FR2570812A1 - HEAT EXCHANGER WITH A BEAM OF TUBES LODGED IN A BODY - Google Patents

Abstract

ECHANGEUR DE CHALEUR AVEC UN FAISCEAU LOGE DANS UN CORPS ET DONT LES TUBES SONT FIXES DANS DES PLAQUES TUBULAIRES D'EXTREMITE, LE CORPS COMPRENANT UN TUBE ENVELOPPE METALLIQUE ET DEUX TRONCONS D'EXTREMITE METALLIQUES, ET LES PLAQUES TUBULAIRES ETANT MOBILES, DANS LES LIMITES DE LA DILATATION THERMIQUE ET AVEC INTERPOSITION DES MOYENS D'ETANCHEITE, DANS LES TRONCONS D'EXTREMITE QUI SONT SERRES SUR LE TUBE ENVELOPPE DISPOSE ENTRE EUX ET PARCOURU PAR UN FLUIDE SECONDAIRE. LES EXTREMITES EN REGARD DES TRONCONS D'EXTREMITE 4, 4 ET DU TUBE ENVELOPPE 3 SONT MUNIES DE COLLERETTES 10, 11 RABATTUES ET DIRIGEES VERS L'EXTERIEUR. L'ANGLE FORME AVEC L'AXE LONGITUDINAL DU TUBE ENVELOPPE EST DE 45 MIN. ET DE 90 MAX. UN JOINT 12 PREVU SUR CHAQUE PLAQUE TUBULAIRE 9 ASSURE SON ETANCHEITE PAR RAPPORT AU TUBE ENVELOPPE 3 ET AU TRONCON D'EXTREMITE 4, 4; IL EST SERRE ENTRE DEUX COLLERETTES RABATTUES EN REGARD. DES COLLIERS DE SERRAGE 13, 14 SE PLACENT SUR LES COLLERETTES RABATTUES. L'INVENTION PERMET UNE PRODUCTION ECONOMIQUE, UN MONTAGE SIMPLE ET UNE GRANDE COMPENSATION DES TOLERANCES.HEAT EXCHANGER WITH A BEAM HOUSED IN A BODY AND WHOSE TUBES ARE FIXED IN TUBULAR END PLATES, THE BODY CONSISTING OF A METAL ENCLOSURE TUBE AND TWO METALLIC END TRUNKS, AND THE TUBULAR PLATES, IN THE LIMITS OF THERMAL EXPANSION AND WITH INTERPOSITION OF SEALING MEANS, IN THE END TRUNKS WHICH ARE CLOSED ON THE ENVELOPE TUBE ARRANGED BETWEEN THEM AND RUN BY A SECONDARY FLUID. THE ENDS WITH REGARD TO THE END TRUNKS 4, 4 AND THE ENVELOPE TUBE 3 ARE EQUIPPED WITH RIMS 10, 11 FLAPED DOWN AND DIRECTED TO THE EXTERIOR. THE ANGLE FORMED WITH THE LONGITUDINAL AXIS OF THE ENVELOPE TUBE IS 45 MIN. AND 90 MAX. A SEAL 12 PROVIDED ON EACH TUBULAR PLATE 9 ENSURES ITS TIGHTNESS WITH RESPECT TO THE ENVELOPE TUBE 3 AND TO THE END TRUNK 4, 4; IT IS CLOSED BETWEEN TWO COLLAR RINGS IN LOOK. CLAMPS 13, 14 ARE PLACED ON THE FLAPED COLLARS. THE INVENTION ALLOWS ECONOMICAL PRODUCTION, SIMPLE ASSEMBLY AND GREAT COMPENSATION FOR TOLERANCES.

Description

La présente invention concerne un échangeur de chaleur compor-The present invention relates to a heat exchanger comprising

tant un faisceau logé dans un corps et dont les tubes sont fixés dans des plaques tubulaires d'extrémité et parcourus par un fluide primaire, le corps comprenant un tube enveloppe métallique et deux tronçons d'extrémité métalliques, et les plaques tubulaires étant  as a bundle housed in a body and the tubes of which are fixed in tubular end plates and traversed by a primary fluid, the body comprising a metal envelope tube and two metal end sections, and the tubular plates being

mobiles, dans les limites de dilatation thermique et avec interposi-  mobile, within the limits of thermal expansion and with interposi-

tion des moyens d'étanchéité, dans les tronçons d'extrémité qui sont serrés sur le tube enveloppe disposé entre eux, parcouru par un fluide  tion of the sealing means, in the end sections which are clamped on the casing tube disposed between them, traversed by a fluid

secondaire et présentant des tubulures pour le fluide secondaire.  secondary and having pipes for the secondary fluid.

