FR2793875A1 - Echangeur thermique a plaques - Google Patents

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Abstract

L'invention a pour objet un échangeur thermique à plaques entre deux fluides, du type comprenant une calandre étanche (2), de forme allongée et un faisceau de plaques (3) disposé à l'intérieur de cette calandre (1). Le faisceau de plaques (3) comprend une enceinte tubulaire (10) ouverte à chacune de ses extrémités et un empilement d'éléments superposés, disposés dans l'enceinte tubulaire et formés par des couples de plaques parallèles délimitant entre eux un circuit de circulation du premier fluide et entre les plaques de chaque couple un circuit de circulation du second fluide.

Description

La présente invention concerne un échangeur thermique<B>à</B> plaques utilisé notamment pour réchauffer un premier fluide par échange thermique avec un second fluide ou pour réaliser un transfert thermique entre un fluide réactant réagissant au contact d'un catalyseur et un fluide caloporteur qui apporte ou retire de la chaleur au fluide réactant afin d'augmenter le rendement de la réaction chimique.
On connaît des échangeurs thermiques entre un premier et un second fluide comportant une calandre étanche et,<B>à</B> l'intérieur de la calandre étanche, un faisceau de plaques constitué d'un empilement de plaques métalliques généralement planes, en un acier résistant<B>à</B> la corrosion, parallèles entre elles. Les plaques métalliques constituant l'empilement comportent des ondulations suivant un parcours sinueux dont la direction générale correspond<B>à</B> la direction longitudinale des plaques qui sont empilées l'une sur l'autre de manière<B>à</B> former un premier circuit pour la circulation du premier fluide et un second circuit pour la circulation du second fluide, avec échange de chaleur entre le premier et le second fluides<B>à</B> travers les plaques de l'empilement.
Des moyens d'arrivée et d'évacuation des fluides constitués par des tubulures munies de pièces de raccordement traversant la paroi de la calandre étanche permettent d'introduire le premier et le second fluides dans des parties respectives d'entrée des fluides<B>à</B> l'intérieur du faisceau de plaques et de récupérer ces fluides dans des parties de sortie respectives dudit faisceau de plaques.
Le premier fluide peut être par exemple un fluide froid dont l'échauffement est assuré par le second fluide ou fluide chaud.
Dans le cas d'un transfert thermique entre un fluide réactant réagissant au contact d'un catalyseur et un fluide caloporteur, le faisceau de plaques est également placé dans une calandre étanche et délimite un premier circuit de circulation du fluide réactant <B>à</B> travers un lit de catalyseur et un second circuit de circulation du fluide caloporteur.
D'une manière générale, les plaques du faisceau de plaques sont constituées de tôles fines, le plus souvent en acier inoxydable, et comportent des bords<B>à</B> surface lisse et une partie centrale munie d'ondulations par lesquelles elles sont en contact les unes sur les autres et par lesquelles elles délimitent des canaux formant lesdits circuits de circulation des fluides. Les plaques sont assemblées deux par deux au moyen de languettes de liaison soudées sur les bords<B>à</B> surface lisse pour former des couples de plaques et ces couples de plaques sont superposés et assemblés entre eux de façon<B>à</B> former le faisceau de plaques.
Des languettes de liaison sont disposées<B>à</B> des emplacements déterminés pour délimiter des zones d'entrée et de sortie permettant la circulation desdits fluides entre les plaques.
Jusqu'à présent, l'assemblage des plaques de chaque couple de plaques est réalisé de la façon suivante<B>.</B>
Tout d'abord, on positionne<B>à</B> des emplacements déterminés au moins une languette sur la surface inférieure des bords de la plaque supérieure, puis on relie par soudure ladite languette<B>à</B> ladite plaque pour former un premier sous-ensemble.
Ensuite, on positionne<B>à</B> des emplacements déterminés au moins une languette sur la face supérieure des bords de la plaque inférieure, puis on relie par soudure ladite languette<B>à</B> ladite plaque pour former un second sous- ensemble. Les deux sous-ensembles sont superposés et maintenus plaqués l'un sur l'autre par exemple au moyen d'une presse.
