Brevet FR2528557A1 — publié le 19831216

ECHANGEUR DE CHALEUR A DETECTION DE FUITES MULTITUBULAIRE RECTILIGNE Les échangeurs de chaleur du type comprenant un premier circuit parcouru par un fluide à une température définie et un circuit secondaire parcouru par un fluide destin à changer une certaine tempdrature avec le premier fluide, très répandus dans l'industrie sont employas pour le réchauf- fage ou le refroidissement de fluides dits secondaires au moyen de fluides dits primaires circulant dans des conditions de contact leur permettant de se transmettre une partie de leur tempdrature. Pour des questions de sécurité notamment quand des fluides toxiques voisinent avec des liquides alimentaires il peut être avantageux d'employer des changeurs à détection de fuites dans lesquels on trouve souvent un fluide intermé- diaire entre le fluide primaire et le fluide secondaire ; ainsi tout percement de la paroi du circuit primaire ou de la paroi du circuit secondaire a des répercussions sur le volume, la pression ou la température du fluide intermédiaire, ce qui permet de dUceler la présence d'une fuite et par conséquent la détérioration de l'appareil. De tels changeurs connus, présentent souvent l'inconvénient d'être compliqués, ondreux et de mauvais rendement du fait m8me de la difficult à constituer un circuit intermédiaire contenant le fluide intermédiaire détecteur entre le circuit traversé par le fluide primaire et le circuit travers par le fluide secondaire. La présente invention vise précisément à rdaliser un échangeur de chaleur multitubulaire à détection de fuites d'une grande simplicit4 puisqu'il est constitué de tubes rectilignes en jonction avec des plaques à tubes de technologie courante chez les fabricants dchangeurs de température. La figure 1 rapporte une telle dispositif tion ; elle représente un échangeur de chaleur selon l'invention et stapplique à l'échange de chaleur entre deux fluides, cet échangeur tant constitué de trois circuits distincts (1) (2) (3). Un premier circuit (1) contonant un fluide primaire à une pression déterminée, un deuxième circuit (2) contenant un fluide intermédiaire à une pression inférieure au précédent et un troisième circuit (3) contenant un fluide secondaire à une pression supérieure au deuxième. Le circuit primaire (1) selon linven- tion est inséré dans un assemblage formant un rdoiplent constitu de deux plaques à tubes (11) et (12), percées et reliées entr'elles d'une manière étanche par un faisceau multltubulaire à tubes coaxiaux rectilignes (13), assemblage compl Le circuit intermédiaire (2) logé dans un espace étroit enveloppant le circuit primaire (1) s'inscrit entre un ensemble formé de deux plaques à tube (21) et (22) percées et relises entr'elles dXune manière étanche par un faisceau tubulaire rectiligne (23) fermé à une extrémité par une paroi (24) et les surfaces extérieures (lr) (12) (13) et (17) du circuit primaire précédent . Il communique par lontromise dtun orifice (25) relit par une conduite (26) à un vase d'expansion (27) muni d'un orifice de trop plein (28). Le circuit secondaire (3) traverse par exemple un réservoir (31) comportant des orifices d'entrée (32) et de sortie (33) du fluide secondaire. Le fluide secondaire contenu dans le réservoir (31) est par exemple à réchauffer ; pour ce faire, un fluide primaire (1) plus chaud est introduit dans le circuit primaire par l'orifice (ils) et normalement acheminé à intérieur du faisceau tubulaire (13) et de l'embouti (17) pour ressortir par l'orifice (16) abandonnant en parcours une partie de ses calories au circuit intermédiaire (2) au profit du fluide in termédiaire qui de volume restreint, retransmet à son tour in plus grande partie de sa chaleur au circuit (3) au profit dtz fluide secondaire. Du fait de l'interposition d'un fluideintermédiaire entre les fluides primaire et secondaire, tout percement dune quelconque paroi du circuit intermédiaire (2) se traduit par un débordement du fluide intermédiaire puisque les pressions des fluides primaire et secondaire sont supdrieures à celle du fluide intermédiaire, et ainsi la dbtection de fuites en un point quelconque de l'échangeur est assure et contrdlablo. De ces dispositions résulte encore que les fluides primaires et secondaire ne peuvent entrer en contact ltun avec l'autre sans que l'utilisateur, par la surveillance du niveau du liquide dans le vase d'expansion ne soit prévenu de la détérioration de ltéchangeur. La figure 2 représente un échangeur de chaleur selon l'invention présentant une variante simplifiée du prdc4- dent en ce que le volume du circuit intermédiaire comportant le fluide supplémentaire détecteur, est réduit et contenu entre les faisceaux de tubes (13 et (23) et les plaques à tube (11) et (21) - (12) et (22) ; ce circuit étant relié de meme que le précédent à l'orifice (25), lacanalisation (26), le vase d'expansion (27) et son orifice de trop plein (28). La paroi (24) est constituée normalement de maté- riaux résistant à la corrosion ou de forte épaisseur afin d'éliminer les risques de percement de cette paroi. REVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur à fluide intermédiaire détecteur de fuites caractérisé en ce que le fluide détecteur de fuites est contenu pour l'essentiel entre l'intérieur et l'ex- térieur de deux faisceaux multitubulaires i tubes coaxiaux rec tilignes (13) et (23) reliés à un vase d'expansion.(27) 2. Echangeur selon la revendication 1 caractérisé on ce que l'ensemble constituant les faisceaux tubulaires del'échan- geur est séparable du réservoir (31) contenant le fluide secondaire. 3. Echangeur figure 2 selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'une paroi (24) en contact avec les fluides primaire (t) et secondaire (3) est constituée de matériaux résis- tant à la corrosion ou possède une épaisseur supérieure aux fais coyaux tubulaires (13) et (23). 4. Echangeur selon les revendication 1 22 et # carac tersé en ce que la totalité de la surface d'échange parcourue par le fluide intermédiaire (2) est en contact avec le fluide secondaire (3). 5. Echangeur selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il est constitué, une chambre intérieure entre les plaques à tubes avant (11) et (21) et une chambre intérieure entre les plaques à tubes arrière (12) et (22).