La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne  Patent application of the Federal Republic of Germany

publiée sous le n 31 10 489 décrit déjà un échangeur de chaleur com-  published under number 31 10 489 already describes a combined heat exchanger

portant un corps dans lequel est logé un faisceau de tubes. Les extré-  carrying a body in which is housed a bundle of tubes. Extremes

mités des tubes de l'échangeur de chaleur sont maintenues dans des plaques tubulaires et parcourues par un fluide primaire. Le corps est constitué par un tube enveloppe métallique, deux viroles et deux couvercles qui sont assemblés par des tirants et des écrous. Les plaques tublaires sont maintenues dans les couvercles et les viroles, avec interposition de joints d'étanchéité, de façon à être mobiles dans les limites de la dilatation thermique. Les viroles portent les  mites from the tubes of the heat exchanger are held in tubular plates and traversed by a primary fluid. The body consists of a metal casing tube, two ferrules and two covers which are assembled by tie rods and nuts. The glass plates are held in the covers and the ferrules, with interposition of seals, so as to be movable within the limits of thermal expansion. The ferrules bear the

tubulures pour un fluide secondaire qui, à l'intérieur du tube enve-  tubing for a secondary fluid which, inside the receiving tube

loppe, balaie la face extérieure des tubes de l'échangeur de chaleur.  lop, sweeps the outside of the heat exchanger tubes.

La constitution d'un tel échangeur de chaleur est très coûteuse  The constitution of such a heat exchanger is very expensive

car de nombreuses pièces détachées sont nécessaires, imposant de coû-  because many spare parts are necessary, imposing cost

teuses opérations d'usinage et un long temps de montage. C'est ainsi que le corps comprend cinq pièces détachées qui, y compris le tube enveloppe du commerce, doivent subir un usinage de reprise sans lequel  machining operations and a long assembly time. This is how the body comprises five spare parts which, including the commercial envelope tube, must undergo a rework machining without which

une bonne application des pièces les unes sur les autres serait impos-  proper application of the pieces on top of each other would be necessary

sible, en particulier sur les brides d'assemblage du tube enveloppe et des viroles. De nombreux joints sont en outre nécessaires pour assurer l'étanchéité des pièces du corps entre elles et par rapport  sible, in particular on the assembly flanges of the envelope tube and the ferrules. Many seals are also necessary to seal the body parts together and relative

aux plaques tubulaires, et pour séparer les circuits des fluides.  to the tubular plates, and to separate the fluid circuits.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 426 841 décrit un  U.S. Patent No. 3,426,841 describes a

échangeur de chaleur à faisceau de tubes, dans lequel les tubes plas-  tube bundle heat exchanger, in which the plastic tubes

tiques sont maintenus dans une plaque tubulaire également réalisée dans un matériau plastique. Le corps est également constitué par des  ticks are held in a tubular plate also made of a plastic material. The body is also made up of

pièces plastiques, une pièce centrale tubulaire étant munie de cou-  plastic parts, a tubular central part being provided with

vercles d'extrémité. La pièce centrale tubulaire et les couvercles présentent à leurs extrémités des collets du type bride, la collerette d'une plaque tubulaire s'étendant entre deux collets en regard. Un  end locks. The tubular central part and the covers have flange type collars at their ends, the flange of a tubular plate extending between two opposite collars. A

joint d'étanchéité est disposé entre chaque collet et la plaque tubu-  gasket is placed between each collar and the tube plate

laire. Les pièces du corps sont fixées par des anneaux de serrage de façon à appliquer les brides sur la plaque tubulaire. La dilatation thermique du faisceau de tubes doit être absorbée par l'élasticité  laire. The body parts are fixed by clamping rings so as to apply the flanges to the tube plate. The thermal expansion of the tube bundle must be absorbed by the elasticity

des plaques tubulaires.tubular plates.

Cet échangeur de chaleur présente certes une constitution simple par suite de la réalisation des pièces du corps et des moyens de fixation, mais aussi l'inconvénient d'être entièrement constitué par des pièces plastiques. Les matériaux plastiques sont choisis de façon  This heat exchanger certainly presents a simple constitution as a result of the production of the body parts and of the fixing means, but also the drawback of being entirely constituted by plastic parts. The plastic materials are chosen so

à pouvoir être fondus ensemble, ce qui permet une fusion du bord exté-  to be able to be melted together, which allows a fusion of the outer edge

rieur de la plaque tubulaire sur les collets du type bride. Indépen-  of the tube plate on the flange type collars. Independent

damment du fait que des échangeurs de chaleur en matériaux métalliques sont nécessaires pour de nombreuses applications et qu'aucune matière plastique ne peut alors être employée, un autre problème réside dans le fait que le montage connu n'est réalisable qu'avec des plaques tubulaires relativement élastiques. L'emploi d'un faisceau de tubes avec des plaques tubulaires rigides, présentant une mobilité limitée dans le corps, est alors impossible. L'échangeur de chaleur connu doit enfin être fabriqué avec des tolérances serrées, car les faces en regard des collets du type bride et de la collerette interposée de la plaque tubulaire sont pratiquement parallèles, de sorte qu'une  especially as the fact that heat exchangers made of metallic materials are necessary for numerous applications and that no plastic material can then be used, another problem resides in the fact that the known mounting is only possible with tubular plates relatively elastic. The use of a bundle of tubes with rigid tubular plates, having limited mobility in the body, is therefore impossible. The known heat exchanger must finally be manufactured with tight tolerances, because the opposite faces of the flange type collars and the interposed collar of the tube plate are practically parallel, so that a

compensation des tolérances par serrage des colliers est impossible.  compensation of tolerances by tightening the collars is impossible.

L'invention vise par suite à développer un échangeur de chaleur du type décrit en introduction, de façon qu'il soit constitué par des pièces simples, de production économique, qu'il permette une grande  The invention therefore aims to develop a heat exchanger of the type described in the introduction, so that it consists of simple parts, of economical production, that it allows a large

compensation des tolérances et que son montage soit extrêmement simple.  compensation of tolerances and that its assembly is extremely simple.

Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les tronçons d'extrémité et le tube enveloppe sont munis à leurs extrémités en regard de collerettes dirigées vers l'extérieur et rabattues, l'angle par rapport à l'axe longitudinal du tube enveloppe ou des tronçons d'extrémité étant de 45 au minimum et de 90 au maximum; chaque plaque tubulaire est munie d'un joint, qui assure son étanchéité par rapport au tube enveloppe et au tronçon d'extrémité, et serrée simultanément entre deux collerettes rabattues en regard; et des colliers de serrage se placent sur les collerettes rabattues, la forme desdits colliers de  According to an essential characteristic of the invention, the end sections and the envelope tube are provided at their ends opposite collars directed towards the outside and folded down, the angle relative to the longitudinal axis of the envelope tube or end sections being 45 minimum and 90 maximum; each tube plate is provided with a seal, which seals it with respect to the envelope tube and the end section, and clamped simultaneously between two flanges folded down opposite; and clamps are placed on the folded flanges, the shape of said collars

serrage correspondant à celle des collerettes rabattues en regard.  tightening corresponding to that of the flanges folded down opposite.

L'invention présente les principaux avantages suivants: l'échan-  The invention has the following main advantages:

geur de chaleur est constitué par un nombre extrêmement réduit de pièces, qui peuvent être produites avec des tolérances relativement  heat gor consists of an extremely small number of parts, which can be produced with relatively tolerances

grandes et n'exigent aucun usinage de reprise. Le joint assure l'étan-  large and require no rework. The seal ensures the watertight

chéité entre la plaque tubulaire et les deux pièces du corps à assem-  between the tubular plate and the two parts of the body to be assembled

bler et, simultanément, compense les tolérances de fabrication et  bler and simultaneously compensates for manufacturing tolerances and

les variations de longueur. La réalisation des moyens de serrage per-  variations in length. The realization of the clamping means per-

met un resserrage simple, le vissage du collier de serrage produisant une nette translation longitudinale des pièces du corps l'une sur l'autre. Le dispositif d'étanchéité permet en outre une translation  puts a simple tightening, screwing the clamp producing a clear longitudinal translation of the body parts one on the other. The sealing device also allows translation

importante par dilatation thermique, sans perte d'étanchéité.  significant by thermal expansion, without loss of tightness.

Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention, les angles de deux collerettes en regard sont égaux entre eux et à environ par rapport à l'axe longitudinal du corps. Cette forme symétrique de la section du dispositif d'assemblage présente l'avantage suivant: le collier de serrage présente aussi une section symétrique, de sorte qu'une permutation des côtés est impossible lors du montage. Selon la  In a preferred embodiment of the invention, the angles of two facing flanges are equal to each other and approximately with respect to the longitudinal axis of the body. This symmetrical shape of the section of the assembly device has the following advantage: the clamp also has a symmetrical section, so that the sides cannot be swapped during assembly. According to

disposition de l'échangeur de chaleur, il peut toutefois être avanta-  arrangement of the heat exchanger, it can however be

geux que les tronçons d'extrémité présentent une collerette sensiblement d'équerre et que la collerette du corps en regard soit disposée suivant un angle < 60 . Le collier de serrage doit alors présenter une forme appropriée, la collerette ayant l'angle le plus faible garantissant une translation relative lors du serrage des colliers. Un tel dispositif est particulièrement judicieux quand le faisceau de tubes doit être introduit avec le tube enveloppe entre les tronçons d'extrémité fixes 4. et que les plaques tubulaires ne doivent pénétrer que légèrement dans  geux that the end sections have a substantially square flange and that the flange of the facing body is arranged at an angle <60. The clamp must then have an appropriate shape, the flange having the smallest angle ensuring relative translation when tightening the collars. Such a device is particularly judicious when the bundle of tubes must be introduced with the envelope tube between the fixed end sections 4. and the tubular plates must penetrate only slightly into

les tronçons d'extrémité.the end sections.

Une réalisation particulièrement favorable de l'invention réside dans la combinaison avec un indicateur de fuite, constitué comme suit: la face du joint d'étanchéité en regard de la plaque tubulaire comporte une gorge disposée suivant la circonférence de la plaque tubulaire et reliée à la face extérieure de l'échangeur de chaleur par au moins un canal radial du joint d'étanchéité. Dans le cas d'une fuite entre la plaque tubulaire et le tube enveloppe ou entre la plaque tubulaire et un tronçon d'extrémité, cet indicateur de fuite judicieusement intégré  A particularly favorable embodiment of the invention resides in the combination with a leak indicator, constituted as follows: the face of the seal facing the tubular plate has a groove disposed along the circumference of the tubular plate and connected to the outer face of the heat exchanger by at least one radial channel of the seal. In the event of a leak between the tube plate and the envelope tube or between the tube plate and an end section, this judiciously integrated leak indicator

au joint d'étanchéité dirige le fluide qui s'échappe sur la face exté-  at the seal directs the fluid which escapes on the external face

rieure de l'échangeur de chaleur et interdit un passage dans l'autre fluide. On évite ainsi des dommages résultant du mélange de fluides différents. La sortie du fluide indique la présence d'une fuite. Afin  of the heat exchanger and prevents passage through the other fluid. This avoids damage resulting from the mixture of different fluids. The fluid outlet indicates the presence of a leak. To

