coextensives qui jouent seules ou ensemble le rôle d'un ou de plusieurs déflecteurs qui peuvent être disposées à des niveaux différents, selon les résultats recherchés. Avantageusement les peignes s'étendent sur des arcs de 60 ou de 1200 et les peignes successifs associés à un même système de supportage sont soudés entre eux. D'autres caractéristiques et particularités ressortiront de la description donnée ci-dessous à titre d'exemple, d'une forme de réalisation de l'objet de l'invention représenté au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une coupe horizontale partielle du système de supportage, montrant partiellement deux peignes, la figure 2 montre schématiquement une coupe axiale d'un échangeur de chaleur pourvu d'un certain nombre de déflecteurs réalisés à l'aide de peignes identiques a ceux de la figure 1, le nombre de tubes étant réduit pour ne pas surcharger le dessin. La figure 3 est une coupe de la figure 2 le long de la ligne III-III montrant, avec un plus grand nombre de tubes et de systèmes de supportage, des portions de peignes. La figure 4 est une coupe de la figure 3 le long de la ligne IV-IV. Dans la figure 1, la référence 1 désigne une portion de la paroi de la calandre, ici en arc de cercle, mais pouvant être droite si la calandre est un parallélépipède. A la paroi intérieure de la calandre est soudée une bande de tôle plate 2 dite de supportage. Contre la face intérieure de cette dernière est appliquée une bande alvéolaire 3 formée de plusieurs alvéoles trapézoldaux dont les ouvertures sont inversées. Ainsi, un alvéole trapézoldal dont le fond est désigné par 4 est précédé et suivi d'alvéoles trapézoïdaux dont les fonds sont désignés par 5 et 6. Par les fonds 4, la bande alvéolaire 3 est soudée a la bande plate et cintrée 2 dite bande de supportage soudée à la face intérieure de la calandre. Dans les alvéoles tels que celui désigné par 3, on place les tubes tels que 7 et contre les fonds 6 des alvéoles situés entre les alvéoles tels que 3 qui ont reçu les tubes 7, on soude une bande de tôle dite de fermeture 8. Les tubes peuvent être droits mais sont de préférence des tubes ondulés dont les extrémités sont fixées dans les plaques perforées P et P'. Sur un ensemble de supportage ainsi constitué, on peut en fixer un second, en soudant sur la bande de fermeture 8 la bande de supportage 2' sur laquelle on soude la bande alvéolaire 3' à laquelle on fixe, après mise en place des tubes 7', la bande de fermeture 8'. En opérant ainsi successivement de la périphérie vers le centre de l'échangeur, on réalise, par des moyens simples, un système sûr et efficace de supportage des tubes qui sont bien maintenus. Et, à cette simplicité, vient s'ajouter le fait que la bande de supportage peut être soudée à la bande alvéolaire, en dehors de la calandre et qu'une rangée circulaire du système de supportage peut être subdivisée en secteurs, de 600 ou de 1200 par exemple, préparés à l'avance et assemblés dans la calandre. Ainsi que cela ressort de la figure 4 qui sera décrite plus loin, il est important de noter que chaque bande alvéolaire 4, 4' est moins haute que la bande de supportage 2 à laquelle elle est soudée, et qu'elle occupe par rapport à cette dernière une position centrale ou médiane. Cette particularité est mise à profit par l'invention qui consiste à associer à au moins certaines bandes alvéolaires telles que 4, 4', des bandes en forme de peigne dont les dents s'étendant vers la bande de fermeture passent respectivement entre deux tubes voisins de manière à obturer au maximum les intervalles qui peuvent exister entre ces derniers, lesdits peignes étant posés à plat sur la bande alvéolaire et étant soudés à la bande de supportage adjacente. Deux tels peignes 9 et 9' sont représentés dans les figures 1, 3 et 4. Le peigne 9 (voir figure 4) est soudé en 10 à la bande de supportage 2 et le peigne 9' est soudé en 10' à la bande de supportage 2'. Les dents des peignes, telles que celles désignées par 11, se situent (voir figure 1) entre deux tubes voisins tels que 13 et 14 par exemple, de manière à obturer complètement l'alvéole intermédiaire entre les tubes 13 et 14, et le dos de chaque peigne 9 et 9' s'adapte contre ces tubes par des arcs 15 et 16. En prévoyant des peignes de ce genre sur tout ou partie des bandes alvéolaires situées à un même niveau, on forme un ou plusieurs déflecteurs qui permettent de régler le régime de marche de l'échangeur de chaleur aux conditions voulues. Bien sûr le nombre de déflecteurs à mettre en oeuvre est laissé au choix de l'utilisateur et une disposition est donnée à titre d'exemple dans la figure 2 qui est une coupe schématique d'un échangeur de chaleur dans lequel on a prévu les déflecteurs 17' à 20" et 22' à 24' dont chacun est constitué par des systèmes de supportage auxquels sont associés des peignes tels que ceux désignés par 9 et 9' dans la figure 1. Afin de ne pas surcharger la figure 1, les pièces coupées n 'ont pas été hachurées et seul un petit nombre de tubes a été représente Mais, pour plus de précision, un plus grand nombre de tubes, de systèmes de supportage et de peignes sont montrés en figure 3 qui est une coupe de la fi figure 2 le long de la ligne III-III. On y reconnaît les deux systèmes da upp-rtage dont l'un, qui est situé du côté de la calandre 1, est constitué par la bande de supportage 2 à laquelle est soudée ad bande laire 3 emprisonnant les tubes tels que celui désignè par la référence 7 et par la bande de fermeture 8. Le système de sup- portage voisin comporte la bande de supportage 2 à laquelle est fixée la bande alvéolaire 8' emprisonnant les tubes tels que celui désigné par 7' et la bande de fermeture 8'. Sur chaque bande alvéolaire 3, 8', est posé à plat le peigne 9, 9' fixé par des points de sore 10, 10' a a bande de supportage 2, 2' de la manière décrite ci-dessus, e vue de constituer les déflecteurs 17' à 20" et 22' à 24' tels qu'indiqués dans la figure 2. L'invention n'est pas limitée à a forme de réalisation qui a été décrite ci-dessus. Bien au contraire, d'autres variantes sont possibles, sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, les peignes, au lieu d'être soudés dans leur position dans laquelle ils portent sur le côté supérieur de la bande alvéolaire, peuvent être soudés la bande de sup- portage dans une position dans laquelle ils portent contre le côté inférieur de la bande alvéolaire REVENDICATION Perfectionnement aux échangeurs de chaleur, de préférence à faisceau de tubes droits ou souples disposés suivant des nappes verticales, parallèles et éventuellement concentriques et maintenus, à certains niveaux, par des moyens de supportage constitués par des bandes circulaires à alvéoles trapézoldaux alternés, soudées à une bande de supportage et obturées par une bande de fermeture à laquelle est soudée la bande de supportage suivante dans le sens radial de la calandre, les bandes de supportage et éventuellement les bandes de fermeture étant axialement plus hautes que les bandes alvéolaires, caractérisé par le fait qu'à au moins certaines bandes à alvéoles trapézoldaux sont associées des bandes en forme de peigne (9, 9') dont les dents (11) qui s'étendant radialement vers le centre, passent respectivement entre deux tubes voisins (13, 14) de manière à obturer au maximum les intervalles qui peuvent exister entre ces derniers, lesdits peignes étant posés à plat sur la bande alvéolaire (3, 3') et étant soudés à la bande de supportage adjacente.