Brevet FR2495755A1 — publié le 19820611

L'invention se rapporte à un échangeur thermique, destiné en particulier à l'acide sulfurique, qui comporte 3 tubes séparés essentiellement dans le sens axial et radial et entre lesquels sont formés deux canaux d'écoulement séparés l'un de l'autre, de sorte qu'il existe un compartiment intérieur libre dans le tube intérieur. Dans les échangeurs thermiques, et en particulier ceux destinés au réchauffement de l'acide sulfurique, de nombreuses difficultés apparaissent quant au choix du matériau et à leur construction. I1 est reconnu que pour l'acide sulfurique bouillant (au-dessus de 450 K), la fonte grise, qui est stable dans certaines conditions, et surtout la fonte de deuxième fusion au silicium, avec une proportion de Si d'environ 15 %, peuvent remédier à ces difficultés. La fonte de deuxième fusion au Si présente vis à vis de l'acide sulfurique une bonne résistance à la corrosion, pour toutes les concentrations et à toutes les températures, mais sa résistance aux changements de température est moins satisfaisante. Comme on ne peut avoir que des tensions thermiques limitées, les dispositifs et les appareils ne doivent être portés que lentement à la température prévue, lorsqu'ils sont faits d'un matériau de ce type, par exemple dans des installations pour concentrer de l'acide sulfurique. Les dispositifs et les appareils munis de collerettes ou de rebords en présentant des épaisseurs de parois différentes qui ne s'échauffent ou ne se refroidissent qu'a des vitesses différentes, sont particulièrement sensibles aux changements de température et font apparattre des tensions thermiques qui en raison des différences de gradient de température, peuvent arriver à endommager ou même à perturber l'appareil.De plus, dans ces types de construction, il existe souvent certaines tensions dues à la fonte, qui se superposent aux tensions thermiques évoquées, et qui mettent largement en jeu la sécurité de fonctionnement. De plus, il ne faut pas perdre de vue que, même avec la fonte de deuxième fusion au silicium, la conductibilité thermique est relativement réduite. C'est pourquoi, la résistance des parois n'est pas trop limitée, pour des raisons de solidité et de technique de fabrication, de sorte que même lorsque la conductibilité thermique à laquelle on tend est élevée, il peut y avoir dans le matériau des gradients de température importants et par conséquent, des tensions thermiques élevées. Des difficultés supplémentaires non négligeables sont dues à l'entrée de fluides corrosifs et à la présence de gammes de températures supérieures à 450 K, en relation avec l'étanchéité requise.Aux températures de l'ordre de 575 K, on n'a jamais utilisé jusqu'ici que des chambres d'étanchéité de PTFE (polytétrafluoroéthylène) ou bien d'amiante bleue trempée au silicate de potassium, cette dernière ntéli- minant pas cependant les fuites par fluage. On connais dans le brevet allemand 931.079 un échangeur thermique servant en particulier à la réfrigération de retour ou au chauffage du lubrifiant d'un moteur à combustion interne, et qui comporte 3 tubes séparés dans le sens axial et radial, le tube intérieur étant conçu comme un corps de refoulement. Ces tubes sont indépendants, l'étanchéité entre chacun étant alors réalise grâce à des bagues d'étanchéité qui sont soumises à l'attaque du milieu qui s'écoule, c'est-à-dire à l'attaque du lubrifiant. La présente invention a donc pour but de réaliser un échangeur thermique résistant à la corrosion, qui ait une bonne sécurité de fonctionnement et un coefficient de transmission thermique spécifique élevé. Cet échangeur thermique doit en particulier pouvoir servir pour l'acide sulfurique à des températures de l'ordre de 575 K sans que des perturbations puissent survenir à la suite de contraintes dues aux changements de température. De plus, cet échangeur thermique doit pouvoir etre fabriqué à frais relativement réduits et répondre à toutes les exigences opérationnelles. Ce but est atteint selon l'invention, gracie à la présence de trois tubes séparés essentiellement dans le sens axial et radial, et entre lesquels se trouvent les canaux d'écoulement. Chaque tube comporte au moins deux parties et/ou s'appuie sur un élément de construction commun. Ils sont soumis à une tension préalable dans le sens axial, indépendament les uns des autres, grâce à un dispositif de réglage de tension. L'échangeur thermique