Brevet FR2499705A1 — publié le 19820813

I La présente invention concerne les extrémités des tubes d'un échangeur thermique ou analogue, qui sont protégés contre les attaques de la corrosion et/ou de l'érosion par un manchon cylindrique rapporté, en matière plastique. Les manchons de protection contre la corrosion sont principalement utilisés sur les échangeurs thermiques à faisceaux de tubes dans les mêmes coiditions que l'on a coutume de les employer pour de nombreux usages dans le domaine technique. Pour des raisons de fabrication, les tubes des échangeurs thermiques sont soudés au niveau de leur tête à un écartement étroit dans des plaques perforées ou bordés. Les zones de transition entre le tube de l'échar geur thermique et la plaque perforée sont soumises à une corrosion par érosion du fait de l'écoulement du liquide et fréquemment à une corrosion par contact du fait dela modification de la structure lors de la soudure ou par for- mation d'éléments, lorsqu'on a utilisé des matériaux différents pour les tubes et les plaques perforées. Pour cette raison, il est déjà connu par la publication de la demande de brevet allemand avant examen NO 26 00 235 et par le brevet anglais 12 47 429, d'introduire des manchons de protection appropriés en matière plastique dans les extrémités des tubes, pour ainsi protéger les extrémités des tubes des échangeurs thermiques. Suivant le modèle d'utilité allemand NO 77 28 357, on connaît déjà un tel manchon de protection de tube qui présente par la configuration de sa structure régulièrement cristalline du matériau utilisé, une telle capacité d'absorption de l'eau que le manchon après gonflement, vient s'appliquer étroitement contre la surface interne du tube de métal. Ce manchon, pour obtenir une meilleure liaison, est d'autre part collé sur sa face extérieure à l'aide d'une colle synthétique. Dans le cas des manchons de protection de tubes qui sont formés, suivant les configurations connues, d'une matière plastique suscepti- ble de gonfler, le manchon est en outre comprimé par le gonflement, contre la paroi de la canalisation tubulaire et de cette façon la liaison manchon-matière plastique tube métallique est améliorée. Il existe des matières plastiques extrêmement résistantes qui ne sont pas susceptibles de gonfler et qui peuvent être utilisées de manière 5conomiquement avantageuse, pour la fabrication de manchons de protection de tubes. Lorsqu'on utilise des manchens de protection de tubes de ce type, il est indispensable d'avoir une très haute précision d'ajustage entre le diamètre extérieur du manchon et le diamètre intérieur du tube, cette précision n'étant pas toujours donnée notamment lorsque des tubes d'échangeurs thermiques, dont le diamètre intérieur a déjà été modifié sous l'action de la corrosion, doivent être ultérieurement munis d'un revêtement. Le but de la présente invention est donc de confi- gurer le côté extérieur du manchon de telle manière qu'il ne soit pas indispensable d'avoir une haute précision d'ajustage et que l'on puisse utiliser des matières plas- tiques non susceptibles de gonfler, ceci permettant en définitif d'obtenir une plus grande rentabilité. Conformément à l'invention, ce but est obtenu par le fait que sur là surface extérieure du manchon de matière plastique se trouvent dans le sens axial, des nervures formées de la-même matière plastique que celle composant le manchon de protection et qui se répètent de multiple fois sur la périphérie du manchon de protection du tube. Ces nervures sont réalisées de telle manière qu'elles perdent constamment de la hauteur à partir du côté collet du man- chon de protection du tube et qu'avant l'extrémité opposée dudit manchon ou au niveau de cette extrémité opposée, elles aboutissent au niveau de la surface supérieure du manchon. A l'aide de ces nervures, par leur déformation élastique, on peut obtenir un gauchissement du manchon de protection lors de son introduction. Il est égale- ment possible de remplir entre le côté extérieur du man- chon et les nervures et la surface interne du tube métal- lique, l'espace formé, d'une colle correspondante permettet l'assemblage de la matière plastique et du métal. Dans la technique, on utilise de nos jours un grand nombre de matières plastiques non susceptiblesde gonfler, résistantes à la corrosion et à l'usure, à partir desquelles on peut fabriquer des pièces moulées par injection en forme de manchon de protection de tube, qui présentent, en cas de réalisation conforme à l'invention, suffisamment d'élasticité pour se gauchir dans les extrémités des tubes d'un échangeur de chaleur par déformation élastique. On peut citer à titre d'exemple les matières plastiques suivantes: Polyacétale (POM), ester téréphtalique de polyéthylène (PEPT), polysulfone (PSO), polybutylèneglycol-téréphtalate (PBTP), oxyde