Brevet FR2202267A1 — publié le 19740503

L'invention est relative aux appareils à ruissellement dans lesquels un liquide est mis en contact avec un gaz, de tels appareils à ruissellement comportant, d'une part, une pluralité de plaques de ruissellement verticales sur lesquelles le liquide ruisselle de haut en bas, et, d'autre part, des moyens pour engendrer un écoulement de gaz horizontal entre les susdites plaques. L'invention concerne plus particulièrement, parce que c'est dans ce cas que son application semble devoir présenter le plus d'intérêt, mais non exclusivement, parmi ces appareils ceux destinés à faire coopérer de l'eau avec de l'air, notamment en vue d'obtenir une humidification de cet air et/ou son refroidissement et/ou son réchauffement, ou encore en vue d'obtenir un refroidissement ou un réchauffement de l'eau. Dans de tels appareils à ruissellement dits, à courants croisés en raison de l'écoulement vertical de liquide et de l'écoulement horizontal de gaz, le problème réside dans l'obtention d'une répartition homogène de liquide vers l'extrémité supérieure des plaques de ruissellement; en effet, pour obtenir une efficacité maximum de l'appareil (efficacité de l'humidification ou efficacité d'échanges thermiques) il faut que le liquide ruisselle sur chaque face des plaques de ruissellement dès sa partie supérieure. Pour assurer la distribution de liquide, on a déjà proposé de faire comporter à l'appareil de ruissellement une ou plusieurs goulottes à débordement disposées perpendiculairement aux plaques de ruissellement, mais ces goulottes n'assuraient pas une répartition homogène du liquide vers l'extrémité supérieure des plaques de ruissellement, et pratiquement on constatait que sur une certaine hauteur ces plaques étaient incomplètement recouvertes d'un film de liquide, ce qui réduisait l'efficacité de l'appareil dans sa partie supérieure. L'invention a pour but un appareil muni d'une ou plusieurs goulottes à débordement assurant une répartition homogène du liquide vers l'extrémité supérieure des plaques de ruissellement. Conformément à l'invention, l'appareil est muni d'au moins une goulotte à débordement et il est caractérisé par le fait que cette goulotte à débordement comporte une seule paroi de débordement tournée vers l'amont (par rapport au sens de circulation du gaz) et se terminant vers le bas par une arête vive, au-delà de laquelle la goulotte présente un fond remontant vers le haut, en sorte que cette arête vive empêche le liquide d'être entrainé par le courant de gaz le long du fond de la goulotte. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ce fond est constitué par une partie inclinée remontant vers le haut à partir de la paroi de débordement, par une partie descendante se prolongeant approximativement jusqu'au niveau de l'arête vive de la paroi de débordement et par une partie de raccordement aboutissant au bas d'une paroi arrière opposée à la paroi de débordement. L'invention consiste, mises à part les dispositions dont question ci-dessus, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. L'invention pourra de toute façon être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont relatifs à un mode de réalisation préféré de l'invention et ne comportent, bien entendu, aucun caractère limitatif. La figure unique de ce dessin est une vue en coupe de la partie supérieure d'un appareil établi conformément à l'invention. Sur cette figure on a représenté un appareil de ruissellement destiné à humidifier et refroidir de l'air. Cet appareil comporte une pluralité de plaques de ruissellement verticales 1 sur lesquelles de l'eau ruisselle de haut en bas, et des moyens (non représentés) pour engendrer un écoulement d'air E horizontal entre les susdites plaques 1. Pour assurer la distribution de l'eau, un tel appareil est muni de plusieurs goulottes à débordement 2 disposées perpendiculairement aux plaques de ruissellement 1. Conformément à l'invention, chaque goulotte à déborde- ment 2 comporte une seule paroi de débordement 3 tournée vers l'amont par rapport au sens de l'écoulement d'air E et se terminant vers le bas par une arête vive 3a, au-delà de laquelle la goulotte 2 présente un fond 4 remontant vers le haut. On conçoit alors que cette arête vive 3a empêche l'eau d'être entra4nde par le courant d'air le long du fond 4 de la 1 d ;ouk,tte 2. De préférence ce fond 4 est constitué par une partie incinée 4a r?mortant vers le ;aut à partir de la paro de débordement 3, par une partie descendante 4b se prolongeant ap?rrx~mat vement Jusqu'au niveau de l'arête vive 3a de la paroi de débordement 3 et par une partie de racf;rdement 4c aboutissant au bas d'une paroi arrière 5 opposée à la paroi de débordement 3. Crime montré sur la figure, la partie inclinée 4a est plane et forme avec l'horizontale un angle d'environ 25 , la partie descendante 4b est verticale et la partie de raccordement 4c est horizontale. En ce qui concerne l'importance relative des parties inclinée 4a et de raccordement 4c, il convient de signaler qu'elle est à peu près identique, la partie descendante 4b se trouvant approximativement dans le plan médian longitudinal de la goulotte; la hauteur de cette partie descendante 4b est inférieure à la hauteur de la paroi de débordement 3, et elle est de préférence égale à environ la moitié de la hauteur de ladite paroi de débordement 3. Selon une forme