Brevet FR2568000A1 — publié le 19860124

Tube d'échangeur à ailettes La présente invention concerne un tube d'échangeur présentant des ailettes de refroidissement pour étendre la surface d'échange de chaleur. Les ailettes sont constituées par une bande de feuillard enroulée sur chant en spirale autour du tube et soudée tout le long. La bande de feuillard est généralement échancrée à intervalles réguliers sur son bord externe de façon à former des crénelures afin de permettre son enroulement sur le tube ce qui favorise également la circulation du fluide externe. Lorsque le tube et le feuillard sont en métal identique, on est dans une situation favorable au point de vue des contraintes thermiques, cependant, il arrive que l'on soit amené à utiliser des tubes en aciers spéciaux, tel que de l'acier inoxydable, lorsque le fluide à véhiculer par le tube est corrosif ou les conditions de service sévères. Si alors on utilise pour faire les ailettes un feuillard également en acier inoxydable, le rendement thermique de l'échangeur n'est pas optimum et l'on est amené à réaliser des échangeurs de grande dimension. On peut alors, dans ce cas là, utiliser un feuillard en un autre métal meilleur conducteur de la chaleur, par exemple en nickel, mais alors on a des contraintes dues aux dilatations différentielles entre tube et ailette, et une telle solution n'est pas applicable aux hautes températures, par exemple pour un échangeur dans lequel circule un fluide à 550 C refroidi à l'air. La présente invention a donc pour but de réaliser un tube d'échan- geur à ailettes applicable au cas d'un tube réalisé dans un métal relativement mauvais conducteur de la chaleur et qui néanmoins puisse fonctionner avec un fluide à très haute température sans contraintes excessives dues à des dilatations différentielles et permettant de / réaliser un échangeur de dimension aussi réduite que possible. La présente invention a donc pour objet un tube d'échangeur à ailettes, constitué par un tube autour duquel est enroulé, sur chant, une bande métallique soudée à sa base au tube, caractérisé en ce que ladite bande métallique est réalisée par l'assemblage, par-soudure bout à bout, de deux feuillards de métaux différents, celui soudé sur le tube ayant un -2coefficient de dilatation très voisin de celui du tube et celui situé le plus à l'extérieur, ayant un coefficient de conductibilité thermique plus élevé que celui du tube. Avantageusement, ladite bande métallique comporte des crénelures partant de l'extérieur Jusqu'à dépasser légèrement la soudure entre les deux feuillards constitutifs de ladite bande. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description d'un exemple de réalisation de l'invention faite ci-après, en regard du dessin annexé dans lequel: La figure 1 montre en perspective une portion de tube d'échangeur selon l'invention. La figure 2 montre en vue de dessus l'enroulement de la bande métallique autour d'un tube. La figure 1 représente donc une portion d'un tube 1 d'échangeur de chaleur comportant une ailette 2 enroulée en hélice autour du tube. Le tube 1 est par exemple un tube en acier inoxydable véhiculant par exemple du sodium liquide à 550 C. Conformément à l'invention, l'ailette 2 est réalisée en deux parties. Elle se compose d'un talon 3 réalisé à partir d'un feuillard 4 en acier inoxydable (fig.2) et d'une partie extérieure crénelée 5 réalisée à partir d'un feuillard 6 (fig.2) d'un autre métal, ayant une meilleure conductibilité thermique que l'acier inoxydable du tube 1 et du talon 3, par exemple en nickel. L'ailette 2 est ainsi enroulée en hélice autour du tube 1 et soudée par son talon contre le tube. On procède de la façon suivante; on commence par souder côte à c8te les deux feuillards: 4 en acier inoxydable et 6 en nickel. Ensuite, on réalise des découpes 7 de manière à réaliser des crénelures. Les découpes 7 atteignent et même dépassent légèrement le cordon de soudure 8. La bande ainsi formée est alors enroulée et soudée sur le tube 1. Le feuillard 4 constituant le talon 3 de l'ailette 2 est constitué, dans l'exemple cité, du même métal que celui du tube 1. On peut éventuellement utiliser un métal différent à condition que son coefficient de dilatation soit très voisin de celui du métal du tube. On comprend bien que la disposition selon l'invention permet -3- d'éviter les contraintes dues aux dilatations différentielles, tout en améliorant les coefficients d'échange thermique grâce à la partie 5 de l'ailette 2 en métal ayant une meilleure conductibilité thermique. Les feuillards 4 et 6 ne sont pas nécessairement de la même épais- seur. Par ailleurs, dans le cas d'un tube 1 de gros diamètre ou alors si la largeur du feuillard externe 6 est faible, on peut omettre les découpes 7. -14- REVENDICATIONS 1/ Tube d'échangeur à ailettes, constitué par un tube (1) autour duquel est enroulée, sur chant, une bande métallique (2) soudée à sa base au tube, caractérisé en ce que ladite bande métallique est réalisée par l'assemblage, par soudure bout à bout, de deux feuillards (4, 6) de métaux différents, celui (4) soudé sur le tube ayant un coefficient de dilatation très voisin de celui du tube et celui (6) situé le plus à l'extérieur ayant un coefficient de conductibilité thermique plus élevé que celui du tube. 2/ Tube d'échangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bande métallique comporte des crénelures (7) partant de l'extérieur Jusqu'à dépasser légèrement la soudure (8) entre les deux feuillards constitutifs de ladite bande. 3/ Tube d'échangeur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit feuillard soudé sur le tube est de même métal que le tube.