Brevet FR2128146A1 — publié le 19721020

La présente invention se rapporte aux appareils de contact entre gaz et liquide tels que les réfrigérants atmossphériques. On sait que certains appareils de ce genre sont munis de surfaces d'échange de chaleur oonstituees par des plaques ou bandes planes ou ondulées disposées en général verticalement et sur lesquelles le liquide ruisselle. Ces plaques ou bandes sont d'ordinaire en métal, amiante-ciment ou matière synthétique. Elles sont placées les unes à caté des autres avec un espacement variable selon la conception de appareil et assemblées entre elles pour former des lits superposés décalés par rapport à la verticale et séparés par des intervalles plus ou moins grands, afin d'améliorer le coefficient d'échange des surfaces de ruissellement. L'assemblage des plaques ou bandes s'effectue habituellement par collage, soudure ou agrafage. Il constitue une opération fastidieuse et, en outre, il crée entre les divers éléments des contacts tangentiels qui accroissent la résistance au passage des gaz et donnent lieu a' des accumulations de liquide. La présente invention a pour but essentiel de remédier b ces inconvénients. A cet effet, selon l'invention, les surfaces d'échange sont constituées par sectionnement transversal et assemblage côte à catie de profilés multi-alvéolaires à parois minces, obtenus par extrusion de matières plastiques synthétiques, telles que polychlorure de vinyle, polyamides, polyesters etc... La section droite des alvéoles des profilés peut être quelconque, la même pour tous les alvéoles ou non. On choisira de préférence une forme polygonale permettant d'éviter les accumulations de matière , par exemple une forme carrée ou hexagonale. L'invention assurc de nombreux avantages parmi lesquels on peut citer les suivants - Elle permet d'adopter des formes d'alvéoles conduisant à un moindre coefficient de pertes de charge du circuit d'air et à un meilleur coefficient d'échange en supprimant les assemblages de surfaces tangentielles accroissant la résistance au circuit d'air et donnant lieu à des accumulationo d'eau. - Elle permet d'obtenir des pièces très homogènes en longueur quelconque et d'une grande rigidité. - Elle limite le nombre de pièces à assembler tout en offrant une grande souplesse de mise en place de ces pièces, sans ajustement précis. - Elle conduit à une tenue des pièces entre elles très sûre, étant donné les grandes surfaces d'assemblage. - Elle procure, grâce aux épaisseurs très réduites permises par les procédés modernes d'extrusion, des surfaces de refroidissement très légères possédant toutes les qualités de la matière plastique telles que la résistance à la plupart des agents chimiques acides ou basiques. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en perspective d'une por- tion d'un lit de ruissellement formé d'une manière connue par assemblage de plaques ondulées. La figure 2 est une vue en perspective d'une portion de surface de ruissellement obtenue par extrusion conformément à l'invention. Les figures 3 et 4 sont des vues en bout de profilés extrudés utilisables pour constituer les surfaces de ruissellement selon l'invention. Les figures 5 et 6 sont des vues schématiques en perspective illustrant un mode de fabrication de lits de ruissellement. Les figures 7 et 8 montrent schématiquement la disposition de lits étagés fabriqués comme décrit en regard des figures 5 et 6. Les figures 9, 10 et 71 sont des vues schématiques en perspective illustrant divers moyens de superposition des lits. La figure 12 est une vue schématique en coupe d'un réfrigérant atmosphérique réalisé selon l'invention. La figure 13 est une vue en perspective montrant comment les lits de ruissellement peuvent être assemblés au moyen de profilés analogues à ceux qui entrent dans leur constitution. La figure 14 est une vue analogue à la figure 12 mais dans laquelle les lits de ruissellement sont réalisés selon la variante de la figure 13. Sur la figure 1 un lit de ruissellement est réalisé au moyen de plaques 1 ondulées, assemblées les unes aux autres par les sommets 2 de leurs ondulations de façon à ménager de multiples passages 3 pour les gaz qui circulent entre les plaques ruisselantes de liquide. La complexité de l'assemblage est évidente ; en outre, au voisinage des lignes de contact des surfaces tangentes se forment des zones 4 où le liquide s'accumule par capillarité. Le lit de ruissellement conforme à la présente invention que représente la figure 2 est formé par sectionnement d'un profilé 10 extrudé à parois minces et à alvéoles il multiples, transversalement par rapport à la direction d'extrusion. Les alvéoles 11 du profilé peuvent avoir tous la même section droite comme les alvéoles carrés représentés sur la figure 3. Le prcfilé a alors une section droite rectangulaire, ses parois t2 sont minces et se coupent toutes à angle droit. Selon la figure 4 les alvéoles li de la partie centrale du profilé sont hexagonaux. La section droite du profilé s'inscrit dans un rectangle, les alvéoles 110 adjacents aux petits côtés sont pentagonaux de façon à ménager des surfaces planes 13 servant à l'assemblage des éléments constituant un lit. Selon les longs côtés sont prévues des rainures 14 de section trapézotdale qui formeront des alvéoles hexagonaux égaux aux alvéoles 11 après assemblage des éléments. Là encore les parois 12 sont minces et se raceordent selon des angles très ouverts, évitant les risques d accumulation de liquide. Pour fabriquer des lits on