Brevet FR2134001A1 — publié le 19721201

i 2134001 La présente invention est relative à un dispositif de répartition de liquide destiné à une série d'éléments de refroidissement placée dans une tour de refroidissement, cette série d'éléments de refroidissement étant constituée par plusieurs conduits tubulaires, qui sont adjacents les uns aux autres. Des tours de refroidissement sont habituellement utilisées pour effectuer un échange de chaleur entre un gaz et un liquide, en vue du refroidissement ou de la purification d'un liquide ou d'un gaz. On a décrit dans le brevet Finlandais N°35«588, une tour de refroidissement dans laquelle un liquide est pulvérisé par des buses, depuis leur partie supérieure, sur une série d'éléments de refroidissement qui sont formés par des éléments de remplissage à travers le gaz s'écouJantde bas en haut à l'encontre de l'écoùlement descendant du liquide. Le liquide est destiné à former une pellicule sur la surface des éléments de remplissage afin de procurer une grande surface de contact entre le liquide et le gaz. Un inconvénient, parmi d'autres, de ces tours de refroidissement est la répartition inégale du liquide sur la surface des éléments de refroidissement, ainsi que la hauteur de la tour, en raison du fait que le liquide pulvérisé par les buses doit être pulvérisé à une certaine distance au-dessus des éléments de refroidissement. Un autre inconvénient consiste en ce qu'au dessus des buses doit être prévu un séparateur de gouttes ptbur la séparation des gouttes de liquide transportées par le gaz. L'un des buts de l'invention est de réaliser un dispositif de répartition d'un liquide, qui assure que le liquide est distribué de façon à former une pellicule aussi égale que possible sur les parois des éléments de refroidissement afin d'obtenir un transfert efficace de chaleur et de matière. Ce but est atteint au moyen du dispositif suivant l'invention, qui est caractérisé en ce qu'il comprend un couvercle recouvrant la partie supérieure des éléments de refroidissement et comportant des manchons dont chacun constitue un prolongement d'un conduit de la série d'éléments de refroidissement et entre ces manchons un espace d'écoulement du liquide à partir duquel ces manchons dirigent ledit liquide vers les parois des conduits formant les éléments de refroidissement. Un avantage de ce dispositif par rapport aux dispositifs de répartition de liquide déjà connus est que la hauteur de la tour 72 14135 2 2134001 de refroidissement peut être diminuée d'au moins 20 % du fait que la place qui était auparavant nécessaire pour la pulvérisation du liquide à partir des buses et pour le séparateur de gouttes disposé au-dessus des buses n'est nécessaire. De plus, la 5 pellicule de liquide est plus mince et mieux répartie que par une pulvérisation, de sorte que l'on obtient grâce à cet agencement un effet de refroidissement bien meilleur. En utilisant ce dispositif en particulier avec une série d'éléments de refroidissement réalisés en une matière poreuse, par exemple en une matière plastiquefritté^on a 10 obtenu des valeurs considérablement plus élevées du facteur de transfert thermique, qu'en utilisant par exemple une installation de refroidissement du type couramment utilisé actuellement, qui comprend du papier imprégné sur lequel le liquide est pulvérisé. D'autres caractéristiques de l'invention apparaî-15 tront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, sur lequel : la Fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un mode de réalisation préféré d'un dispositif suivant l'invention, dis-20 posé' sur une série d'éléments de refroidissement d'une tour de refroidissement ; la Fig. 2 est une vue de dessus du même dispositif. Les éléments de refroidissement de la tour de refroidissement sont constitués par un certain nombre de conduits 25 parallèles 1 qui sont disposés adjacents les uns aux autres. Le liquide doit s'écouler en descendant le long des parois des conduits sous la forme d'une pellicule de liquide et un gaz doit s'écouler de manière ascendante à travers les mêmes conduits, en contact avec la pellicule de liquide. 