Brevet FR2702271A1 — publié le 19940909

i Distributeur perfectionné pour échangeur de chaleur, comportant un garnissage anticorrosion. La présente invention concerne un distributeur nouveau pour un échangeur de chaleur muni d'un garnissage anticorrosion coûteux, (par exemple en titane) Dans la présente invention, en partant d'une plaque tubulaire parfaitement plate, on obtient la continuité du garnis- sage anticorrosion à l'intérieur du joint entre ladite plaque tubulaire et le cylindre du distributeur avec une concentration des contraintes mi- nimales et avec le minimum de matériau anticorrosion nécessaire, en même temps qu'une augmentation considérable de la fiabilité du joint entre ladite plaque tubulaire et ledit cylindre et une diminution consi- dérable des coût entraînés. On connaît déjà dans l'état de la technique divers types de distributeurs pour des échangeurs de chaleur munis d'un garnissage an- ticorrosion coûteux, par exemple en titane. Dans l'un de ces types connus, on utilise une plaque tubulaire cylindrique ayant en coupe un profil en U et dans laquelle le fond plat et la paroi cylindrique sont reliés par un congé pour empêcher une concentration des contraintes et, par conséquent, des points de fracture préférentiels Toutefois,une telle plaque tubulaire a pour inconvénient que lors d'un placage par explosion, qui est une opération essentielle pour appliquer le titane, sa paroi latérale réfléchit l'onde d'explosion avec pour résultat de nombreux défauts qui ont pour conséquence qu'une partie périphérique importante de ladite plaque tubulaire ne peut pas être utilisée Il en résulte qu'il est nécessaire d'utiliser des plaques tubulaires de plus grand diamètre et, par conséquent, des dis- tributeurs plus grands et plus coûteux. Cet inconvénient est éliminé dans un autre type de distribu- teur pour échangeur de chaleur pourvu d'un garnissage anticorrosion, dans lequel on utilise une plaque tubulaire complètement plate munie d'une rainure circulaire pour obtenir un appendice destiné à un souda- ge au cylindre de distributeur et à recevoir un élément complémentaire en matériau anticorrosion. Cette dernière solution présente toutefois l'inconvénient d'in- tensifier et de concentrer les contraintes de la liaison entre la plaque tubulaire et le cylindre en raison de cette rainure circulaire et de la ré- duction consécutive de la section droite de ladite plaque tubulaire, ce- ci se traduisant par une fiabilité moindre et la nécessité, à dimensions égales de distributeur, d'une quantité plus grande de matériau anticor- rosion coûteux pour remplir ladite rainure circulaire avec pour consé- quence une augmentation des coûts. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvé- nients précités en fournissant un distributeur pour échangeur de cha- leur muni d'un garnissage anticorrosion coûteux, par exemple en titane, dans lequel la continuité du garnissage anticorrosion entre la plaque tubulaire plate et le cylindre de distributeur est obtenue à coup sûr avec une concentration minimale de contraintes et avec un mini- mum de matériau anticorrosion nécessaire. On atteint cet objectif essentiellement par le fait que la pla- que tubulaire ne comporte plus de rainure circulaire, la saillie néces- saire pour réaliser le joint soudé entre ladite plaque tubulaire et le cy- lindre de distributeur étant maintenant formée sur la partie périphéri- que de la plaque tubulaire par un dépôt de matériau de soudure; en ou- tre, on obtient la continuité du garnissage anticorrosion au niveau du joint à l'aide d'une bague anti-corrosion dont la section droite a sensi- blement un profil en L à angle arrondi qui adhère parfaitement au joint et aux surfaces intérieures voisines dudit joint. Par conséquent, le distributeur comportant un garnissage an- ticorrosion pour un échangeur de chaleur, comprenant une plaque tu- bulaire et un cylindre de distributeur garnis tous deux d'un matériau anticorrosion appliqué par placage par explosion, ledit matériau étant éliminé des régions périphériques dans lesquelles la plaque tubulaire est reliée audit cylindre, est caractérisé selon la présente invention par le fait que dans la région périphérique de ladite plaque tubulaire o il ne se trouve pas de garnissage anticorrosion, on a formé une saillie, reliée par un congé à ladite plaque tubulaire et formée par un dépôt de matériau de soudure, pour réaliser le joint soudé précité entre ladite plaque tubulaire et ledit cylindre, une bague en matériau anticorrosion ayant sensiblement un profil en L à angle arrondi adhérant parfaite- ment audit joint et aux surfaces intérieures du distributeur qui sont voisines dudit joint et reliant à la façon d'un congé le garnissage anti- corrosion de la plaque tubulaire au garnissage anticorrosion dudit cy- lindre. Pour faciliter l'introduction du telle bague en matériau anti- corrosion ayant sensiblement un profil en L à angle arrondi dans le cy- lindre de distributeur, ladite bague a, selon une autre caractéristique de la présente invention, un diamètre inférieur à celui dudit cylindre, une bague formant épaulement en matériau anticorrosion étant interpo- sée entre ladite bague ayant sensiblement un profil en L à angle arron- di et le garnissage anticorrosion dudit cylindre de distributeur Dans une variante de la présente invention, la bague en matériau anticorro- sion à profil en L à angle arrondi consiste en une pluralité de secteurs soudés les uns aux autres après insertion dans ledit cylindre de