Brevet FR2086024A1 — publié le 19711231

La présente invention concerne un rotor destiné à être utilisé . dans des échangeurs de chaleur et/ou d'humidité. Ce rotor comprend un moyeu interne et une enveloppe externe reliés par des plaques radiales délimitant des secteurs remplis 5 d'une masse qui constitue l'élément d'échange de chaleur et/ou d'humidité et est formée de minces feuilles parallèles traversant de bout en bout le volume du secteur et le divisant en un grand nombre de minces canaux parallèles à l'axe du rotor. Cette masse rapportée est de préférence constituée de feuilles 10 d'amiante alternativement planes et ondulées, comme décrit dans le brevet français 1 310 918. La présente invention concerne en particulier un rotor de grande dimension, par exemple de diamètre égal ou supérieur à 4 m, réalisé avec une grande précision de façon à réduire au minimum 15 les fuites au niveau des joints séparant dans le rotor les conduits ou courants gazeux entre lesquels s'effectue l'échange de chaleur et/ou d'humidité, dans lequel il est possible de remplacer chacun des éléments constituant la masse rapportée sans démonter le rotor ni le remplacer entièrement, ce dernier pouvant donc être transporté 20 jusqu'à son lieu de montage sous forme d'éléments plus petits,, facilement transportables et pouvant être montés de façon précise. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, et donnant à titre explicatif, mais nullement limi-25 tatif, une forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : . la figure 1 est une vue en perspective d'un rotor selon l'invention, dont certaines parties en écorché facilitent la description; la figure 2 est une vue en perspective d'un secteur garni de 30 feuilles rapportées et constitué de deux éléments; et la figure 3 est une vue en perspective à plus grande échelle d'une partie d'un moyeu et de deux plaques radiales. Le rotor représenté sur les dessins comporte un moyeu 10 contenant des éléments de portée 12 d'un arbre (non représenté) suppor-35 tant le rotor dans le carter de l'échangeur. Plusieurs plaques radiales 14, également réparties à la circonférence du moyeu et constituées de plaques de tôle relativement épaisses, par exemple 71 12844 2086024 de 8 à 10 mm, sont montées parallèlement à l'axe du moyeu 10 sur sa surface externe cylindrique 16 au moyen d'éléments de retenue î3 en forme de U montés à force sur chaque bord latéral de la plaque radiale. Les branches de chaque élément 18 serrent ainsi étroitement 5 la plaque radiale à laquelle l'élément est fixé par une cheville cylindrique appropriée 20 passant dans des trous correspondants de l'élément de retenue et de la plaque. Les plaques 14 sont usinées de façon que leurs surfaces internes 22 correspondent exactement à la surface 16 du. moyeu 10, et 1-3ars bords latéraux, 10 exactement parallèles à l'axe de ce dernier, comportant des cavités correspondant à des cavités du moyeu et dans lesquelles des pieds de positionnement 24 déterminent de façon précise leur position par rapport à ce moyeu. Des vis de blocage 26 passant dans l'âme des éléments 18 sont vissées dans des trous taraudés 28 formés dans le 15 moyeu. Les éléments de retenue 18 ne sont pas en contact avec le moyeu 10, et le vissage des vis 26 amène les plaques radiales en butée contre le moyeu,de façon à réaliser un assemblage rigide et serré. Les plaques radiales 14 sont reliées à la périphérie du rotor 20 par une enveloppe en plaques de tôle 30 dont chacune a la longueur de l'arc périphérique d'un secteur et qui forment ensemble une surface cylindrique centrée sur le moyeu. La liaison entre les plaques radiales 14 et les tôles 30 peut être assurée au moyen de barres 32 vissées sur elles. Des bandes rectilignes 34 » plus larges 25 que l'épaisseur des plaques 14.sont fixées le long des bords longitudinaux de ces dernières par une rangée de vis 36 et,de chaque côté du rotor, leurs surfaces externes se trouvent autant que possible dans un même plan perpendiculaire à l'axe de rotation du moyeu. 30 Selon l'invention, on remplit complètement les volumes déli mités par le moyeu 10, les plaques 14 et les tôles 30, d'ensembles préfabriqués constitués de minces couchés de papier d'amiante ou de cellulose, formées chacune de préférence d'une feuille plate et d'une feuille ondulée enroulées ensemble hélicoïdalement sur une' 35 ébauche cylindrique. Une fois l'enroulement achevé, oa dispose les . . " . » s » • ' -o. * - ondulations de manière que leurs'axes soient parallèles à l'axée du moyeu. Les intervalles séparant les feuilles sont de préférence BAD ORIGINAL 71 12844 3 2086024 inférieurs à 3 mm, par exemple 1 à 2 mm, ce qui correspond à la hauteur des ondulations des feuilles interposées. Afin de donner à chacune des feuilles la résistance mécanique nécessaire et de les faire adhérer les unes aux autres, on les enduit de substances 5 appropriées, comme décrit dans le brevet précité. Si le rotor doit servir à transférer de l'humidité ou être utilisé comme sécheur, on imprègne également les feuilles de papier poreux d'une substance hygroscopique, par exemple du chlorure de lithium. Une fois réalisé l'enroulement de la matière devant remplir le rotor, on la façonne 10 pour lui donner la forme d'un secteur par découpage et meulage,de façon que ses deux parois correspondant respectivement à l'entrée et à la sortie des gaz soient