30 Suivant l'invention, il est prévu à la partie su périeure des éléments de refroidissement, un couvercle 2 répartiteur de liquide qui comprend un manchon 3 pour chacun des conduits des éléments de refroidissement. Entre ces manchons eist formé un espace 4 pour le liquide qui est amené dans cet espace par un ori-35 fice d'entrée 5. Les manchons peuvent par exemple être rectilignes et présenter une paroi latérale cylindrique ou amincie vers le bas, et extérieurement conique comme on le voit à la Fig. 1. L'extrémité supérieure des parois des conduits 1 comporte une surface 7 qui s'évase vers le haut par exemple une surface tronconique comme re- 40 présenté à la Fig. 1. Entre la surface 7 et le manchon 3, est ménagé 72 14135 2134001 une fente d'écoulement 8. La surface externe du manchon 3 présente de petites saillies 9 qui définissent la dimension minimale de la fente d'écoulement 8. A l'extrémité inférieure de la fente 8 d'écoulement est prévue une gorge 10 dans la paroi 6 du conduit 1 afin 5 d'égaliser la répartition du liquide. Le dispositif fonctionne de la façon suivante : du liquide est amené dans l'espace 4 qui sépare les manchons 3 de répartition depuis le côté du dispositif à travers un orifice d'admission 5. L'eau ou autre liquide peut également être amenée par la 10 partie supérieure ou à travers plusieurs orifices d'admission, en même temps. Cette eau s'écoule à travers chaque fente d'écoulement 8 jusqu'à la rainure 10 qui l'astreint à former une pellicule liquide uniforme sur les parois des conduits formant les éléments de refroidissement. Un gaz, par exemple de l'air, est envoyé depuis leur 15 partie inférieure à travers les éléments de reftoidissement, grâce à quoi se produisent un échange thermique et un échange de matières entre la pellicule liquide et le gaz environnant. Lorsque la pression du liquide augmente, par exemple en raison du fait que les fentes 8 sont bouchées, la pression 20 s'exerçant sur le couvercle 2 soulève celui-ci car il est fixé à la série d'éléments de refroidissement 1, le long de son bord au moyen de soufflets élaàtiques 11 étanches à l'eau ou de tout autre système analogue. En conséquence, les fentes d'écoulement 8 s'élargissent de sorte que les impuretés qui les obstruent sont chassées et que la 25 pression diminue dans ledit espace. Cette pression peut être modifiée pour régulariser le processus de transfert de la chaleur et de la matière. 72 14135 4 2134001 REVENDICATIONS 15 1 - Dispositif de répartition de liquide destiné à être utilisé dans une tour de refroidissement avec une série d'éléments de refroidissement constituée par plusieurs conduits tubulaires adjacents les uns aux autres, caractérisé en ce qu'il 5 comprend un couvercle (2) recouvrant la partie supérieure de la série d'éléments de refroidissement et comportant des manchons (3) dont chacun constitue un prolongement d'un conduit (l) de la série d'éléments de refroidissement et, entre ces manchons, un espace (4) d'écoulement du liquide, à partir duquel les manchons diri-gent ledit liquide sur les parois (6) des conduits (l). 2 - Dispcœitif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une fente d'écoulement (8) est ménagée entre les surfaces opposées des manchons (3) du couvercle (2) et des conduits (l) de la série d'éléments de refroidissement. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les surfaces opposées des manchons (3) et des conduits (l) sont inclinées en forme de tronc de cône dirigées vers le haut. 4 - Dispositif suivant l'une quelconque des reven dications 2 et 3>. caractérisé en ce qu'une gorge (10) est creusée dans la paroi (6) de chaque conduit (1) de la série d'éléments de refroidissement à l'extrémité inférieure de la fente d'écoulement (8). 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des reven ^5 dications 2 à 4, caractérisé en ce que la surface externe des manchons (3) prête de petites saillies (9) définissant la dimension minimale de la fente d'écoulement (8). 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle (2) est fixé sur la partie supérieure de la série d'éléments de refroidissement au moyen de soufflets élastiques (11) étanches au liquide. 20 30