Brevet FR2237163A1 — publié le 19750207

a présente invention concerne un réfrigérant par évaporatîonde l'eau de circulation des usines génératrices thermiques et dès établissements industriels, plus précisément un réfrigérant du type dans lequel le refroidissement de liteau est assuré par des dispositifs à ruissellement et par le tirage créé par une cheminée (dans le cas d'un réfrigérant à cheminée) ou par des ventilateurs (dans le cas d'un réfrigérant à ventilateur). On connait largement des réfrigérats istinés au refroidissement de l'eau, dans lesquels le dispositif de ruis zsellement est exécuté soit en éléments isolés, soit en blocs d'éléments librement installés ou accrochés à une structure (charpente) spatiale fixés sur des supports. la structure (charpente) spatiale d'un dispositif de ruissellement dans les réfrigérants déjà connus est, en règle générale, de constitution rigide, ce qui est obtenu, soit en utilisant des assemblages rigides (emploi d'éléments en béton armé préfabriqué et en métal), soit en utilisant une charpente monolithe. Dans les réfrigérants indiqués, la charpente spatiale est formée de piliers et de poutres étagées, dont les der fières portent les éléments du dispositif de ruissellement, tandis que les piliers sont reliés entre eux et fixés sur les supports par des assemblages qui interdisent les déplacements de la charpente spatiale par rapport à ces supports, dans la plupart des cas d'une manière rigide. Dans les réfrigérants connus, le remplacement des éléments du dispositif de ruisselement montés dans la charpente spatiale et mis hors d'usage est une opération compliquée, irréa lisable directement pendant le fonctionnement du réfrigérant, car si la charpente spatiale est réalisée sous la forme d'une structure spatiale rigide uique, rigidement fixée à des supports, le remplacement des éléments du dispositif de ruissellement doit se faire dans les limites du réfrigérant propreMent dit, ce qui exige de séparer le réfrigérant, avant de commencer lesdits travaux, d'avec les appareils échangeurs de chaleur auxquels il est affecté. D'autre part, le remplacement des éléments du dispositif de ruissellement pendant la marche du réfrigérant est un problème dont la solution a une très grande importance, car elle permettrait de réduire les frais de construction et d'exploitation des réfrigérants de réserve, ainsi que les frais relatifs aux capacités de réserve des réfrigérants existants, prévues pour le cas de grandes réparations de l'un de ces réfrigérants. En outre, au cours du remplacement des éléments du dispositif de ruissellement, les réfrigérants connus ne se pretent pas à.la mécanisation desdits travaux, ce qui entraîne des durées excessives pour les grandes réparations et accroît les frais d'exploitation connexes. Ces réfrigérants sont caractérisés par les particularités suivantes : si le nombre d'éléments du dispositif de ruissellement mis hors usage, qui est fonction de l'intégrité de la structure ou des incrustations, continue à augmenter, la surface de refroidisse- ment totale du dispositif de ruissellement diminue et la résistance aérodynamique (perte de charge) opposée à la circulation del'air de refroidissement augmente, provoquant ainsi une réduction de l'effet refroidissant du rAéfrigérant-. Il en découle que la température de l'eau de circulation après son refroidissement dépasse la valeur nominale pour laquelle le réfrigérant est conçu. La mise en évidence du fait que des éléments du dispositif de refroidissement ont été mis hors servlce, lors d'un examen extérieur des structures ou du contrôle de l'une des caractéristiques techniques essentielles du réfrigérant (notamment de la température de l'eau à refroidir), exige le remplacement ou la réparation desdits éléments. Toutefois, le remplacement des éléments du dispositif de ruissellement nécessite l'arrêt du réfrigérant. rour cette raison, il est généralement effectué au cours des grandes réparations du réfrigérant. Jusqu'à son arrêt pour l'exécution des grandes réparations , le réfrigérant continue à fonctionner à rendement réduit. La mise hors service des éléments du dispositif de ruissellement au cours de cette période risque de prendre alors une importance telle qu'un arrêt dlirgence du réfrigérant tout entier finit par s'imposer. De ce fait, les réfrigérants indiqués ne présentent pas le degré de sécurité nécessaire. Outre ce qui vient dtetre mentionné, il devient parfois indispensablede remplacer les structures devenues inutilisables des charpentes spatiales du dispositif de ruissilement des réfrigérants, ce qui est irréalisable pendant la marche desdits refrigérants. Il convient de noter d'autre partun autre inconvénient desdits réfrigérants. En effet, étant donné la disposition des supports des charpentes spatiales du dispositif de ruissellement à l'intérieur du réfrigérant, il se crée dans l'espace au-dessous des charpentes une résistance aérodynamique opposée à l'écoulement de l'air de refroidissement. 