conforme à l'invention est de construction relativement simple, et peut etre réalisé à un cout intéressant. Les canaux d'écoulement et leur coupe transversale peuvent etre sans difficulté prédéfinis grâce à des tubes de dimensions correspondantes et aux distances les séparant, de sorte que l'on peut ainsi avoir des pertes de charges d'écoulement faibles et, que la hauteur différentielle géodésique présente en règle générale, suffit pour l'alimentation, en particulier d'acide sulfurique bouillant, par l'échangeur thermique. Les trois tubes prévus, et en particulier celui du milieu, peuvent avantageusement comporter des parois d'épaisseur relativement limitée, ce qui permet d'atteindre un coefficient de transmission thermique important.Grâce aux dispositifs de réglage de tension, les différentes modifications de longueur des tubes, que l'on décrit aussi comme des tronçons, sont enregistrées selon les différences de température, et ainsi la pression préalable axiale de chacune des parties ou des surfaces de contact entre elles demeure la meme. Les tubes peuvent de la sorte etre fabriqués en fonte de deuxième fusion au silicium, matériau anticorrosif, qui n'a en pratique aucune possibilité de déformation plastique et est tres cassant, et ce, sans que l'on ait à craindre l'apparition de tensions thermiques élevées ni de perméabilités inadmissibles entre les parties citées. Il est avantageux que les dispositifs de réglage de tension comportent des éléments à ressort, en particulier des ressorts à disque. On peut ainsi très simplement maintenir une tension préalable axiale des tubes dans toute la gamme des températures. On peut ainsi sans difficulté enregistrer les différentes modifications de longueur des tubes ou des tronçons et maintenir les tensions préalables, également au niveau des surfaces de joint. Dans un type de construction préconisé, le tube inférieur a une extrémité en forme de demi-sphère, le dispositif de réglage de tension étant placé dans le compartiment intérieur libre du tube. Ce compartiment intérieur a, pour ce faire, un diamètre adéquat, par exemple, de l'ordre de 500 mm, pour être accessible. La fabrication et le montage de l'échangeur thermique en sont ainsi considérablement facilités. Dans un autre type de construction préconisé, les dispositifs de réglage de tension pour le tube du milieu et le tube extérieur sont placés radialement à l'extérieur, ces tubes ayant une extrémité s'amenuisant en cône ou en forme de demi-sphère. Une construction de ce type peut être réalisée à peu de frais, les forces de tension préalable nécessaires pouvant être abandonnées sans aucune difficulté. Dans un autre type de construction préconisé, les trois tubes cités sont placés sur une base commune, les dispositifs de réglage de tension se fixant d'un côté à cette base et de l'autre, aux extrémités opposées des tubes. La plaque de fond commune constitue de façon très simple une séparation pour les trois tubes ou pour les canaux d'écoulement, tout en constituant en même temps une base commune pour les dispositifs de réglage de tension. On notera que les surfaces de joint entre la plaque de fond et chacune des extrémités des tubes sont reglées d'avance, par les dispositifs de réglage de tension. I1 est avantageux que les dispositifs de tension comportent des éléments à ressort et des ancres de serrage, qui se fixent, au dehors par l'interme- diaire de collerettes annulaires et au dedans par l'intermédiaire de boulonsagrafes à tête bombée, aux extrémités de chacun des tubes. On a ainsi un assemblage simple et sur, grâce auquel on obtient un montage et un réglage des forces de tension préalable irréprochables. Dans un autre type de construction préconisé, il existe une enveloppe protectrice externe cylindrique prévue surtout en acier, qui est fixée d'un côté à la plaque de fond et sur laquelle, de l'autre côté, se fixent les ancres de serrage du tube du milieu et du tube extérieur. Comme son nom l'indique, l'enveloppe protectrice sert à protéger l'échangeur thermique ainsi que son environnement, mais en même temps,- il constitue une partie des dispositifs de reglage de tension pour le tube du milieu et pour le tube extérieur. De plus, la résistance mécanique de l'échangeur thermique est considérablement accrue par la présence de cette enveloppe. Dans un autre type de construction préconisé, le haut de l'extrémité du tube extérieur présente une ouverture