peut, comme on l'a représenté sur les figures 5 et 6 assembler c8te à côte le nombre voulu de profilés 10 correspondant à l'étendue du lit puis sectionner le bloc ainsi obtenu selon des plans 15 transversaux à la direction 16 de l'extrusion. Ces plans peuvent être ou non équidistants. Ils peuvent être perpendiculaires à la direction d'extrusion comme représenté sur la figure 5 ou abliques par rapport à cette direction (figure 6). L'assemblage des profilés peut se faire par collage ou tout autre procédé convenable, tel que soudure ou agrafage. Les lits obtenus par section perpendiculaire à la direction d'extrusion sont superposés en général avec un certain décalage latéral d, comme on peut le voir sur la figure 7, de façon que leurs alvéoles ne soient pas alignés. Pour les lits fabriqués par coupe oblique, on adopte la disposition en chevrons de la figure 8. Dans les deux cas on améliore le coefficient d'échange des surfaces en provoquant des déviations des courants de gaz. Le maintien des lits 17 à 11 espacement voulu peut se faire de diverses manières. Selon la figure 9 chaque lit comporte des pieds 18 par lesquels il repose sur le lit du dessous ou sur un support. Sur la figure 10, les lits sont empilés avec interposition de traverses 19. La figure il montre des lits 17 mi.intenus en place par des parois latérales 20. Le réfrigérant que montre la figure 12 comporte une enceinte 21 munie d'orifices 22 d'entrée d'air et comportant à sa base un bassin 23 pourvu d'une tubulure d'évacuation 24 pour liteau refroidie. L'eau chaude, qui arrive par une conduite centrale 25, est répartie au moyen de pulvérisateurs 26 sur les lits 17 superposés montés par l'intermédiaire de traverses 19 audessus du bassin. Au-dessus des pulvérisateurs sont prévus des éliminateurs de buées 27. La circulation de l'air est assurée par un ventilateur 28 monté dans une courte cheminée 29 et entraîné par un moteur 30, Sur la figure 13, la disposition des lits de ruissellement 17 est analogue à celle de la figure il mais les parois latérales 20 sont remplacées par des profilés 10 assemblés aux divers lits et, de préférence entre eux jointivement. Ces profilés sont orientés dans la même direction que les profilés constituant les lits et ils augmentent la surface totale de ruissellement. Les blocs 31 ainsi constitués peuvent être montés dans le réfrigérant, au-dessous des pulvérisateurs 26, au moyen de suspentes 32 passant à travers certains des profilés 10 de liaison. Des arrêts 33, par exemple constitués par des serre-câbles, sont prévus pour les immobiliser aux endroits voulus. Pour le reste, le réfrigérant peut autre analogue à celui de la figure 12. L'invention peut s'appliquer à tout appareil d'échange de chaleur entre gaz et liquide. Elle offre un intérêt tout particulier en ce qui concerne les réfrigérants atmosphériques à ruissellement. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'8tre décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Surface d'échange de chaleur pour appareil de contact entre gaz et liquide, caractérisée en ce qu'elle est réalisée par sectionnement transversal et assemblage côte à c8te de profilés multi-alvéolaires à parois minces obtenus par extrusion de matière plastique synthétique. 2.- Surface d'échange selon la revendication 1, caractérisée en ce que les alvéoles ont des sections polygonales. 3.- Surface d'échange selon la revendication 2, caractérisée en ce que les alvéoles ont des sections carrées, les profilés ayant des sections globales rectangulaires. 4.- Surface d'échange selon la revendication 2 caractérisée en ce que les alvéoles ont des sections hexagonales. 5.- Surface d'échange selon la revendication 4 caractérisée en ce que les profilés comportent des alvéoles hexagonaux flanqués d'alvéoles pentagonaux procurant des surfaces d'assemblage planes sur les côtés des profilés. 6.- Procédé de fabrication de surfaces d'échange selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on assemble côte à cate un nombre de profilés correspondant à l'étendue des lits qu'on veut obtenir, puis on sectionne le bloc ainsi obtenu par des plans parallèles transversaux à la direction d'extrusion des profilés. 7.- Appareil de contact entre gaz et liquide caractérisé en ce qu'il est équipé de surfaces d'échange selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8.~ Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les surfaces d'échange y sont disposées en lits superposés et de telle sorte que les alvéoles de deux lits successifs ne soient pas alignés. 9.- Appareil selon la revendication 8 , caractérisé en ce que les lits sont obtenus par sectionnement des profilés obliquement par rapport à la direction d'extrusion et que ces lits sont disposés de telle sorte que leurs alvéoles soient inclinés en sens différents sur la verticale d'un lit à l'autre. 10.- Appareil selon l'une quelconque des revendi cations 8 et 9 caractérisé en ce que les lits sont munis de de 11.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les lits sont portés par des traverses. 12.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 et 9 caractérisé en ce que les lits sont fixés à des parois latérales. 13.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les lits sont reliés par des profilés analogues à ceux qui entrent dans leur constitution et disposés parallèlement à ces derniers. 14.- Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que les lits sont montés au moyen de suspentes passant dans les profilés de liaison.