Ces deux sous-ensembles sont reliés entre eux par un troisième cordon de soudure qui est réalisé en bout, c'est<B>à</B> dire qu'il recouvre les deux précédents cordons de soudure reliant la plaque et les languettes de chaque sous-ensemble.
Les couples de plaques ainsi réalisés sont superposés et une couche de soudure est déposée sur toute la surface de chaque sur-face latérale du faisceau de plaques pour former un mur de soudure étanche.
Chaque mur de soudure est formé par une succession ascendante de passes horizontales de soudage.
Un tel mode de réalisation du faisceau de plaques nécessite une quantité de métal importante et un temps considérable pour l'exécution de l'opération de soudage.
Du fait de la conception de ce genre de faisceau de plaques, le retrait du faisceau de l'enceinte étanche n'est pas une opération aisée et le démontage des plaques du faisceau par exemple pour un nettoyage ou pour une autre intervention de maintenance est possible qu'après avoir retiré les murs de soudure entraînant ainsi des opérations coûteuses et longues.
L'invention a pour but d'éviter les inconvénients précédemment mentionnés en proposant un échangeur thermique<B>à</B> plaques plus simple et moins coûteux<B>à</B> réaliser et dont les éléments le composant sont facilement démontables les uns par rapport aux autres pour faciliter les opérations de maintenance.
L'invention a pour objet un échangeur thermique<B>à</B> plaques ayant un parcours de circulation avec échange de chaleur mutuel, d'un premier fluide et d'au moins un second fluide, du type comprenant une calandre étanche de forme allongée et un faisceau de plaques disposé<B>à</B> l'intérieur de cette calandre en ménageant avec celle-ci un espace libre, caractérisé en ce que le faisceau de plaques comprend une enceinte tubulaire ouverte<B>à</B> chacune de ses extrémités et un empilement d'éléments superposés, disposés dans l'enceinte tubulaire et formés par des couples de plaques parallèles et délimitant, d'une part, entre eux un circuit de circulation du premier fluide et, d'autre part, entre les plaques de chaque couple un circuit de circulation du second fluide et en ce que les plaques de chaque couple sont reliées entre elles sur leurs bords périphériques et ménagent, au niveau de chaque extrémité de ladite enceinte, respectivement une zone d'entrée raccordée<B>à</B> des moyens d'arrivée du premier fluide et une zone de sortie raccordée<B>à</B> des moyens d'évacuation dudit premier fluide et l'enceinte tubulaire et les plaques des couples sont percées de deux orifices transversaux et parallèles au niveau desquels les plaques adjacentes desdits couples sont reliées entre elles, l'un des orifices étant raccordé<B>à</B> des moyens d'arrivée du second fluide et l'autre desdits orifices étant raccordé<B>à</B> des moyens d'évacuation de ce second fluide et la plaque d'extrémité du couple de plaques opposée aux moyens d'entrée et de sortie dudit second fluide étant pleine.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention <B>-</B> l'enceinte tubulaire présente une section transversale de forme complémentaire au pourtour de l'empilement des couples de plaques et par exemple une section transversale en forme de quadrilatère, <B>-</B> l'enceinte tubulaire est formée de deux plaques épaisses et opposées, s'étendant parallèlement aux couples de plaques et de plaques de plus faible épaisseur et opposées, s'étendant perpendiculairement auxdits couples de plaques, lesdites plaques de l'enceinte étant reliées au niveau de leurs bords longitudinaux par un cordon de soudure étanche, <B>-</B> la plaque adjacente<B>à</B> la plaque épaisse de l'enceinte tubulaire est reliée<B>à</B> ladite plaque épaisse au niveau de l'orifice transversal correspondant, <B>-</B> chaque couple de plaques comporte des organes de support sur l'une des extrémités de l'enceinte tubulaire, <B>-</B> les moyens d'amenée du premier fluide dans le circuit délimité entre les couples de plaques sont formés par une tubulure débouchant dans la calandre étanche et communiquant avec la zone d'entrée dudit circuit, <B>-</B> les moyens d'évacuation du premier fluide sont formés par un collecteur disposé sur la zone de sortie du circuit correspondant et par un premier tronçon de tubulure relié<B>à</B> une extrémité audit collecteur et<B>à</B> l'autre extrémité<B>à</B> un second tronçon de tubulure par des moyens de raccordement démontables, ledit second tronçon de tubulure traversant la calandre étanche, <B>-</B> les moyens d'arrivée et d'évacuation du second fluide dans le circuit délimité entre les plaques de chaque couple de plaques sont formés chacun par un premier tronçon fixé<B>à</B> une extrémité sur l'orifice correspondant ménagé dans la plaque épaisse de l'enceinte tubulaire et<B>à</B> l'autre extrémité<B>à</B> un second tronçon de tubulure par des moyens de raccordement démontables, ledit second tronçon de tubulure traversant la calandre étanche, <B>-</B> la face d'au moins une plaque de l'un des circuits comporte une couche d'un revêtement catalytique.