dans laquelle pénètre le prolongement de l'extrénité du tube du milieu, le dispositif de réglage de tension correspondant se fixant sur ce prolongement, un joint d'étanchéité étant prévu entre l'ouverture et ce prolongement. Ce type de construction avantageux laisse toute liberté aux différentes modifications de longueur du tube extérieur et du tube du milieu, et, grâce à un joint, empêche très simplement le liquide de sortir. I1 est préférable que le joint soit un joint de dilatation, en particulier un soufflet en PTFE, car lorsqu'il y a de grandes différences de modification de la longueur un bon calfeutrage est réalisé. Pour éviter de fatiguer inutilement le joint de dilatation, on essaiera d'avoir dans la partie supérieure du canal d'écoulement, entre le tube du milieu et le tube extérieur, une élévation de température du liquide aussi limitée que possibie. En d'autres termes, on fera passer dans cette partie le liquide froid à réchauffer ou bien on y transportera le liquide déjà refroidi dans l'échangeur thermique. I1 est avantageux que le tube du milieu ou ses parties, présente une épaisseur de paroi assez régulière sur toute sa longueur. En d'autres termes, on ne prévoit pas non plus de renforcements importants au niveau des surfaces de joints, entre deux tronçons de tube accolés. Curieusement, il s'est avéré que les parties de tubes ou "tronçons" qui comportent des surfaces de joints de même largeur peuvent être montés sans joint, après traitement approprié, en particulier après rectification sur mouleuse et polissage. I1 est donc à noter que, le cas échéant, on peut admettre certains taux de fuite entre les deux canaux d'écoulement, notamment si les liquides des deux canaux d'écoulement ont la même eomposition chimique. I1 est avantageux que les tronçons du tube extérieur et du tube intérieur accolés et relies par des boulons-agrafes à tete bombée ou par des collerettes amovibles comportent au niveau de chacune des surfaces de joints, des rebords annulaires placés dans le sens radial, vers l'extérieur ou vers l'interieur. On peut ainsi très simplement fabriquer des rebords larges pour boulons-agrafes à tete bombee et des collerettes, dont les surfaces de joints sont passées à la meuleuse et soumises au polissage. I1 est avantageux qu'au niveau de ces rebords, les parois du tube extérieur soient arrondies vers l'extérieur et celles du tube intérieur en quart de cercle, et aillent, vers l'intérieur, jusqu'à la surface de joint, de sorte qu'elles baignent dans le liquide jusqu a la surface de joint relativement petite du rebord, afin que le réchauffement de celui-ci soit autant que possible régulier. Les rebords et aussi les collerettes représentent bien des élargissements de l'épaisseur de la paroi, de sorte que, normalement, des tensions thermiques importantes peuvent survenir en raison des différences de gradient de température. Si la paroi est construite de la manière indiquée, on obtient aussi au niveau des rebords un réchauffement relativement régulier. I1 est avantageux que des bagues d'étanchéité soient prévues entre les surfaces de joint des rebords des tronçons de tubes. Grâce à ces bagues, on empêche le liquide de sortir de l'échangeur thermique. Dans un autre type de construction préconisé, les surfaces de joint des rebords présentent une rainure annulaire dans laquelle se placent les bagues d'étanchéité. Dans un autre type de construction préconisé, des ponts hélicoIdaux sont prévus dans les intervalles situés entre les tubes cités ; c'est avec eux que sont réalisés les canaux d'écoulement tournants. On peut ainsi fabriquer très simplement, grâce à la hauteur différentielle géodésique prévue, un canal d'écoulement suffisamment long, des guides helicoidaux à pas simple ou filetage multiple pouvant être prévus suivant les besoins. Le pont allant vers le tube opposé dans le sens radial peut utilement comporter une fente, qui suscite dans le sens axial un léger courant de coupe-circuit. Grâce à la fente, on peut s'assurer que même lorsqu'il se produit des différences d'allongement radial des tubes dans toute la gamme des températures, ni le pont ni le tube opposé ne peuvent être touchés.Cette fente assure l'étan- chéité, de sorte que le courant de coupe-circuit est relativement faible dans le sens axial. I1 est avantageux que les courants soient en sens inverse dans les ponts hélicoidaux pour assurer ainsi à l'échangeur thermique un taux