que la sortie du fluide de fuite ne se limite pas aux points d'assem-  that the leakage fluid outlet is not limited to the assembly points

blage des colliers de serrage, il est avantageux que le collier de ser-  clamping collars, it is advantageous that the clamp

rage présente des ouvertures radiales de section au moins égale à celle des canaux radiaux du joint d'étanchéité. Afin que le passage d'une éventuelle fuite soit assuré même lors du serrage des pièces du corps par le collier et de la déformation résultante du joint d'étanchéité,  Rabies has radial openings with a section at least equal to that of the radial channels of the seal. So that the passage of a possible leak is ensured even when the body parts are tightened by the collar and the resulting deformation of the seal,

et selon une autre caractéristique de l'invention, la gorge est cons-  and according to another characteristic of the invention, the throat is cons-

tituée par une fourrure rigide et le canal radial par un tube indé-  formed by a rigid fur and the radial channel by an independent tube

formable.formable.

Dans une forme de réalisation préférentielle du joint d'étan-  In a preferred embodiment of the seal

chéité, la section de ce dernier présente la forme d'un trapèze dont la face de base s'applique sur la plaque tubulaire et dont les faces latérales s'appliquent sur les collerettes rabattues des pièces du corps. Une grande surface d'application du joint d'étanchéité sur les faces correspondantes est ainsi assurée, indépendamment du serrage du collier. Un tel dispositif est recommandé en particulier quand  the section of the latter has the shape of a trapezium whose base face is applied to the tubular plate and whose side faces are applied to the folded-down flanges of the body parts. A large area of application of the seal on the corresponding faces is thus ensured, independently of the tightening of the collar. Such a device is recommended in particular when

les angles de deux collerettes en regard sont égaux.  the angles of two facing flanges are equal.

Le joint d'étanchéité peut utilement présenter une section ronde quand les angles de deux collerettes en regard diffèrent. Un tel joint  The seal may usefully have a round section when the angles of two facing flanges differ. Such a seal

d'étanchéité est facilement adaptable à une forme quelconque.  seal is easily adaptable to any shape.

Selon une autre caractéristique de l'invention, un collier de serrage de chaque paire est muni de pattes-ou d'un étrier pour la fixation de l'échangeur de chaleur. Des moyens de fixation distincts et leur montage sur le corps de l'échangeur de chaleur sont ainsi inutiles. Une production particulièrement simple et économique du tube enveloppe est obtenue quand il est constitué par un corps tubu-  According to another characteristic of the invention, a clamp for each pair is provided with lugs or a stirrup for fixing the heat exchanger. Separate fixing means and their mounting on the body of the heat exchanger are therefore unnecessary. A particularly simple and economical production of the envelope tube is obtained when it is constituted by a tubular body.

laire étiré avec des tubulures formées pour le fluide secondaire.  stretched area with tubing formed for the secondary fluid.

Les tronçons d'extrémité du corps peuvent de façon connue être constitués par des couvercles munis de tubulures pour le fluide primaire, L'invention permet toutefois aussi de constituer les tronçons d'extrémité du corps par des tubes de raccordement de même diamètre que le tube enveloppe. Un avantage particulier de cette mesure est obtenu quand ces tubes de raccordement sont constitués par des tubes d'un réseau de canalisations existant déjà, ce qui évite des  The end sections of the body can in known manner be constituted by covers provided with pipes for the primary fluid, The invention however also makes it possible to constitute the end sections of the body by connection tubes of the same diameter as the tube envelope. A particular advantage of this measurement is obtained when these connection tubes are constituted by tubes from an already existing network of pipes, which avoids

couvercles et des tubulures supplémentaires pour le fluide primaire.  additional covers and tubing for the primary fluid.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront  Other characteristics and advantages of the invention will be

mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exem-  better understood using the detailed description below of example

ples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente (avec coupe partielle) un échangeur de chaleur à faisceau de tubes et assemblage par colliers de serrage;  embodiments and the accompanying drawings in which: FIG. 1 represents (with partial section) a heat exchanger with a bundle of tubes and assembly by clamps;

la figure 2 représente à plus grande échelle une variante de réalisa-  FIG. 2 shows on a larger scale an alternative embodiment

tion du détail X; la figure 3 est une élévation suivant l'axe III de la figure 1; la figure 4a représente une variante de réalisation de la figure 2; la figure 4b représente un élément d'étanchéité de section ronde au repos; et la figure 5 représente le montage d'un échangeur de chaleur dans un  tion of detail X; Figure 3 is an elevation along the axis III of Figure 1; Figure 4a shows an alternative embodiment of Figure 2; FIG. 4b represents a sealing element of round section at rest; and Figure 5 shows the mounting of a heat exchanger in a

réseau de canalisations existant.existing piping network.

