Brevet FR2523710A1 — publié le 19830923

La présente invention concerne les échangeurs de chaleur constitués par un conduit où circule un premier fluide et un faisceau de tubes disposés transversalement dans ledit conduit, dont les deux extrémités sont suppor tées par deux parois opposées du dit conduit et qui sont parcourus par un second fluide, au moins certains de ces tubes étant connectés en série au moyen de coudes situés à l'extérieur du dit conduit et reliant les extrémités adjacentes de deux tubes. Un tel échangeur peut être utiliséRen particulier, pour réchauffer des produits pâteux, tels qu'une massecuite de sucrerie, au moyen d'eau chaude ou de vapeur. Dans les échangeurs connus de ce type, les tubes sont fixés par soudage ou dudgeonnage sur les parois opposées du conduit et ne peuvent pas être démontés. Si l'un des tubes du faisceau est percé on peut éventuellement l'isoler, mais si le nombre de tubes défectueux est important il est nécessaire de changer tout le faisceau de tubes ainsi que la portion du conduit qui les supporte. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient et de permettre le remplacement facile et rapide des tubes défectueux. L > échangeur objet de l'invention est carsactérisé en ce que les tubes sont montés coulissants à chacune de leurs extrémités dans une bague qui est elle-même moletée coulissante dans un alésage de la paroi adjacente du conduit et qui est munie de joints assurant ltétanchéité, d'une part, entre le tube et la bague et, d'autre part, entre la bague et ladite paroi, et en ce que les coudes reliant entre eux les tubes du faisceau sont constitues par des tuyaux flexibles dont les extrémités sont raccor dées àI'extrémité extérieure des bagues. Dans le cas où les tubes sont munis d'ailettes interdisant leur démontage par déplacement longitudinal, à travers les alésages de la paroi du conduit, les tubes cnt une longueur inférieure à la distance séparant les parois opposées du conduit qui supporte les dits tubes et les bagues font saillie à l'intérieur du dit conduit. Cette construction permet de démonter les tubes par l'intérieur du conduit, après avoir écarté les bagues pour dégager les extrémités des tubes. Des moyens sont prévus pour fixer de manière démontable les bagues sur les parois du conduit. Les bagues peuvent, par exemple, comporter une collerette appliquée sur la face extérieure de la paroi du conduit par des moyens de serrage solidaires de la paroi. Des butées sont prévues sur les bagues pour limiter les mouvements longitudinaux des tubes ; ces butées peuvent être constituées par un épaulement circulaire ménagé à l'intérieur des bagues. Le raccordement des coudes flexibles aux bagues peut être réalisé par emmanchement de l'extrémité des coudes sur un prolongement tubulaire des bagues extérieur au conduit. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention et sur lesquels La figure 1 est une vue partiellement en élévation et partiellement en coupe d'un échangeur de chaleur con forme à l'invention cet et La figure 2 est une vue à plus grande échelle montrant le montage des tubes. L'échangeur représenté sur la figure 1 est constitué par un conduit 10 à section carrée ou rectangulaire et à axe vertical et par un faisceau de tubes 12 traversant le conduit. Ces tubes qui sont munis d'ailettes 13 sont disposés horizontalement, suivant plusieurs rangées superpo sées, sur toute la section du conduit. Les ailettes des tubes voisins peuvent être en contact les unes avec les autres ou légèrement espacées comme représenté sur les dessins. Les tubes de la rangée inférieure et ceux de la rangée supérieure (non représentés) sont raccordés à des collecteurs d'alimentation et d'évacuation, tels que 14, par des tuyaux en caoutchouc 16. Les tubes correspondants des différentes rangées sont connectés en série par des coudes en caoutchouc 18.Le produit à chauffer ou à refroidir s'écoule dans le conduit 10, entre les tubes 12, et le fluide chauffant ou réfrigérant circule à l'intérieur des tubes. Les tubes 12, dont la longueur est inférieure à lté- cartement des parois 20 du conduit 10, sont supportés à leurs extrémités par des bagues 22 montées coulissantes dans des alésages de ces parois et faisant saillie à l'intérieur du conduit. Les tubes sont montés coulissants à l'intérieur des bagues et un épaulement 24 limite leurs mouvements longitudinaux ; au-delà de cet épaulement le diamètre intérieur des bagues est sensiblement égal à celui des tubes. Les bagues 22 sont maintenues en place par des dispositifs de serrage constitués par des vis 28 et des rondelles ou des fers plats 30 qui s'appuient sur des collerettes 32 des bagues et les pressent contre la face extérieure des parois 20 du conduit. Des joints toriques 34 et 36 logés dans des gorges circulaires des bagues 22 assurent ltétanchéité entre les tubes et les bagues et entre ces dernières et l-es parois 20, respectivement. Les bagues 22 comportent un prolongement tubulaire extérieur 38 sur lequel sont emmanchées les extrémités des tuyaux 16 ou des coudes 18. L'étanchéité de cet emmanchement est réalisée par collage ou au moyen de colliers de serrage. Pour démonter un tube défectueux, et le remplacer, on dévisse les vis 28 assurant la fixation des bagues supportant le tube et on déplace les bagues vers l'ex- térieur pour dégager les extrémités du tube ; ce déplacement des bagues est rendu possible par la flexibilité des tuyaux 16 ou des coudes 18. Si le tube fait partie de la rangée supérieure ou de la rangée inférieure, il peut alors être enlevé par l'extrémité correspondante du conduit. Dans le cas contraire il faut auparavant démonter de la même, façon les tubes correspondants des rangées situées au-dessus ou au-dessous du tube défectueux. Pour mettre en place un tube neuf on effectue les opérations inverses. De nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit par l'emploi de moyens techniques équivalents et il doit être entendu que toutes ces modifications entrent dans le cadre de l'invention. R~EVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur constitué par un conduit où cir cule un premier fluide et un faisceau de tubes dispo sés transversalement dans ledit conduit, dont les deux extrémités sont supportées par deux parois opposées du dit conduit et qui sont parcourus par un second fluide, au moins certains de ces tubes étant connec tés en série au moyen de coudes situés à l'extérieur du dit conduit et reliant les extrémités adjacentes de deux tubes, caractérisé en ce que les tubes (12) sont montés coulissants à chacune de leurs extrémités dans une bague (22) qui est elle-même montée coulis sante dans un alésage de la paroi adjacente (20) du conduit (10) et qui est munie de joints (34, 36) as surant l'étanchéité, d'une part, entre le tube et la bague et, d'autre part, entre la bague et ladite pa roi, et en ce que les coudes (18) reliant entre eux les tubes (12) sont constitués par des tuyaux flexi bles dont les extrémités sont raccordées à l'extrémi té extérieure des bagues (22). 2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, carac térisé en ce que les tubes (12) sont munis d'ailettes (13) et leur longueur est inférieure à la distance sé parant les parois (20) du conduit qui les supporte et en ce que les bagues (22) font saillie à l'intérieur du dit conduit (10). 3. Echangeur de chaleur selon la revendication i ou 2, caractérisee en ce que certains tubes sont reliés a des collecteurs (14) par l'intermédiaire de tuyaux flexibles (16). 4. Echangeur de chaleur selon la revendication l, 2 ou 3, caractérisé en ce que les bagues (22) sont mainte nues en place sur les parois (20) du conduit par des dispositifs de serrage (28, 30) solidaires de ces pa rois. 5. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le raccordement des coudes (18) ou des tuyaux flexibles (16) aux bagues (22) est réalisé par emmanchement des coudes ou tuyaux sur un prolongement tubulaire (38) des bagues extérieur au conduit (10).