L'invention sera mieux comprise<B>à</B> la lecture de la description qui va suivre, donnée<B>à</B> titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels <B>: -</B> la figure <B>1</B> est une vue schématique en perspective partiellement arrachée d'un échangeur thermique<B>à</B> plaques conforme<B>à</B> l'invention, <B>-</B> la figure 2 est une vue schématique en perspective et partiellement arrachée d'un faisceau de plaques de l'échangeur thermique<B>à</B> plaques conforme<B>à</B> l'invention, <B>-</B> la figure<B>3</B> est une vue en perspective et partiellement arrachée d'une portion de la partie supérieure du faisceau de plaques, <B>-</B> la figure 4 est une vue schématique en coupe transversale de la partie supérieure du faisceau de plaques, <B>-</B> la figure<B>5</B> est une vue schématique en perspective d'un premier mode de réalisation des organes de support des couples de plaques sur l'enceinte étanche du faisceau de plaques, <B>-</B> la figure<B>6</B> est une vue schématique en perspective d'un second mode de réalisation des organes de support des couples de plaques sur l'enceinte étanche du faisceau de plaques. Sur la figure<B>1,</B> on a représenté schématiquement un échangeur thermique<B>à</B> plaques désigné dans son ensemble par la référence<B>1</B> et qui comprend, d'une part, une calandre étanche 2 de forme allongée et, d'autre part, un faisceau de plaques<B>3</B> placé dans ladite calandre 2 et ménageant avec celle-ci, autour dudit faisceau, un espace libre 4.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, la calandre étanche 2 et le faisceau de plaques<B>3</B> sont disposés verticalement et la calandre étanche 2 présente une section circulaire.
Selon une variante, l'ensemble constitué par la calandre étanche 2 et le faisceau de plaques<B>3</B> peut être disposé horizontalement.
La calandre étanche 2 est formée par une partie centrale 2a cylindrique et munie,<B>à</B> son extrémité supérieure, d'un couvercle bombé<B>2b</B> et, <B>à</B> son extrémité inférieure, d'un fond bombé 2c.
Le couvercle<B>2b</B> est fixé sur l'extrémité supérieure de la partie centrale 2a de la calandre étanche 2 au moyen d'un ensemble<B>à</B> brides<B>5</B> et d'organes de liaison<B>6</B> constitués par exemple par des boulons. Ainsi, le couvercle<B>2b</B> peut être désolidarisé de la partie centrale 2a de la calandre étanche 2 de façon<B>à</B> pouvoir accéder<B>à</B> l'intérieur de cette calandre 2 et notamment au faisceau de plaques<B>3</B> et de façon<B>à</B> permettre l'extraction du faisceau de plaques<B>3,</B> comme on le verra ultérieurement.
Ainsi que représenté sur les figures<B>1</B> et 2, le faisceau de plaques<B>3</B> présente une forme générale parallélépipédique et comporte sur sa surface externe des moyens de positionnement et de maintien<B>à</B> l'intérieur de la calandre étanche<B>1.</B>
Ces moyens de positionnement et de maintien du faisceau de plaques<B>3</B> dans la calandre étanche 2 sont de préférence disposés<B>à</B> la partie supérieure du faisceau de plaques<B>3</B> et constitués par exemple par deux platines<B>7</B> et<B>8</B> dont l'une<B>7</B> est solidaire du faisceau de plaques<B>3</B> et dont l'autre<B>8</B> est solidaire de la partie centrale 2a de la calandre étanche 2. Ces platines<B>7</B> et<B>8</B> sont en appui l'une sur l'autre.