La figure 1 représente un échangeur de chaleur 1 avec un corps 2 comportant un tube enveloppe métallique 3 et deux tronçons d'extrémité  FIG. 1 represents a heat exchanger 1 with a body 2 comprising a metal casing tube 3 and two end sections

métalliques, réalisés sous forme de couvercles 4 et 4'. Le tube enve-  metallic, made in the form of covers 4 and 4 '. The tube

loppe 3 présente deux tubulures 5 et 6 pour l'entrée et la sortie du fluide secondaire. Comme le montre la coupe partielle sur la partie gauche de la figure 1, le tube enveloppe 3 contient un faisceau de plusieurs tubes 7, dont les extrémités 8 sont maintenues dans une  loppe 3 has two pipes 5 and 6 for the inlet and outlet of the secondary fluid. As shown in the partial section on the left-hand side of FIG. 1, the envelope tube 3 contains a bundle of several tubes 7, the ends 8 of which are held in a

plaque tubulaire 9 rigide.rigid tubular plate 9.

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Le tube enveloppe 3 comporte à son extrémité une collerette  The envelope tube 3 has at its end a flange

rabattue 10, dirigée vers l'extérieur, l'angle a formé par la colle-  folded down 10, directed outwards, the angle a formed by the adhesive

rette 10 et l'axe longitudinal de l'échangeur de chaleur étant de environ. Le côté du couvercle 4 en regard du tube enveloppe 3 présente également une collerette rabattue 11, dirigée vers l'exté- rieur et qui, comme la collerette 10 du tube enveloppe 3, forme un  rette 10 and the longitudinal axis of the heat exchanger being approximately. The side of the cover 4 facing the envelope tube 3 also has a folded flange 11, directed towards the outside and which, like the flange 10 of the envelope tube 3, forms a

angle a d'environ 60 avec l'axe longitudinal de l'échangeur de cha-  angle a of about 60 with the longitudinal axis of the heat exchanger

leur 1. Entre les deux collerettes rabattues 10 et 11 se trouve un joint d'étanchéité 12 de section trapézoidale. La face enveloppe intérieure du joint d'étanchéité 12, c'est-à-dire la base du trapèze, s'applique sur la circonférence extérieure de la plaque tubulaire 9 et ses faces latérales s'appliquent sur les collerettes rabattues 10 et 11, le  their 1. Between the two folded flanges 10 and 11 is a seal 12 of trapezoidal section. The inner envelope face of the seal 12, that is to say the base of the trapezoid, is applied to the outer circumference of the tubular plate 9 and its lateral faces are applied to the folded flanges 10 and 11, the

joint assurant ainsi simultanément l'étanchéité entre la plaque tubu-  seal thus simultaneously ensuring the seal between the tubular plate

laire 9 d'une part et le tube enveloppe 3 et le couvercle 4 d'autre  slide 9 on the one hand and the envelope tube 3 and the cover 4 on the other

part.go.

Un dispositif identique de collerette rabattue 10 et 11 avec un joint d'étanchéité 12 se trouve -à l'autre extrémité du tube enveloppe 3,  An identical folded collar device 10 and 11 with a seal 12 is located at the other end of the envelope tube 3,

à savoir au raccordement de ce dernier avec le couvercle 4'. Des col-  namely the connection of the latter with the cover 4 '. Col-

liers de serrage 13 et 14, dont la section correspond à celle des col-  clamps 13 and 14, the cross section of which corresponds to that of the collars

lerettes rabattues 10 et 11, sont prévus pour la fixation des couvercles 4 et 4' sur le tube enveloppe 3. Les deux colliers de serrage 13 et 14  folded tabs 10 and 11, are provided for fixing covers 4 and 4 'on the envelope tube 3. The two clamps 13 and 14

d'une paire se placent pratiquement sur toute la circonférence du dis-  of a pair are placed practically on the whole circumference of the dis-

positif constitué par les collerettes rabattues 10, 11 et le joint d'étanchéité 12 interposé, et sont serrés par les boulons 15 et écrous 16 qui agissent sur les pattes 13' et 14' des colliers 13 et 14. Plus les écrous 16 sont tournés sur les boulons 15, plus les colliers de serrage 13, 14 s'abaissent sur les collerettes rabattues 10, 11 et provoquent ainsi par les faces inclinées le déplacement du couvercle 4 ou 4' par rapport au tube enveloppe 3. La force de pressage agissant sur le joint d'étanchéité 12 est ainsi augmentée simultanément. Comme  positive constituted by the folded-down flanges 10, 11 and the seal 12 interposed, and are tightened by the bolts 15 and nuts 16 which act on the lugs 13 'and 14' of the collars 13 and 14. The more the nuts 16 are turned on the bolts 15, plus the clamps 13, 14 are lowered on the folded-down flanges 10, 11 and thus cause the inclined faces to move the cover 4 or 4 'relative to the casing tube 3. The pressing force acting on the seal 12 is thus increased simultaneously. As

le montre la figure 1, les-faces frontales des couvercles 4 et 4' por-  shown in Figure 1, the front faces of the covers 4 and 4 '

tent des tubulures 17 et 17' pour le fluide primaire.  try pipes 17 and 17 'for the primary fluid.