de poly#hénylène (PPO), chlorure de po- lyvinyle (PVC) dur, fluorure de polyvinylidène (PVDF) et polypropylène (PP). L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparai- tront plus clairement au cours de la description explica- tive qui va suivre,faite en référence aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invedion et dans lesquels: - la figure 1 montre dans une vue en coupe schématique un manchon de protection introduit dans l'extrémité d'un tube d'un échangeur thermique; - la figure 2 est une coupe d'un manchon de protection de tube portant des nervures conformes à l'invention; et - la figure 3 montre respectivement des coupes trans- versales de manchon deprotection de tube présentant des nervures de configurationsdifférentes. Le manchon de protection de tube en matière plastique est indiqué en 1. Ce manchon est introduit dans l'extrémité d'un tube 7 d'un échangeur de chaleur, ledit tube étant lui-méme fixé dans une plaque perforée 8. Le manchon porteà l'une de ses extrémitspar laquelle il vient s'appliquer sur la plaque perforée, un collet 9. La figure 2 montre en coupe transversale un manchon de protection de tube dans lequel les nervures conformes à l'invention sont formées sur sa surface intérieure et sa surface supérieure. Ces nervures axiales peuvent présenter des longueurs diffé- rentes et ainsi, comme dans l'exemple des réalisation de la nervure indiquée en 2 à la figure 2, elles peuvent d'éten- dre environ sur la moitié de la longueur de la face exté- rieure du manchon tandis que dans le mode de réalisation indiqué à titre d'exemple en-3 à-la figure 2, elles s'éten- dent pratiquement sur toute la longueur du manchon. La hauteur des nervures est variable et aboutit sur son côté opposé au collet précité, au niveau du manchon et augmente de manière continue vers le collet ou sous forme d'une courbe. La hauteur et l'ascendance des nervures dépendent de la matière plastique utilisée et des variations du dia- mètre du tube de l'échangeur thermique à revêtir, qui risquent d'appattre. La figure 3 montre respectivement des vues en coupe transversale de manchons de protection de tubes conformes à l'invention avec des nervures de configurations différentes. Les nervures 4 présentent en section transversale une forme conique, alors que les nervures 5 ont en coupe transversale, une forme de bourrelet semi-circulaire. Les nervures 6 pré- sentent une section transversale rectangulaire, mais cette section transversale pourrait également être trapézoïdale. En règle générale, les nervures sont régulièrement réparties sur la périphérie du manchon de protection du tube et leur nombre peut atteindre une valeur quelconque. L'exécution conforme à l'invention d'un manchon de protection de tube peut être facilement et économiquement réalisée par le moulage par injection de matières plasti- ques, telles que celles qui ont été indiquées plus haut ou d'autres matières pouvant être traitées de manière ana- logue. Par les nervures formées sur la face extérieure du manchon, il n'est plus nécessaire lors de l'utilisation des manchons, d'avoir une grande précision d'ajustage des pièces e-n matière plastique,de même qu'il n'est plus ndispensableqoe la matière plastique utilisée soit susceptible de gonfler, ceci constituant un avantage important par rapport aux manchonsde protection de tubesconnt Jusqu'à présent. R e v e n d i c a t i o n s 1. Manchon de protection pour u'ni tube d'échangeur thermique, en matière plastique, comprenant un colle t a l'une de ses extrémités, qui vient s'appliquer contre la plaque de retenue des tubes de l'échangeur thermique, caractérisé en ce que le manchon (1) formé d'une matière plastique non gonflante et susceptible d'être traitée par moulage par injection, présente sur sa face extérieure, des nervures (2,3,4,5,6) orientées axialement, qui sont formées de la même matière plastique que ledit manchon. 2. Manchon de protection de tube selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les nervures se répètent de multiples fois sur la périphérie du manchon de protection (1) du tube (7).- 3. Manchon de protection de tube selon la revendica- tion 1 ou 2, caractérisé en ce que les nervures (2,3,4,5,6) sur la fa extérieure du manchon (1) présentent leur hauteur maximale du côté du collet (9) dudit manchon et diminuent de manière continue ou sous forme d'une courbe, dans leur hauteur, en direction de l'extrémité opposée, pour aboutir avant l'extrémité du manchon, au niveau de la surface de ce dernier. 4. Manchon de protection de tube selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que -la section transversale des nervures sur la surface extérieure du manchon (1) précité est conique, semi-circulaire, rectan- gulaire, trapézo!dale ou formée d'une combinaison des formes de section transversale précitées.