En se reportant maintenant aux figures 2<B>à</B> 4, on va décrire plus en détail le faisceau de plaques<B>3.</B>
Ce faisceau de plaques<B>3</B> comprend une enceinte tubulaire<B>10</B> ouverte<B>à</B> chacune de ses extrémités et un empilement d'éléments superposés, disposés dans l'enceinte tubulaire<B>10</B> et formés par des couples 20 de plaques 21 et 22 s'étendant parallèlement les unes aux autres. De manière classique, les plaques 21 et 22 par exemple en acier inoxydable, comportent des bords<B>à</B> surface lisse et une partie centrale munie d'ondulations<B>23</B> par lesquelles elles sont en contact les unes sur les autres et par lesquelles elles délimitent des canaux<B>11.</B>
Les ondulations<B>23</B> forment un parcours sinueux dont la direction générale correspond<B>à</B> la direction longitudinale des plaques 21 et 22.
Les canaux<B>11</B> délimitent, d'une part, entre les couples 20 de plaques 21 et 22 parallèles un circuit<B>Al</B> de circulation d'un premier fluide<B>A</B> et, d'autre part, entre les plaques 21 et 22 de chaque couple 20 un circuit Bl de circulation d'un second fluide B.
L'enceinte tubulaire<B>10</B> épouse le contour externe de l'empilement des couples 20 de plaques et est, dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, formée de deux plaques épaisses et opposées, respectivement lla et llb, s'étendant parallèlement aux couples 20 de plaques 21 et 22 et de plaques de plus faible épaisseur et opposées, respectivement l2a et l2b, s'étendant perpendiculairement auxdits couples 20 de plaques. Les plaques<B>1 l</B>a,<B>11 b,</B> l2a et l2b sont reliées au niveau de leurs bords longitudinaux par un cordon de soudure étanche et les plaques <B>1 l</B>a et<B>11 b</B> jouent le rôle de raidisseurs pour l'empilement des couples 20 de plaques 21 et 22.
Ainsi que représenté sur les figures<B>3</B> et 4, les plaques 21 et 22 de chaque couple 20 sont reliées entre elles sur leurs bords périphériques par un cordon de soudure étanche<B>25</B> et ménagent, au niveau de chaque extrémité de l'enceinte<B>10,</B> respectivement une zone d'entrée<B>A2</B> pour le premier fluide<B>A</B> et une zone de sortie<B>A3</B> pour ledit premier fluide<B>A</B> après son passage dans le circuit<B>A</B> du faisceau de plaques<B>3.</B>
La zone d'entrée<B>A2</B> est raccordée<B>à</B> des moyens d'arrivée du premier fluide<B>A</B> et la zone de sortie<B>A3</B> de ce premier fluide<B>A</B> est raccordée<B>à</B> des moyens d'évacuation dudit premier fluide<B>A</B> et qui seront décrits ultérieurement.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, la plaque <B>1 l</B>a de l'enceinte tubulaire<B>10</B> ainsi que les plaques 21 et 22 des couples 20 sont percées de deux orifices transversaux et parallèles, respectivement<B>26</B> et <B>27,</B> l'orifice<B>26</B> étant raccordé<B>à</B> des moyens d'arrivée du second fluide B dans le circuit Bl délimité entre les plaques 21 et 22 de chaque couple 20 et l'orifice <B>27</B> est raccordé<B>à</B> des moyens d'évacuation de ce second fluide B après son passage dans le circuit Bl. Ainsi, la circulation des fluides<B>A</B> et B dans le faisceau de plaques<B>3</B> est co-courante et s'effectue de haut en bas.
Selon une variante, la circulation des fluides<B>A</B> et B dans les circuits<B>Al</B> et Bl peut être<B>à</B> contre courant.
Selon une autre variante, l'orifice<B>26</B> peut être ménagé dans la plaque lla et l'orifice<B>27</B> peut être ménagé dans la plaque opposée llb ou inversement.
En se reportant<B>à</B> la figure 4, on va décrire le raccordement des plaques 21 et 22 au niveau de l'orifice<B>26,</B> le raccordement des plaques 21 et 22 au niveau de l'orifice<B>27</B> étant identique.