La figure 2 représente à plus grande échelle une variante de réalisation du détail X de la figure 1. Comme sur cette dernière, deux collerettes rabattues 10 et 11 sont en regard, qui forment chacune le mime angle a avec l'axe longitudinal de l'échangeur de chaleur. Le  Figure 2 shows on a larger scale an alternative embodiment of detail X of Figure 1. As on the latter, two folded flanges 10 and 11 are opposite, which each form the same angle a with the longitudinal axis of the heat exchanger. The

joint d'étanchéité 12 de section trapézoïdale se trouve entre les col-  seal 12 of trapezoidal section is located between the collars

lerettes 10 et 11. La face 18 du joint d'étanchéité 12 en regard de la plaque tubulaire 9 présente une gorge 19 circonférentielle, reliée par un canal 20 radial à la face extérieure du joint d'étanchéité 12. Ce dernier présente donc sur la face 18 deux secteurs d'étanchéité, qui agissent comme des joints séparés. Lorsqu'une fuite apparaît en effet sur un des secteurs d'étanchéité, le fluide qui s'échappe est dirigé vers l'extérieur par la gorge 19 et le canal radial 20, et ne peut donc  tabs 10 and 11. The face 18 of the seal 12 opposite the tubular plate 9 has a circumferential groove 19, connected by a radial channel 20 to the outer face of the seal 12. The latter therefore has on the face 18 two sealing sectors, which act as separate seals. When a leak appears in fact on one of the sealing sectors, the escaping fluid is directed outward through the groove 19 and the radial channel 20, and therefore cannot

pas atteindre l'autre fluide, ce qui risquerait de provoquer des dom-  not reach the other fluid, which could cause dom-

mages importants dans certaines conditions.  important mages under certain conditions.

Une fourrure rigide 21 est prévue pour maintenir la forme de la  A rigid fur 21 is provided to maintain the shape of the

gorge 19, car de tels joints d'étanchéité 12 sont habituellement réa-  groove 19, because such seals 12 are usually made

lisés dans un matériau à élasticité caoutchoutique. Le canal radial 20 est constitué par un tube 22 indéformable. Afin que la seule sortie d'une éventuelle fuite ne se trouve pas sur les extrémités des colliers 13, 14 constituées par les pattes 13', 14', ce qui est gênant selon la position de l'échangeur de chaleur, les colliers de serrage 13 et 14 présentent aussi des ouvertures radiales 23, de sorte que la fuite  made of a material with rubber elasticity. The radial channel 20 is constituted by a non-deformable tube 22. So that the only outlet for a possible leak is not on the ends of the collars 13, 14 formed by the lugs 13 ', 14', which is inconvenient depending on the position of the heat exchanger, the clamps 13 and 14 also have radial openings 23, so that the leak

est très rapidement décelable par la sortie de liquide.  is very quickly detectable by the liquid outlet.

La figure 3 représente une élévation suivant l'axe III-III de la figure 1, les mîmes pièces portant les mîmes références que sur la figure 1. Cette élévation représente le couvercle 4' avec la collerette 11 de rayon plus élevé et la tubulure 17', à travers laquelle une partie de la plaque tubulaire 9 est visible avec les extrémités 8 fixées des tubes. Les colliers de serrage 13 et 14 recouvrent chacun pratiquement  FIG. 3 represents an elevation along the axis III-III of FIG. 1, the same parts bearing the same references as in FIG. 1. This elevation represents the cover 4 ′ with the flange 11 of larger radius and the tubing 17 ', through which a part of the tubular plate 9 is visible with the ends 8 fixed to the tubes. Hose clamps 13 and 14 each practically cover

la demi-circonférence de la collerette 11, de sorte qu'un espace suffi-  the half-circumference of the collar 11, so that a sufficient space

sant demeure entre les pattes 13' et 14' dirigées radialement vers  health remains between the legs 13 'and 14' directed radially towards

l'extérieur pour le serrage à l'aide des boulons 15 et des écrous 16.  the outside for tightening using bolts 15 and nuts 16.

Un étrier 24 est soudé sur le collier de serrage inférieur 14 et ses extrémités 25 en saillie présentent des trous de fixation, de sorte  A bracket 24 is welded to the lower clamp 14 and its projecting ends 25 have fixing holes, so

que l'étrier 24 sert à la fixation de l'échangeur de chaleur.  that the bracket 24 is used for fixing the heat exchanger.

La figure 4a représente une variante de réalisation du disposi-  FIG. 4a represents an alternative embodiment of the device.

tif d'assemblage, dans laquelle le tronçon d'extrémité de l'échangeur  assembly, in which the end section of the exchanger

de chaleur doit être constitué par un tube 27 du réseau de canalisa-  heat must be constituted by a tube 27 of the network of pipelines-

tions présentant le même diamètre que le tube enveloppe 3. Le tube de raccordement 27 comporte une collerette 28 sensiblement d'équerre, dirigée vers l'extérieur et en regard d'une collerette 29 du tube  tions having the same diameter as the envelope tube 3. The connection tube 27 comprises a flange 28 substantially square, directed outwards and facing a flange 29 of the tube

enveloppe 3, rabattue et formant avec l'axe longitudinalde l'échan-  envelope 3, folded down and forming with the longitudinal axis of the sample

geur de chaleur un angle a d'environ 50 . Entre les collerettes rabattues 28, 29 et la plaque tubulaire 9, dans laquelle sont fixées les  heat gor an angle a of about 50. Between the folded-down flanges 28, 29 and the tube plate 9, in which the

extrémités 8 des tubes, se trouve un joint d'étanchéité 30 s'appli-  ends 8 of the tubes, there is a seal 30 applied

quant sur la circonférence de la plaque tubulaire 9 et sur les colle-  as for the circumference of the tube plate 9 and on the adhesives