d'activité particulièrement satisfaisant. On recommande de placer les ponts sur la paroi intérieure ou extérieure du tube du milieu. Ce type de construction présente des avantages pour la fabrication car, grâce aux ponts, on ne doit construire qu'un seul tube. Dans un type de fabrication préconisé, le tube du milieu est un tube ondulé hélicordal, dont le plus grand diamètre d'ondulation forme avec la surface intérieure du tube extérieur une fente en labyrinthe et dont le plus petit diamètre d'ondulation forme avec la surface extérieure du tube intérieur une fente en labyrinthe, entre deux parties du canal qui se font suite. Ce type de fabrication permet de prévoir des surfaces de conduction thermique plus importantes pour une meme hauteur de construction de l'échangeur thermique. On peut donc, en définissant à l'avance et de façon appropriée la hauteur du canal, déterminer à l'avance la hauteur de refoulement suivant la circulation, le courant d'alimentation souhaité et les pertes de pression nécessaires à l'échange thermique.De plus, dans ce type de réalisation, les fentes restantes correspondant au tube extérieur ainsi qu'au tube intérieur, dans le sens axial, sont relativement longues, de sorte que les courants de coupe-circuit qui passent par les fentes à l'intérieur du même canal peuvent être amenés dans des proportions satisfaisantes et sans difficulté vers les quantités de liquide qui s'écoulent par les canaux hélicoldaux. Enfin, grâce à un élargissement des canaux hélicoidaux, c'est-à-dire un agrandissement de l'espace entre le tube intérieur et le tube extérieur, pour une même hauteur de construction de l'échangeur thermique, on peut agrandir la surface de conduction thermique.Ce type de construction permet ainsi une exploitation optimale de la charge différentielle géodésique donnée pour l'échangeur thermique, le diamètre de ce dernier et la distance entre le tube intérieur et le tube extérieur pouvant être prédéfinis selon chacune des conditions de compatibilité. D'autres avantages et d'autres particularités propres à l'invention ressortiront des exemples de réalisation décrits ci-après à l'aide de figures. La figure 1 montre une coupe longitudinale axiale schématique d'un échangeur thermique dont le tube intérieur est fixé par des ancres de serrrage grâce à une collerette annulaire ou un boulon-agrafe à tête bombée séparé en plusieurs parties. Les figures 2 à 5 montrent des agrandissements partiels de deux tronçons de tubes accolés, avec des rebords. La figure 6 montre une coupe longitudinale axiale comme celle de la figure 1, mais avec des boulons-agrafes à tête bombée. La figure 7 montre une coupe longitudinale axiale d'un échangeur thermique dont le tube du milieu est un tube ondulé hélicoldal. La figure 8 montre une coupe longitudinale axiale d'un échangeur thermique dont le tube du milieu comporte des ponts ou des branches hélicoldaux. La figure 9 montre un agrandissement du détail des tubes de la figure 7. La figure 10 montre un agrandissement du détail des tubes de la figure 8. La figure 1 montre une coupe longitudinale axiale d'un échangeur thermique qui comporte un tube extérieur 2, un tube du milieu 4 et un tube intérieur 6. Ces trois tubes sont disposés le long d'un même axe et sont séparés, dans le sens radial, d'une certaine distance, de sorte qu'il existe deux canaux d'écoulemnt 8 et 10. Le tube extérieur 2 est constitué d'une partie 12 qui a la forme d'une demi-sphère ainsi que de deux autres parties pratiquement cylindriques 14 et 16. Le tube du milieu 4 est constitué aussi de trois parties : une partie supérieure 20 qui se rétrécit selon la forme d'un cône et deux parties inférieures cylindriques 22, 24. Le tube intérieur 6 se compose d'une partie supérieure qui se termine en demi sphère 26, ainsi que de deux parties cylindriques 28 et 30. Les trois tubes 2, 4 et 6 s'appuient en bas sur une plaque de fond commune 32.Ainsi que l'indiquent les flèches, le liquide peut etre conduit dans le canal d'écoulement 8 par la tubulure 34 située dans la partie terminale 12 du tube 2 et s'écouler par la tubulure 36 de la partie cylindrique 16 dudit tube. L'autre liquide est amené au canal d'écoulement 10 par la tubulure 38 et peut s'écouler vers le haut par la tubulure 40 de la partie terminale 20 qui se rétrécit en cône. Le liquide à chauffer est amené par la tubulure 34 et le liquide bouillant par la tubulure 38. La tubulure 40 passe