Ainsi que représenté sur cette figure, au niveau de l'orifice<B>26,</B> les plaques adjacentes 22 et 21 des couples 20 sont reliées entre elles par un cordon de soudure étanche<B>28</B> circulaire s'étendant sur tout le pourtour de l'orifice<B>26.</B>
De plus, la plaque d'extrémité 22 du couple 20 de plaques opposée<B>à</B> l'entrée de l'orifice<B>26</B> ou<B>à</B> l'entrée de l'orifice<B>27</B> est pleine.
Enfin, la plaque d'extrémité 21 du premier couple de plaques 20 par rapport au sens d'arrivée du second fluide B dans le circuit Bl est reliée par un cordon de soudure étanche 28a<B>à</B> la plaque épaisse lla correspondante.
Les plaques 21 et 22 reliées entre elles par les cordons de soudure<B>25</B> et<B>28</B> forment un ensemble indépendant par rapport<B>à</B> l'enceinte tubulaire 20 et cet ensemble peut être placé<B>à</B> l'intérieur de cette enceinte tubulaire<B>10</B> parcoulissement.
Après le positionnement de l'ensemble des couples 20 de plaques 21 et 22, la plaque 21 du couple 20 adjacente<B>à</B> la plaque l la est reliée<B>à</B> cette plaque lla au niveau des orifices transversaux<B>26</B> et<B>27</B> par le cordon de soudure 28a.
Ainsi, grâce aux cordons de soudure<B>25, 28</B> et 28a et aux plaques l2a et l2b de l'enceinte étanche<B>10,</B> les circuits<B>Al</B> et Bl sont étanches l'un par rapport<B>à</B> l'autre et vis<B>à</B> vis de l'extérieur. Les cordons de soudure circulaires<B>28</B> ont uniquement un rôle d'étanchéité et sont donc minces.
Dans le cas d'une disposition verticale de l'échangeur thermique <B>1,</B> chaque couple 20 de plaques 21 et 22 comporte des organes<B>30</B> de support sur l'une des extrémités de l'enceinte tubulaire<B>10,</B> ainsi que représenté sur les figures<B>3</B> et 4. Selon un premier mode de réalisation représenté<B>à</B> la figure<B>5,</B> les organes de support<B>30</B> de chaque couple 20 de plaques sont formés par deux goussets<B>31</B> fixés par exemple par soudage chacun sur un coin dudit couple 20 de plaques.
Selon un second mode de réalisation représenté<B>à</B> la figure<B>6,</B> les organes de support de chaque couple 20 de plaques sont formés par deux rebords en saillie<B>32</B> ménagés chacun sur un coin de la partie supérieure dudit couple 20 de plaques.
Dans le cas d'une disposition horizontale de l'échangeur thermique<B>1,</B> les organes de support<B>30</B> forment des organes de butée sur l'une des extrémités de l'enceinte tubulaire<B>10 .</B>
Les moyens d'amenée du premier fluide<B>A</B> dans le circuit<B>Al</B> délimité entre les couples de plaques 21 et 22 sont formés, ainsi que représenté<B>à</B> la figure<B>1,</B> par une tubulure<B>35</B> débouchant dans la calandre étanche 2 et communiquant avec la zone d'entrée<B>A2</B> du fluide<B>A</B> dans ce circuit<B>Al.</B>
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, la tubulure<B>32</B> n'est pas reliée directement<B>à</B> la zone d'entrée<B>A2</B> du fluide<B>A</B> si bien que ce fluide<B>A</B> se répand dans l'intervalle 4 entre la paroi interne de la calandre 2 et la paroi externe du faisceau de plaques<B>3</B> de façon<B>à</B> assurer la pressurisation de ce faisceau de plaques<B>3.</B>
Les moyens d'évacuation du premier fluide<B>A</B> après son passage dans le circuit<B>Al</B> sont formés par un collecteur<B>33</B> semi-circulaire disposés sur la zone de sortie<B>A3</B> du circuit<B>Al</B> et par un premier tronçon de tubulure 34 dont une première extrémité est reliée audit collecteur<B>33</B> et dont une seconde extrémité est reliée<B>à</B> un second tronçon de tubulure<B>35</B> traversant le fond 2c de la calandre étanche 2. Les deux tronçons 34 et<B>35</B> sont reliés entre eux par des moyens de raccordement démontables<B>36</B> constitués par exemple par une bride ou un collier de serrage.