rettes rabattues 28 et 29. Le joint d'étanchéité 30 a initialement une section ronde, comme le montre la figure 4b; par suite de son élasticité et des forces qu'il subit lors du serrage des collerettes rabattues 28 et 29, il se déforme toutefois de façon à assurer une grande surface d'application tant sur les collerettes rabattues que sur la plaque tubulaire 9. Le joint d'étanchéité 30 comporte,comme le joint 12 précédemment décrit à l'aide de la figure 2, une gorge 19 circulaire à fourrure 21 de renforcement et un tube 22 constituant le canal radial 20. Un collier de serrage 31, approprié aux angles  folded rakes 28 and 29. The seal 30 initially has a round section, as shown in FIG. 4b; due to its elasticity and the forces it undergoes when tightening the folded flanges 28 and 29, it however deforms so as to ensure a large application surface both on the folded flanges and on the tubular plate 9. The seal sealing 30 includes, like the seal 12 previously described with the help of FIG. 2, a circular groove 19 with reinforcement fur 21 and a tube 22 constituting the radial channel 20. A clamp 31, suitable for angles

des collerettes 28 et 29, est prévu avec des branches 32 et 33 adap-  flanges 28 and 29, is provided with branches 32 and 33 adapted

- tées aux angles des collerettes 28 et 29. Le collier de serrage 31 présente en outre une ouverture radiale 34 pour le passage du liquide de fuite. Avec le dispositif d'assemblage représenté à la figure 4a, le serrage du collier 31 produit une translation relative du tube de raccordement 27 et du tube enveloppe 33, par la seule action des  - Tees at the angles of the flanges 28 and 29. The clamp 31 also has a radial opening 34 for the passage of the leakage liquid. With the assembly device shown in FIG. 4a, the tightening of the collar 31 produces a relative translation of the connection tube 27 and of the casing tube 33, by the sole action of the

faces inclinées de la collerette 29 et de la branche 32.  inclined faces of the collar 29 and of the branch 32.

La figure 5 représente schématiquement le montage de l'échan-  FIG. 5 schematically represents the assembly of the sample

geur de chaleur selon l'invention dans un réseau de canalisations exis-  heat sink according to the invention in a network of existing pipes

tant. Les tubes de raccordement 27 présentent le même diamètre que le tube enveloppe 3 de l'échangeur de chaleur 1. Ce dernier est relié par des colliers de serrage 13 et 14 aux tubes de raccordement 27 de la façon précécemment décrite à l'aide de la figure 1. Comme le montre  so much. The connection tubes 27 have the same diameter as the casing tube 3 of the heat exchanger 1. The latter is connected by clamps 13 and 14 to the connection tubes 27 in the manner previously described using the figure 1. As shown

nettement la figure 5, il est ainsi possible d'économiser les couver-  Figure 5 clearly, it is thus possible to save the covers.

cles constituant les tronçons d'extrémité, tels qu'ils sont repré-  keys constituting the end sections, as shown

sentés sur la figure 1, et les tubulures correspondantes pour le fluide  shown in Figure 1, and the corresponding tubing for the fluid

primaire. Un tel montage de l'échangeur de chaleur est possible uni-  primary. Such mounting of the heat exchanger is possible uni-

quement parce que le dispositif d'assemblage permet une grande compen-  because the assembly device allows great compensation

sation des tolérances avec une étanchéité fiable entre les deux cir-  tolerances with a reliable seal between the two circuits

cuits. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir  cooked. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the principle and to the devices which have just been described only by way of nonlimiting examples, without going beyond

du cadre de l'invention.of the scope of the invention.

2 5 7U 0 8122 5 7U 0 812

Claims (12)