distri- buteur, lesdites soudures étant protégées par des couvre-joints en ma- tériau anticorrosion soudés aux parties sous-jacentes Enfin selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, ledit matériau an- ticorrosion est en titane. L'invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la des- cription de modes de réalisation préférés, donnée ci-après à titre pure- ment illustratif et non limitatif et pour laquelle on se référera aux des- sins annexés sur lesquels: la figure I est une coupe longitudinale schématique d'un dis- tributeur d'échangeur de chaleur formé selon les enseignements de la présente invention; la figure 2 est une coupe longitudinale fortement agrandie d'un détail de la figure 1; et la figure 3 est une vue en perspective à une échelle fortement agrandie montrant une variante de réalisation de la bague à profil en L à angle arrondi selon la présente invention. En se référant aux dessins, on voit que le distributeur d'échangeur de chaleur consiste en un cylindre 1 fermé par une extré- mité 2 en forme de dôme, ce cylindre et cette extrémité étant tous deux recouverts par des garnissages anticorrosions respectifs 3 et 4 en titane, appliqués par placage par explosion, et une plaque tubulaire plate 5 pourvue également d'un garnissage anticorrosion 6 appliqué par placage par explosion, et supportant une pluralité de tubes 7 Cette plaque tubulaire 5 et ce cylindre 1 sont soudés bout-à-bout l'un à l'au- tre par le joint soudé 8 au niveau de leurs régions périphériques res- pectives 9 et 10 o lesdits garnissages respectifs 6 et 3 ont été élimi- nés A cette fin, sur ladite région périphérique 9 de la plaque tubulaire a été formée, par dépôt d'un matériau de soudage, une saillie 11 re- liée à ladite plaque tubulaire (voir spécifiquement la figure 2), cette saillie agissant, par conséquent, comme un bord vis-à-vis dudit joint 8. Une saillie correspondante 12 est également formée sur ladite région périphérique 10 du cylindre 1 par dépôt d'un matériau de soudure La liaison entre le garnissage 3 de titane du cylindre 1 et le garnissage 6 de titane de la plaque tubulaire 5 est alors formé par une bague 13 en titane qui, en coupe, a la forme d'un L à angle arrondi et qui est dou- blée à ses extrémités aux éléments sous-jacents. Toutefois, étant donné que pour faciliter l'introduction de la bague 13 dans le cylindre 1, cette bague a un diamètre inférieur à celui du cylindre, on interpose une bague 14 formant épaulement, également en titane, entre la bague 13 à profil en L et le garnissage 3 en titane du cylindre 1, de telle manière que l'on soude la plaque 13 à profil en L respectivement au garnissage 6 en titane de la plaque tubulaire 5 et à la bague 14 en titane Comme il bien connu dans le domaine technique du titane, il faut aussi insérer entre le dépôt de matériau de soudure et le garnissage en titane un matériau inerte 15, 16, comme par exemple de l'argent, de l'aluminium, etc. Selon une variante représentée sur la figure 3, ladite bague 13 en titane à un profil sensiblement en L à angle arrondi est formée de trois secteurs 17, 18 et 19 qui sont soudés les uns aux autres lors- qu'ils sont placés à l'intérieur du cylindre, les soudures respectives 20 étant protégées par des couvre-joints correspondants 21. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été don- née qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes et des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la pré- sente invention. REVENDICATIONS 1 Distributeur muni d'un revêtement anticorrosion pour un échangeur de chaleur, comprenant une plaque tubulaire ( 5) et un cylin- dre ( 1) de distributeur tous deux garnis d'un matériau anticorrosion ap- pliqué par placage par explosion, ledit matériau étant éliminé des ré- gions périphériques dans lesquelles ladite plaque tubulaire est assemblée audit cylindre, caractérisé en ce que dans la région périphérique ( 9) de ladite plaque tubulaire ( 5), o ne se trouve pas de garnissage anticorrosion, est formée une saillie ( 11), reliée par un congé à ladite plaque tubulaire et formée par un dépôt de matériau de soudure, afin de réaliser ledit joint soudé entre la plaque tubulaire et le cylindre, et une bague ( 13) en matériau anticorrosion ayant sensiblement en coupe un profil en L à angle arrondi adhérant parfaitement audit joint et aux surfaces intérieures du distributeur qui sont voisines dudit joint et re- liant le garnissage anticorrosion de la plaque tubulaire au garnissage anticorrosion du cylindre. 2 Distributeur muni d'un garnissage anticorrosion pour un échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bague ( 13) a un diamètre inférieur à celui du cylindre, une ba- gue formant épaulement ( 14) en matériau anticorrosion étant interpo- sée entre ladite bague ( 13) un profil en L à angle arrondi et le garnis- sage anticorrosion ( 3) du cylindre du distributeur. 3 Distributeur muni d'un garnissage anticorrosion pour un échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bague en matériau anticorrosion et à profil en L à angle arrondi consiste en une pluralité de secteurs ( 17, 18, 19) reliés les uns aux au- tres par des soudures ( 20) après leur insertion dans le cylindre du dis- tributeur, lesdites soudures ( 20) étant protégées par des couvre-joints ( 21) en matériau anticorrosion soudé aux parties sous jacentes. 4 Distributeur muni d'un garnissage anticorrosion pour un échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau anticorrosion est du titane.