par une ouverture 42 de la partie terminale 12, avec un élément d'étanchéité prévu 44. Celui-ci est un joint de dilatation qui a la forme d'un soufflet en PTFE, destiné à compenser les modifications de longueur que nous expliquerons par la suite. L'élément d'étanchéité 44 ou le joint de dilatation n'entre en contact par conséquent qu'avec le liquide relativement froid. Les tubes 2, 4 et 6 ou les parties de ceux-ci mentionnées plus haut sont faits de préférence de fonte de deuxième fusion au silicium, qui résiste à la corrosion de l'acide sulfurique bouillant à des températures de l'ordre de 575 K. Chaque tube est soumis à une tension préalable indépendamment de l'autre dans le sens de l'axe longitudinal 46. Des dispositifs de réglage de tension, qui sont des ancres de serrage 50, 52 et 54, avec des ressorts 56, sont prévus pour ce faire. Les ancres de serrage 50 du tube intérieur 6 sont fixées dans la cavité intérieure libre 58 de celui-ci, cette cavité 58 étant adaptée au passage d'une personne, c'est-à-dire qu'elle a un diamètre d'un ordre de grandeur d'au moins 500 mm. La fabrication et le montage en sont considérablement facilités.Les ancres de serrage 50 se fixent d'un cote sur le socle 32 inférieur et de l'autre, par l'intermédiaire d'une collerette annulaire 60 séparée, qui repose sur des rebords 62 et 64 dirigés vers l'intérieur, radialement, de la partie terminale 26, elles se fixent au tube intérieur 6. L'échangeur thermique comporte de plus une enveloppe protectrice extérieure 66 qui est fixée au socle 32 par des écrous 68. Sur l'extrémité supérieure de l'enveloppe protectrice est soudée une collerette annulaire 70 sur laquelle se fixent les ancres de serrage 52 et 54. De l'autre côté, les ancres de serrage 52 et 54 se fixent grâce aux collerettes annulaires 72 et 74 à l'extrémité supérieure 20 ou 12 du tube du milieu 4 ou du tube extérieur 2 (l'enveloppe protectrice a une ouverture d'écoulement de sécurité inférieure 79).L'enveloppe 66 est donc montée avec les dispositifs de réglage de tension du tube du milieu et du tube extérieur, mais ceux-ci, comme on le voit, sont soumis à une tension préalable indépendamment l'un de l'autre dans le sens de l'axe longitudinal 46. Comme les tubes 2, 4 et 6 subissent, en raison des différences de température, des modifications différentes en longueur, on s'assure grâce à la tension préalable. indépendante, que la tension préalable longitudinale nécessaire entre les différentes parties des tubes demeure la meme sur la totalité de la gamme des températures opérationnelles. Comme l'epaisseur des parois des tubes est assez réduite, les parties du tube intérieur 6 et du tube extérieur 2 comportent des rebords 62 et 64 ou 76 et 78, afin que les surfaces de joint soient aussi grandes que possible. Le tube du milieu 4, au contraire, a une épaisseur de paroi égale sur toute sa longueur axiale, de sorte que l'on ne dispose d'aucune surface de joint plus grande. I1 s'est avéré que l'on obtenait aussi une bonne étanchéité après un traitement approprié sur meuleuse, par meulage d'étanchéité. On notera de plus qu'en général certains taux de fuite sont autorisés entre les deux canaux d'écoulement 8 et 10. Aux figures 2 à 5, sont représentés différents types de réalisation des parties 26 et 28 du tube intérieur 6, fortement agrandis ; ainsi que les rebords 62 et 64. Les réalisations suivantes sont valables aussi pour les autres parties de tubes, et aussi pour celles du tube extérieur 2 avec les rebords 76 et 78. Les rebords 62 et 64 sont dirigés radialement vers l'intérieur, de sorte qu'il n'y a aucun rétrécissement du canal d'écoulement 10 dans cette partie. Les parois 80 et 82 contre lesquelles coule le liquide sont également dirigées vers l'intérieur, radialement, dans cette partie. On s'assure ainsi que les rebords 62 et 64 se réchauffent et se refroidissent pratiquement de la même façon que le reste des parties de tube. On évite ainsi des gradients de température élevés et par conséquent des tensions thermiques. Dans le type de réalisation de la figure 3, les surfaces de joints 84 et 86 sont poncées et planes. Il s'avère que l'on peut produire des composés étanches sans joints par meulage et polissage. Dans le type de réalisation de la figure 2, au contraire, une bague d'étanchéité 88 est prévue, qui est placée dans des rainures rondes 90 et 92 des rebords 62 et 64. Dans le type de réalisation de la figure 4, au