RevendicationsClaims 1. - Echangeur de chaleur comportant un faisceau logé dans un corps et dont les tubes sont fixés dans des plaques tubulaires d'extrémité et parcourus par un fluide primaire, le corps comprenant un tube enveloppe métallique et deux tronçons d'extrémités métalliques, et les plaques tubulaires étant mobiles, dans les limites de la dilatation thermique et avec interposition de moyens d'étanchéité, dans les tronçons d'extrémité qui sont serrés sur le tube enveloppe disposé entre eux, parcouru par un fluide secondaire et présentant des tubulures pour le fluide secondaire, ledit échangeur de chaleur étant caractérisé en ce que les tronçons d'extrémité (4, 4', 27) et le tube enveloppe (3) sont munis à leurs extrémités en regard de collerettes (10, 11, 28, 29) dirigées vers l'extérieur et rabattues, l'angle (a) par rapport à l'axe longitudinal du tube enveloppe (3) ou des tronçons d'extrémité  1. - Heat exchanger comprising a bundle housed in a body and the tubes of which are fixed in tubular end plates and traversed by a primary fluid, the body comprising a metal envelope tube and two sections of metal ends, and the tubular plates being movable, within the limits of thermal expansion and with the interposition of sealing means, in the end sections which are clamped on the casing tube disposed between them, traversed by a secondary fluid and having tubings for the fluid secondary, said heat exchanger being characterized in that the end sections (4, 4 ′, 27) and the casing tube (3) are provided at their ends opposite facing flanges (10, 11, 28, 29) outwards and folded back, the angle (a) relative to the longitudinal axis of the envelope tube (3) or end sections (4, 4', 27) étant de 45 au minimum et de 90 au maximum; chaque pla-  (4, 4 ', 27) being 45 minimum and 90 maximum; each place que tubulaire (9) est munie d'un joint (12, 30), qui assure son étan-  that tubular (9) is provided with a seal (12, 30), which ensures its tightness chéité par rapport au tube enveloppe (3) et au tronçon d'extrémité (4, 4', 27), et serrée simultanément entre deux collerettes rabattues en regard (10, 11 ou 28, 29); et des colliers de serrage (13, 14, 31) se placent sur les collerettes rabattues (10, 11 ou 28, 29), la forme desdits colliers de serrage (13, 14, 31) correspondant à celle des  square with respect to the envelope tube (3) and to the end section (4, 4 ′, 27), and clamped simultaneously between two flanges folded down opposite (10, 11 or 28, 29); and clamps (13, 14, 31) are placed on the folded collars (10, 11 or 28, 29), the shape of said clamps (13, 14, 31) corresponding to that of collerettes rabattues en regard (10, 11, 28, 29).  collars folded down opposite (10, 11, 28, 29). 2. Echangeur de chaleur selon revendication 1, caractérisé en ce que les angles (a) de deux collerettes (10, 11) en regard sont égaux  2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the angles (a) of two facing flanges (10, 11) are equal entre eux et d'environ 60 .between them and about 60. 3. Echangeur de chaleur selon revendication 1, caractérisé en ce que les angles de deux collerettes (28, 29) en regard sont différents,  3. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the angles of two facing flanges (28, 29) are different, une collerette (28) présentant un angle d'environ 90 et l'autre col-  a collar (28) having an angle of approximately 90 and the other collar lerette (29) un angle < 60 .lerette (29) an angle <60. 4. Echangeur de chaleur selon une quelconque des revendications 1  4. Heat exchanger according to any one of claims 1 à 3, caractérisé en ce que la face (18) du joint d'étanchéité (12, 30) en regard de la plaque tubulaire (9) comporte une gorge (19) disposée suivant la circonférence de la plaque tubulaire et reliée à la face extérieure de l'échangeur de chaleur (1) par au moins un canal radial  to 3, characterized in that the face (18) of the seal (12, 30) opposite the tube plate (9) has a groove (19) arranged along the circumference of the tube plate and connected to the face outside of the heat exchanger (1) by at least one radial channel (20) du joint d'étanchéité (12, 30).  (20) of the seal (12, 30). 708 12708 12 5. Echangeur de chaleur selon revendication 4, caractérisé en ce que le collier de serrage (13, 14, 31) présente des ouvertures radiales (23, 34) dont la section est au moins égale à celle des canaux radiaux  5. Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the clamp (13, 14, 31) has radial openings (23, 34) whose cross section is at least equal to that of the radial channels (20) du joint d'étanchéité (12, 30).  (20) of the seal (12, 30). 6. Echangeur de chaleur selon revendication 4, caractérisé en ce que la gorge (19) est formée par une fourrure rigide et le canal  6. Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the groove (19) is formed by a rigid fur and the channel radial (20) est constitué par un tube indéformable (22).  radial (20) is constituted by a non-deformable tube (22). 7. Echangeur de chaleur selon une quelconque des revendications 1  7. Heat exchanger according to any one of claims 1 à 6, caractérisé en ce que la section du joint d'étanchéité (12) présente la forme d'un trapèze dont la face de base (18) s'applique sur la plaque tubulaire et dont les faces latérales s'appliquent  to 6, characterized in that the section of the seal (12) has the shape of a trapezium whose base face (18) is applied to the tube plate and whose lateral faces are applied sur les collerettes rabattues (10, 11).  on the folded-down flanges (10, 11). 8. Echangeur de chaleur selon une quelconque des revendications 1  8. Heat exchanger according to any one of claims 1 à 6, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (30) présente une  6, characterized in that the seal (30) has a section ronde.round section. 9. Echangeur de chaleur selon une quelconque des revendications  9. Heat exchanger according to any one of the claims 1 à 8, caractérisé en ce qu'un collier de serrage (14) de chaque paire est muni de pattes ou d'un étrier (24) pour la fixation de l'échangeur  1 to 8, characterized in that a clamp (14) of each pair is provided with lugs or a bracket (24) for fixing the exchanger de chaleur (1).heat (1). 10. Echangeur de chaleur selon une quelconque des revendications  10. Heat exchanger according to any one of the claims 1 à 9, caractérisé en ce que le tube enveloppe (3) est constitué par un corps tubulaire étiré avec des tubulures (5, 6)-formées pour le  1 to 9, characterized in that the envelope tube (3) is constituted by a tubular body stretched with pipes (5, 6) -formed for the fluide secondaire.secondary fluid. 11. Echangeur de chaleur selon une quelconque des revendications  11. Heat exchanger according to any one of the claims 1 à 10, caractérisé en ce que les tronçons d'extrémité du corps (2) sont constitués par des couvercles (4, 4') avec des tubulures pour  1 to 10, characterized in that the end sections of the body (2) consist of covers (4, 4 ') with pipes for le fluide primaire.the primary fluid. 12. Echangeur de chaleur selon une quelconque des revendications  12. Heat exchanger according to any one of the claims 1 à 10, caractérisé en ce que les tronçons d'extrémité du corps (2) sont constitués par des tubes de raccordement (27) de même diamètre.  1 to 10, characterized in that the end sections of the body (2) are formed by connecting tubes (27) of the same diameter.