Les moyens d'arrivée du second fluide B dans le circuit Bl délimité entre les plaques 21 et 22 de chaque couple 20 de plaques sont formés par un premier tronçon de tubulure<B>37</B> dont une première extrémité est fixée par un cordon de soudure sur l'orifice<B>26</B> ménagé dans la plaque épaisse <B>1</B> la et dont une seconde extrémité est reliée<B>à</B> un second tronçon de tubulure <B>38</B> traversant la partie centrale cylindrique 2a de la calandre étanche 2. Les deux tronçons<B>37</B> et<B>38</B> sont reliés entre eux par des moyens de raccordement démontables<B>39</B> constitués par exemple par une bride ou un collier de serrage.
De même, les moyens d'évacuation du second fluide B après son passage dans le circuit Bl sont formés par un premier tronçon de tubulure 40 dont une extrémité est fixée par un cordon de soudure sur l'orifice <B>27</B> ménagé dans la plaque épaisse<B>1</B> la et dont l'autre extrémité est reliée<B>à</B> un second tronçon de tubulure 41 traversant la partie cylindrique 2a de la calandre étanche 2. Les deux tronçons 40 et 41 sont reliés entre eux par des moyens de raccordement démontables 42 constitués par exemple par une bride ou un collier de liaison.
Le premier fluide<B>A</B> arrive par la tubulure d'entrée<B>32</B> et pénètre dans la série de canaux<B>11</B> du premier circuit<B>Al</B> par la zone d'entrée<B>A2</B> et traverse le faisceau de plaques<B>3</B> sur toute sa longueur. Le premier fluide<B>A</B> ressort du circuit<B>Al</B> par la zone de sortie<B>A3</B> et est évacué par le collecteur<B>33</B> et les tronçons de tubulure 34 et<B>35.</B>
Simultanément<B>à</B> la circulation du fluide<B>A,</B> le second fluide B arrive par les tronçons de tubulure<B>37</B> et<B>38</B> et pénètre dans les canaux<B>11</B> du circuit B par l'orifice<B>26.</B> Le second fluide B circule sur toute la hauteur du faisceau de plaques<B>3</B> et ressort de ce faisceau de plaques<B>3</B> par l'orifice de sortie<B>27</B> et les tronçons de tubulure 40 et 41.
Lors de la circulation des fluides<B>A</B> et B dans les circuits correspondants du faisceau de plaques<B>3,</B> un échange thermique se produit entre ces fluides. Le premier fluide peut être par exemple un fluide froid dont l'échauffement est assuré par le second fluide ou fluide chaud.
Dans le cas d'une utilisation de l'échangeur thermique<B>1</B> comme un réacteur catalytique, l'un des circuits contient un catalyseur. Dans ce cas, un transfert thermique entre un fluide réactant réagissant au contact d'un catalyseur et un fluide caloporteur qui apporte ou retire de la chaleur au fluide réactant afin d'augmenter le rendement de la réaction chimique.
Grâce<B>à</B> la conception du faisceau de plaques<B>3,</B> ce faisceau de plaques<B>3</B> ainsi que les couples 20 de plaques sont facilement démontables par exemple pour une intervention sur les plaques au cours d'une opération de maintenance.
Pour cela, le couvercle<B>2b</B> est désolidarisé de la partie centrale 2a de la calandre 2 et les tronçons de tubulure 34,<B>37</B> et 40 solidaires du faisceau de plaques<B>3</B> sont déconnectés des tronçons de tubulure<B>35, 38</B> et 41 solidaires de la calandre étanche 2 en démontant les organes de raccordement<B>36, 39</B> et 42.
Le faisceau de plaques<B>3</B> peut être extrait de la calandre 2 par l'intermédiaire de moyens de levage reliés au faisceau de plaques<B>3</B> qui comporte<B>à</B> cet effet<B>à</B> sa partie supérieure des pattes d'accrochage 45, comme représentées<B>à</B> la figure<B>1.</B>
Après cette opération, le démontage des couples 20 de plaques est obtenu en ouvrant l'enceinte tubulaire<B>10</B> par découpage ou démontage de la ou des plaques sur lesquelles sont ménagés les orifices<B>26</B> et<B>27,</B> puis en meulant les cordons de soudure circulaires<B>28</B> et 28a de façon<B>à</B> désolidariser les couples 20 de plaques les uns des autres.