contraire, une bague d'étanchéité 88 plate est placée entre les surfaces de joint 84 et 86.Dans le type de réalisation de la figure 5. la bague d'étanchéité 88 a une épaisseur relativement importante dans le sens axial. La figure 6 montre une coupe longitudinale axiale semblable à celle de la figure 1, mais pour plus de simplicité, seul le côté droit est représenté. Dans ce type de réalisation, les ancres de serrage 50 ne se fixent pas par l'intermédiaire de collerettes annulaires, mais par des boulons-agrafes à tête bombée 94 et 96, sur les rebords 62 et 64 du tube intérieur 6. Comme on l'a déjà dit, les parois 80 et 82 sont ici aussi dirigées radialement vers l'intérieur pour obtenir un réchauffement aussi régulier que possible au niveau des rebords 62 et 64. Comme les boulons-agrafes 96 ne reposent que sur une petite surface des rebords 62 et 64, il ne se produit pratiquement pas de différences de température au niveau des parois, comme avec les gros joints et les gros rebords. Le type de réalisation de la figure 7 se distingue essentiellement des précédents parce que le tube du milieu 4, au moins en partie, est un tube ondulé 98. Comme l'indiquent les pointillés, le tube ondulé 98 suit un parcours hélicordal. Grâce à lui, on obtient pour une même hauteur de construction de l'échangeur thermique des surfaces de conduction thermique supérieures pour le tube du milieu 4. En modifiant la hauteur du canal h, on peut prédéfinir la hauteur de refoulement en fonction de la circulation, du courant d'alimentation souhaité, et de la perte de pression nécessaire à l'échange thermique. Un fond commun 102 de forme annulaire est adjoint en bas aux trois tubes 2, 4 et 6. Il repose sur le socle 32. Ce fond annulaire 102 comporte deux compartiments annulaires 104 et 106 qui sont adjoints aux canaux d'écoulement 8 et 10.En agrandissant l'espace a et par conséquent en élargissant les canaux d'écoulement hélicoIdaux, on peut avoir immédiatement un agrandissement de la surface de conduction thermique en conservant la même hauteur de construction de l'échangeur thermique. Le diamètre total de ce dernier peut être aussi prédéfini en fonction des conditions de compatibilité correspondantes. Comme dans ce type de construction, différents paramètres sont variables, ce qui permet d'utiliser de façon optimale la charge différentielle géodésique donnée pour un échangeur thermique.Des canaux d'écoulement et des angles d'écoulement choisis de façon appropriée fournissent des excédents de chaleur spécifique suffisamment élevés et en même temps de faibles pertes de pression d'écoulement, de sorte que la charge différentielle géodésique présente en général, suffit à l'alimentation en liquide par l'échangeur thermique. Si on y introduit en particulier de l'acide sulfurique bouillant à une température de l'ordre de 575 K, cet acide ne doit pas arriver par une pompe d'alimentation. Il n'existe pas en effet de pompes d'alimentation pour des liquides corrosifs à des températures et à des concentrations aussi élevées. Ce n'est qu'après avoir parcouru l'échangeur thermique que le liquide ou l'acide sulfurique refroidi à des températures plus basses sera amené par une pompe conventionnelle. Les dernières réalisations concernent évidemment aussi les autres types de réalisation de l'échan- geur thermique conforme à l'invention. La figure 8 montre un autre type de réalisation d'échangeur-thermique conforme à l'invention, en coupe longitudinale axiale. Pour plus de simplicité, seul le côté droit est représenté. Dans ce type de réalisation, le tube du milieu 4 ou ses parties inférieures comportent des ponts hélicoldaux 108 et 110. Ceux-ci forment des canaux d'écoulement 8 et 10 tournants, ainsi que l'indiquent les pointillés 114. Les ponts hélicoldaux 108 et 110 peuvent aussi monter en sens inverse de rotation. Il est préférable que les liquides évoluent dans les canaux d'écoulement 8 et 10 à contre-courant, ce qui permet d'accroître l'échange thermique. Dans ce type de réalisation également, un fond commun annulaire 102 est adjoint aux trois tubes 2, 4 et 6.Dans l'agrandissement du détail de la figure 9, sont représentées des parties de tubes selon la figure 7. Le tube du milieu qui est un tube ondulé (98) ne touche pas la surface intérieure 116 du tube extérieur 2 ou la surface extérieure 118 du tube intérieur 6. De plus, une fente en labyrinthe sl existe entre le grand diamètre de l'ondulation