d'exécution avantageuse la paroi de débordement 3 comporte, à sa partie supérieure une partie repliée 3b s'étendant vers la paroi arrière 5 et présentant un angle d'environ 45 par rapport à l'horizontale. Chaque goulotte ainsi constituée est alimentée en eau par un ou plusieurs conduits d'amenée 6 qui débouchent au-dessus de la partie de raccordement 4c du fond 4 de la goulotte. L'extrémité inférieure de ce ou ces conduits d'amenée 6 se trouve, par rapport à la partie de raccordement 4c, à une hauteur inférieure à la hauteur de la partie descendante 4b; cette disposition permet de localiser les tourbillons provoqués par l'arrivée d'eau dans la zone arrière de la goulotte située entre la partie descendante 4bde son fond 4 et sa paroi arrière 5. En d'autres termes le raccordement entre la partie in clinée 4a et la parte descendante 4b forme un seuil de tranquillisation, ce qui permet un déversement régulier et homogène audessus de la paroi de débordement 3. Enfin il est avantageux de faire comporter à l'extrémité de la paroi arrière 5 un déflecteur 5a s'étendant du côté de la paroi de débordement 3, ce déflecteur Sa évitant les projections accidentelles d'eau au-delà de la paroi arrière 5. Afin d'assurer une vidange automatique de chaque goulotte 2, lorsque l'appareil ntest pas en fonctionnement, on prévoit dans le fond 4 un ou plusieurs orifices de faibles diamètres 7 qui sont en permanence ouverts et qui, lorsque l'alimentation en eau cesse, permettent à l'eau accumulée dans la goulotte de se vidanger complètement. De tels orifices peuvent être pratiqués dans la partie inclinée 4a du fond 4, au voisinage de l'arête vive 3a de la paroi de débordement 3, et dans la partie de raccordement 4c dudit fond 4. En ce qui concerne les plaques de ruissellement 1 disposées en dessous des goulottes 2 elles peuvent être planes, ou elles peuvent présenter des ondulations de manière à définir entre elles des passages sinueux. De telles plaques de ruissellement 1 peuvent également présenter des irrégularités de surface, telles que des plis arrondis parallèles au sens de circulation de l'air. Finalement et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient un appareil dans lequel la répartition de l'eau vers ltextrémité supérieure des plaques de ruissellement est homogène, ce qui confère à l'appareil une bonne efficacité d'humidification et d'échanges thermique d 'échanges thermiques. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux-de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Appareil à ruissellement de liquide à courants croisés comportant, d'une part, une pluralité de plaques de ruissellement verticales et sur lesquelles le liquide ruisselle de haut en bas, d'autre part, des moyens pour engendrer un écoulement de gaz horizontal entre les susdites plaques et, d'autre part enfin, au moins une goulotte à débordement disposée perpendiculairement aux plaques de ruissellement pour assurer la distribution de liquide, caractérisé par le fait que cette goulotte à débordement (2) comporte une seule paroi de débordement (3) tournée vers l'amont-par rapport au sens de circulation du gazet se terminant vers le bas par une arête vive (3a), au-delà de laquelle la goulotte (2) présente un fond (4) remontant vers le haut. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le fond (4) est constitué par une partie inclinée (4a) remontant vers le haut à partir de la paroi de débordement (3), par une partie descendante (4b) se prolongeant approximativement jusqu'au niveau de l'arête vive (3a) de la paroi de débordement (3) et par une partie de raccordement (4c) aboutissant au bas d'une paroi arrière (5) opposée à la paroi de débordement (3). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la partie inclinée (4a) est plane et forme avec l'horizontale un angle d'environ 25 , la partie descendante (4b) est verticale et la partie de raccordement (4c) est horizontale. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par ie fait que la partie descendante (4b) se trouve approximativement dans le plan médian longitudinal de la goulotte (2). 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que la hauteur de la partie descendante (4b) est inférieure à la hauteur de la paroi de débordement (3). 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la hauteur de la partie descendante (4b) est égale à environ la moitié de la hauteur de la paroi de débordement (3). 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la paroi de débordement (3) comporte,à sa partie supérieure, une partie repliée (3b) s'étendant vers la paroi arrière (5). 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la partie repliée (3b) présente un angle d'environ 45" par rapport à l'horizontale. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé par le fait que la goulotte (2) est alimentée en liquide par un ou plusieurs conduits d'amenée (6) qui débouchent au-dessus de la partie de raccordement (4c) du fond (4) de la goulotte (2). 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'extrémité Inférieure du ou des conduits d'amenée (6) se trouve, par rapport à la partie de raccordement (4c), à une hauteur inférieure à la hauteur de la partie descendante (4b). 11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que le fond (4) de chaque goulotte (2) comporte un ou plusieurs orifices de faibles diamètres (7) qui sont en permanence ouverts.