exactement parallèles et que son volume corresponde exactement à celui d'un secteur du rotor. Dans le cas de rotors particulièrement larges, on peut partager la masse de 15 remplissage d'un secteur en plusieurs parties, comme représenté sur la figure 2,en deux parties 38 et 40, les surfaces de contact 42 de ces deux parties étant arquées et centrées sur l'axe du rotor, les.secteurs formés de couches comportent des évidements 44, dont la hauteur correspond à l'épaisseur des bandes 34, et des évidements 20 46 dans lesquels se logent les barres 32. On peut mettre en place l'un après l'autre dans le bâti du rotor les secteurs constitués de couches, puis on les serre et on les assujettit en position en fixant successivement au bâti formé par les plaques radiales,les tôles 30 et les bandes 34. Dans 25 cette position, les surfaces latérales des secteurs constitués de couches doivent être dans le même plan que les surfaces externes des bandes 34. Si l'on veut démonter un secteur particulier, il est possible d'enlever chacune des tôles constituant l'enveloppe et de desserrer les bandes 34 sans que cela modifie la position 30 des autres secteurs. Ce rotor est destiné à être monté dans un carter du type décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 745 431, du 17 Juillet 1968 déposée par Per Gunnar NORB&CK. : ce carter comportant des éléments de liaison et de support disposés 35 de manière que les deux courants différents de gaz et d'air traversent chacun une partie différente du rotor, dont la rotation permet l'échange de leur chaleur et/ou humidité. Il est bien entendu possible de monter les joints destinés à empêcher les fuites indésirables entre les 71 12844 4 2086024 deux courants de gaz dans des positions précises par rapport aux faces latérales du rotor, puisqu'elles sont dans le même plan, qu'il s'agisse de l'ensemble rapporté des couches superposées ou des bandes 34. 5 Les plaques radiales doivent non seulement être assez épaisses pour résister mécaniquement à la charge exercée par la masse du rotor et à la pression des courants gazeux traversant ce dernier, mais avoir une structure telle que le gradient de température n'y soit pas trop élevé dans le sens de l'écoulement gazeux.Un gradient 10 de température trop prononcé pourrait entraîner une déformation des plaques radiales et donc un gauchissement ou un gondolage du rotor. Le gradient de température d'un bout à l'autre des plaques radiales doit être sensiblement inférieur à celui de la zone correspondant à la différence de température maximale entre l'entrée et la sortie 15 des gaz. On parvient à ce résultat en donnant aux plaques radiales une grande épaisseur par rapport à leur largeur, c'est-à-dire à leur dimension correspondant au sens d'écoulement des gaz. L'agencement des plaques radiales et des bandes 34 présente également l'avantage que, sous les bandes 34 et à proximité immédiate des 20 plaques radiales, il existe une couche de masse rapportée qui n'est pas traversée par les gaz mais assume la fonction d'isolant thermique. Cette couche favorise l'atténuation du gradient de température dans les plaques radiales. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et 25 représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre.Par exemple, les masses rapportées introduites dans les secteurs peuvent être constituées de couches parallèles et rectilignes au lieu d'être constituées de couches enroulées en forme de cylin-30 dre ,et, dans ce cas, il est préférable que ces couches relient deux plaques radiales voisines. 71 12844 5 2086024 REVENDICATIONS t. Rotor, destiné à être utilisé dans des échangeurs de chaleur et/ou d'humidité, et constitué d'un moyeu interne (10) et d'une enveloppe externe (30) reliés par des plaques radiales (14), ces 5 différente éléments délimitant des volumes en forme de secteurs que l'on remplit d'une masse transférant la chaleur et/ou l'humidité et constituée de feuilles ou minces couches parallèles divisant ledit volume en un très grand nombre de canaux étroits, ledit rotor étant caractérisé en ce que ladite masse est constituée d'ensembles 10 préfabriqués ayant la forme desdits volumes ou secteurs, 2. Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits ensembles est orienté parallèlement à l'axe du moyeu et fixé aux plaques radiales (14) au moyen de bandes rectilignes (34) orientées radialement, de façon que chacune de ses surfaces latéra- 15 les soit dans le même plan que la surface latérale correspondante de l'ensemble voiein, avec une très faible marge de tolérance. 3. Rotor selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enveloppe (30) est constituée de plaques de tôles formant chacune une partie de la paroi d'un cylindre de longueur correspon- 20 dant à celle de Ha périphérie desdits secteurs. 4. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les plaques radiales (14) sont constituées de tôles non déformables et maintenues en place par des éléments (18, 20, 24 et 26) fixés sur le moyeu. 25 5. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits ensembles sont découpés à partir d'une masse de feuilles ou' couches enroulées hélicoldalement. 6. Rotor selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits ensembles sont séparés en deux parties (38, 40) comportant des 30 surfaces entrant en contact l'une avec l'autre et centrées sur l'axe du moyeu. BAD ORIGINAL