dl et la surface intérieure 116. De même, une fente en labyrinthe s2 existe entre le plus petit diamètre d2 et la surface extérieure 118 du tube intérieur 6. On a ainsi défini des fentes résiduelles, de sorte que rien ne peut toucher le tube ondulé 98 et les surfaces intérieures ou extérieures 116 et 118 en cas d'allongements radiaux différents des diverses parties des tubes, en raison des différences de température au niveau des parois.Les faibles courants de court-circuit autorisés par les fentes résiduelles s ou les fentes en labyrinthe peuvent s'adapter à chacune des exigences grâce à une hauteur appropriée h du canal. L'agrandissement du détail de la figure 10 montre des parties de tubes de la figure 8. Là aussi, comme on le voit, des fentes existent entre les ponts 108 et 110 du tube du milieu 4 et les surfaces correspondantes du tube extérieur 2 et du tube intérieur 6. Dans ce type de réalisation également on a, dans le sens axial, des courants de court-circuit, mais ceux-ci (entre deux sections de canal qui se font suite), peuvent aussi su adapter a chacune des exigences grâce au choix approprié de la largeur des fentes. I1 est essentiel que les tubes ne puissent se toucher et s'endommager, grâce aux fentes résiduelles définies, même en cas de différences d'allongement radial des tubes. REPERTOIRE DES REFERENCES Tube extérieur 2 Tube du milieu 4 Tube intérieur 6 Canal d'écoulement 8,10 Partie terminale de 2 12 Parties cylindriques de 2 14,16 Partie terminale conique de 4 20 Parties cylindriques de 4 22,24 Parties terminale de 6 26 Parties cylindriques de 6 28,30 Socle 32 Tubulures 34,36,38,40 Ouverture 42 Joint (élément) de dilatation 44 Axe longitudinal 46 Ancres de serrage 50,52,54 Ressort 56 Compartiment intérieur 58 Collerette annulaire 60 Rebord 62,64 Enveloppe protectrice 66 Vis 68 Collerette annulaire 70,72,74 Rebord 76,78 Ecoulement de sécurité 79 Paroi 80,82 Surface de joint 84,86 Bague d'étanchéité 88 Rainure 90,92 Boulon-agrafe à tête bombée 94,96 Tube ondulé 98 Fond 102 Compartiment annulaire 104,106 Pont 108,110 Pointillés 114 Surface intérieure 116 Surface extérieure 118 Espace a Epaisseur de la paroi b Hauteur du canal h Fente résiduelle s Fente à labyrinthe s1,2 Diamètre de l'ondulation dl,2 REVENDICATIONS 1. Echangeur thermique, destiné en particulier à l'acide sulfurique bouillant, qui comporte trois tubes séparés les uns des autres dans le sens axial et radial, entre lesquels existent deux canaux d'écoulement séparés l'un de l'autre, dans le tube intérieur se trouve un compartiment intérieur libre, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE chaque tube (2, 4 et 6) est constitué d'au moins deux parties et/ou s'appuie sur un élément de construction commun (32, 102) QUE pour relier les parties citées (12, 14, 16 ou 20, 22, 24 ou 26, 28, 30) de chaque tube (2, 4, 6) et/ou I'élément de construction commun (32, 102), des dispositifs de réglage de tension (50, 52, 54i agissant en sens axial sont prévus, QUE dans le compartiment intérieur libre (58) du tube intérieur (6) les dispositifs de réglage de tension (50) sont fixés audit tube et QUE les dispositifs de réglage de tension (52, 54) du tube du milieu et du tube extérieur (4, 2) sont placés à l'extérieur dans le sens radial. 2. Echangeur thermique selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les dispositifs de réglage de tension comportent des éléments à ressort (56) et de préférence des ressorts à disque. 3. Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le tube intérieur (6) a une partie terminale (26), de préférence en forme de demi-sphère, et QUE les dispositifs de réglage de tension sont placés dans le compartiment intérieur libre (58) du tube intérieur (6). 4. Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le tube du milieu (4) et le tube extérieur (2) comportent des parties terminales qui se retrécissent en forme de cône et/ou en forme de demi-sphère (20,12) et que les dispositifs de réglage de tension longitudinale (52,54) desdits tubes sont placés à l'extérieur dans le sens radial. 5. Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les trois tubes (2, 4, 6) sont fixés à un socle commun et QUE les dispositifs de réglage (54, 52, 50) se fixent d'un côté sur le socle (32), de l'autre coté aux extrémités opposées (12, 20, 26) de chacun desdits tubes. 6. Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les dispositifs de réglage de tension comportent des éléments à ressort (56) et des ancres de serrage qui se fixent par des collerettes annulaires (74, 72, 60) ou des boulons-agrafes à tête bombée (94, 96-) aux extrémités (12, 20, 26) de chacun desdits tubes. 7. Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'une enveloppe protectrice (66), de préférence en acier, est fixée d'un côté au socle (32) et de l'autre côté aux ancres de serrage (52, 54) du tube du milieu et du tube extérieur. 8. Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE l'extrémité du tube extérieur (2) présente en haut une ouverture (42) à travers laquelle passe une tubulure (40) de l'ex trémité (20) du tube du milieu (4), le dispositif de réglage de tension (52) qui lui est adjoint se fixe aux tubulures (40) et QU'un joint d'étanchéité (44) est prévu entre l'ouverture (42) et la tubulure (40). 9. Echangeur thermique selon la revendication 8, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le joint d'étanchéité (44) est un joint de dilatation qui a la forme d'un soufflet en PTFE. 10. Echangeur thermique selon la revendication 8 ou 9, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE la tubulure (40) comporte une ouverture pour l'entrée ou la sortie du liquide. 11. Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le tube du milieu (4) ou ses tronçons (22, 24) ont une épaisseur de paroi (b) égale sur toute la longueur axiale, et ne se touchent pas l'un l'autre. 12. Echangeur thermique selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les parties voisines du tube extérieur et du tube intérieur (2, 6) comportent au niveau des surfaces de joint (84, 86) opposées, dans le sens radial et vers l'extérieur ou dans le sens radial et vers l'intérieur, des rebords annulaires (76, 78, 62, 64). 13. Echangeur thermique selon la revendication 12, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'au niveau des rebords cités (76, 78, 62, 64), la paroi du tube extérieur (2) et la paroi du tube intérieur (6) partent respectivement vers l'extérieur et vers l'intérieur, et s'arrondissent en quart de cercle jusqu'aux surfaces de joint (84, 86) afin d'obtenir un réchauffement aussi régulier que possible au niveau des rebords. 14. Echangeur thermique selon la revendication 12 ou 13, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE des bagues d'étanchéité (88) sont prévues entre les surfaces de joint (84, 86). 15. Echangeur thermique selon la revendication 14, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les surfaces de joint (84, 86) des rebords (62, 64) comportent des rainures annulaires (90, 92) dans lesquelles viennent se placer les bagues d'étanchéité (88). 16. Echangeur thermique selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE des pont hélicoïdaux (108, 110) sont prévus dans les espaces entre les tubes (2, 4, 6) et forment des canaux d'écoulement tournants (8, 10). 17. Echangeur thermique selon ia revendication 16, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE des fentes (S) sont formées entre les ponts (108, 110) et les tubes correspondants (2, 6). 18. Echangeur thermique selon la revendication 16 ou 17, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les ponts (108, 110) sont placés sur la paroi intérieure du tube extérieur (2) ou sur la paroi du tube interieur (6) qui est du côté du courant. 19. Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les ponts (108, 110) sont placés sur la paroi intérieure ou extérieure du tube du milieu (4). 20. Echangeur thermique selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le tube du milieu (4) est un tube ondulé hélicoïdal (98) dont le plus grand diamètre (dl) d'ondulation et le plus petit diamètre (d2) forment respectivement avec la surface intérieure du tube extérieur (Sl) et la surface extérieure (118) du tube intérieur une fente en labyrinthe (S1, S2). 21. Echangeur thermique selon la revendication 20, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le tube ondulé hélicoïdal (98) comporte des ondulations qui sont pratiquement en forme de trapèze, dont la surface correspondant aux fentes en labyrinthe est essentiellement en sens axial. 22. Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 16 à 20, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'un fond commun annulaire (102) est adjoint aux trois tubes (2, 4, 6), fond qui comporte deux compartiments annulaires (104, 106) reliés aux canaux d'écoulement (8, 10).