Ainsi, les couples 20 de plaques peuvent être retirés de l'enceinte étanche<B>10</B> et sont donc accessibles pour toute opération de contrôle ou de maintenance, comme par exemple de nettoyage.
Dans le cas d'une disposition horizontale de l'échangeur thermique, le faisceau de plaques est équipé d'un système de guidage<B>à</B> l'intérieur de la calandre, comme par exemple un ensemble formé de rails et de galets.
Selon un mode de réalisation particulier, la face d'au moins une plaque de l'un des circuits peut comporter une couche d'un revêtement catalytique.
Ce revêtement catalytique a pour but<B>d</B> 'augmenter le rendement du transfert thermique entre les fluides et peut revêtir la totalité de la surface de la plaque correspondante ou ne revêtir qu'une portion de cette plaque.
Compte tenu de la conception de l'échangeur thermique<B>à</B> plaques selon l'invention, le remplacement du revêtement catalytique usé est facilité du fait du démontage aisé des plaques composant le faisceau de plaques.
La conception de l'échangeur thermique<B>à</B> plaques selon l'invention autorise des opérations de maintenance sur le faisceau en dehors de la calandre et le remplacement des éléments du faisceau dans des délais courts réduisant ainsi le coût pour ce genre d'intervention.

Claims (1)

  1. <B>REVENDICATIONS</B> <B>1 .</B> Echangeur thermique<B>à</B> plaques ayant un parcours de circulation avec échange de chaleur mutuel, d'un premier et d'au moins un second fluide, du type comprenant une calandre étanche (2) de forme allongée et un faisceau de plaques<B>(3)</B> disposé<B>à</B> l'intérieur de cette calandre <B>(1)</B> en ménageant avec celle-ci un espace libre (4), caractérisé en ce que le faisceau de plaques<B>(3)</B> comprend une enceinte tubulaire<B>(10)</B> ouverte<B>à</B> chacune de ses extrémités et un empilement d'éléments superposés, disposés dans l'enceinte tubulaire<B>(10)</B> et formés par des couples (20) de plaques (21, 22) parallèles et délimitant, d'une part, entre eux un circuit de circulation du premier fluide et, d'autre part, entre les plaques (21, 22) de chaque couple (20) un circuit de circulation du second fluide et en ce que les plaques (21, 22) de chaque couple sont reliées entre elles sur leurs bords périphériques et ménagent, au niveau de chaque extrémité de ladite enceinte <B>(10),</B> respectivement une zone d'entrée raccordée<B>à</B> des moyens<B>(32)</B> d'arrivée du premier fluide et une zone de sortie raccordée<B>à</B> des moyens<B>(33,</B> 34,<B>35,</B> <B>36)</B> d'évacuation dudit premier fluide et l'enceinte tubulaire<B>(10)</B> et les plaques (21, 22) des couples (20) sont percées de deux orifices(26, <B>27)</B> transversaux et parallèles au niveau desquels les plaques adjacentes desdits couples (20) sont reliées entre elles, l'un<B>(26)</B> des orifices étant raccordé<B>à</B> des moyens<B>(37,</B> <B>38, 39)</B> d'arrivée du second fluide et l'autre<B>(27)</B> desdits orifices étant raccordé <B>à</B> des moyens (40, 41, 42) d'évacuation de ce second fluide et la plaque d'extrémité du couple (20) de plaques opposée aux moyens d'entrée et de sortie dudit second fluide étant pleine. 2. Echangeur thermique selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce que l'enceinte tubulaire<B>(10)</B> présente une section transversale de forme complémentaire au pourtour de l'empilement de couples (20) de plaques (21, 22). <B>3.</B> Echangeur thermique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enceinte tubulaire<B>(10)</B> présente une section transversale en forme de quadrilatère. 4. Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications<B>1 à 3,</B> caractérisé en ce que l'enceinte tubulaire<B>(10)</B> est formée de deux plaques (11a,<B>11b)</B> épaisses et opposées, s'étendant parallèlement aux couples (20) de plaques (21, 22) et de plaques (12a,<B>12b)</B> de plus faible épaisseur et opposées, s'étendant perpendiculairement auxdits couples (20) de plaques (21, 22), lesdites plaques (11a,<B>11b,</B> 12a,<B>12b)</B> de l'enceinte étant reliées au niveau de leurs bords longitudinaux par un cordon de soudure étanche. 5.Echangeur thermique selon la revendication<B>1</B> ou 4, caractérisé en ce que la plaque (21) adjacente<B>à</B> la plaque (Il la) épaisse de l'enceinte tubulaire<B>(10)</B> est reliée<B>à</B> ladite plaque (Illa) épaisse au niveau de l'orifice transversal<B>(26, 27)</B> correspondant. <B>6.</B> Echangeur thermique selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce que les plaques (21, 22) adjacentes desdits couples (20) de plaques sont reliées entre elles au niveau de chaque orifice transversal<B>(26, 27)</B> par un cordon de soudure étanche<B>(28).</B> <B>7.</B> Echangeur thermique selon la revendication<B>5,</B> caractérisé en ce que la plaque (21) du couple (20) de plaques est reliée<B>à</B> la plaque<B>(Il</B> la) épaisse au niveau de l'orifice transversal<B>(26, 27)</B> par un cordon de soudure étanche (28a). <B>8.</B> Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications<B>1 à</B> 4, caractérisé en ce que chaque couple (20) de plaques (21, 22) comporte des organes<B>(30)</B> de support sur l'une des extrémités de l'enceinte tubulaire<B>(10).</B> <B>9.</B> Echangeur thermique selon la revendication<B>8,</B> caractérisé en ce que les organes de support<B>(30)</B> de chaque couple (20) de plaques sont formés par deux goussets<B>(31)</B> fixés chacun sur un coin dudit couple (20) de plaques. <B>10.</B> Echangeur thermique selon la revendication<B>8,</B> caractérisé en ce que les organes de support<B>(30)</B> de chaque couple (20) de plaques sont formés par deux rebords en saillie<B>(32)</B> ménagés chacun sur un coin dudit couple (20) de plaques. <B>11.</B> Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque plaque (21, 22) comporte des bords<B>à</B> surface lisse et une partie centrale d'échange thermique munie d'ondulations<B>(23).</B> 12. Echangeur thermique selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce que les moyens d'amenée du premier fluide dans le circuit délimité entre les couples (20) de plaques (21, 22) sont formés par une tubulure<B>(32)</B> débouchant dans la calandre étanche (2) et communiquant avec la zone d'entrée dudit circuit. <B>13.</B> Echangeur thermique selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce que les moyens d'évacuation du premier fluide sont formés par un collecteur<B>(33)</B> disposé sur la zone de sortie du circuit correspondant et par un premier tronçon (34) de tubulure relié<B>à</B> une extrémité audit collecteur<B>(33)</B> et<B>à</B> l'autre extrémité<B>à</B> un second tronçon de tubulure<B>(35)</B> par des moyens de raccordement<B>(36)</B> démontables, comme par exemple une bride, ledit second tronçon de tubulure<B>(35)</B> traversant la calandre étanche (2). 14. Echangeur thermique selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce que les moyens d'arrivée et d'évacuation du second fluide dans le circuit délimité entre les plaques (21, 22) de chaque couple (20) de plaques sont formés chacun par un premier tronçon de tubulure<B>(37,</B> 40) fixé<B>à</B> une extrémité sur l'orifice<B>(26, 27)</B> correspondant ménagé dans la plaque (111a) épaisse de l'enceinte tubulaire<B>(10)</B> et<B>à</B> l'autre extrémité<B>à</B> un second tronçon de tubulure<B>(38,</B> 41) par des moyens de raccordement<B>(39,</B> 42) démontables, comme par exemple une bride, ledit second tronçon de tubulure<B>(38,</B> 41) traversant la calandre étanche (2). <B>15.</B> Echangeur thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face d'au moins une plaque (21, 22) de l'un des circuits comporte une couche d'un revêtement catalytique.
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