3e ce fait, l'effet refroidissant du réfrigérant diminue. Etant donné l'espace disponible réduit et l'absence de moyens de mécanisation lors du remplacement des éléments du dispositif de raissellement dans les réfrigérants déià connus, la sécurité du travail est difficile à assurer. La disposition des supports des charpentes spatiales à l'intérieur du réfrigérant complique son nettoyage pour ltélimination des boues suspendues dans l'eau de circulation réfrigérée, ce qui entrains des frais d'exploitation accrus. L'invention vise à créer un réfrigérant dont la charpente spatiale , avec les éléments -du dispositif de ruissel lement installés dans la charpente, serait conçue manière à simplifier le remSlacement des éléments du dispositif de ruissellement, permettant ainsi de réaliser ce remplacement dans le réfrigérant en marche d'effectuer le remplacement en temps opportun en cas de diminution de l'effet refroidissant dudit dispositif de ruissellement (c'est-à-dire de lui conférer une meilleure fiabilité) de mécaniser les travaux tout en les réalisant à un niveau technique élevé de réduire les pertes de charge aérodynamiques de l'écoulement de l'air de refroidissement de simplifier le nettoyage du réfrigérant pour l'élimination des dép8ts de boues qui se forment dans l'eau de circulation réfrigérée, améliorant en définitive l'effet refroidissant du réfrigérant et en réduisant les frais de construction et d'exploitation. On a résolu ce problème grâce à un réfrigérant dont les éléments du dispositif de ruissellement sont installés dans une charpente spatiale fixée sur des supports, caractérisé, suivant l'invention, en ce que cette charpente spatiale est exécutée en sections qui sont fixées sur des supports de manière à pouvoir être sorties du réfrigérant sur des guidages, cette sortie s'effectuant à travers des baies pratiquées dans les parois du réfrigérant et obturées pendant sa marche. Ces guidages peuvent être constitués par des poutres reposant sur des supports situés au centre du refrigérant et à l'extérieur de celui-ci; En outre, les guidages peuvent être constitués par des câbles comportant des supports situés au centre du réfrigérant et à l'extérieur de celui-ci. Il est aussi avantageux de disposer à la place d'une section d'éléments du dispositif de ruissellement, sortie du réfrigérant, un plancher flexible provisoire permettant d'obtenir dans l'espace au-dessous de la charpente une distribution uniforme de l'écoule- ment de l'air de refroidissement sur ensemble de la surface du réfrigérant. L'invention est fondée essentiellement sur les considérations suivantes. La charpente spatiale étant réalisée en sections séparées, sur les poutres desquelles sont librement montés ou suspendus des éléments (blocs d'éléments) du dispositif de ruissellement, et lessections proprement dites étant installées avec possibilité de se déplacer sur des guidages horizontaux fixés aux supports, la valeur de la charge transmise de la charpente spatiale et desdits éléments aux guidages et, par conséquent, aux supports au cours de l'exploitation du réfrigérant , reste constante. Quand on réalise l'assemblage d'une section avec les guidages avec possibilité de déplacements réciproques, l'effort qui tend à les déplaeer mutuellement est fonction de la masse i section , du matériau ayant servi à exécuter les surfaces en contact, ainsi que d'autres facteurs abaissant le coefficient de frottement, notamment de l'application d'un lubrifiant sur les surfaces frottantes, de la mise en place de rouleaux ou de l'utilisation pour le revêtement desdites surfaces de matières plastiques caractérisées par un faible coefficient de frottement. Dans le cas d'un tel assemblage des sections avec les guidages fixés à des supports, en presence de jeux entre les différentes sections, l'effort qui tend à déplacer une section le long des guidages horizontaux lors de sa sortie du réfrigérant est de beaucoup inférieur à la charge limite transmise aux supports. Il s' ensuit qu'une section d'éléments du dispositif de ruissellement, déplacée sur les guidages hors du réfrigérant, sort de 11 ensemble de la charpente spatiale Tout cela permet d'isoler une partie du dispositif de ruissellement et de le remplacer ou de le réparer sur un banc ex-térieur au réfrigérant en marche. Le débranchement du circuit distributeur d'eau exécuté également par sections sous la forme de collecteurs isolés permet de sortir une section de charpente du dispositif de ruisllement pour des remplacements complets ou bien pour des révisions sélectives das éléments qui sont installés dans ladite section. la constance de l'effet refroidissant du réfrigérant est assurée, dans le cas envisagé , par la possibilité de remplacements , en temps opportun d'éléments mis hors service, ce que l'on fait en les sortant soliiirement avec la section. Cela améliore la fiabilité du réfrigérant. Pour réparer le dispositif de ruissellement par sections en dehors du réfrigérant il n'est plus nécessaire d' arrêter ce réfrigérant. Les réparations peuvent être -encore simplifiées et leur durée est susceptible d'être réduite par utilisation d'une section de réserve avec éléments du dispositif de rugisses lement installés dedans, cette section étant préalablement montée sur banc ( réparations sur banc du dispositif de ruissellement). Grâce à des surfaces libres,-la possibilité de mise en oeuvre d'appareils de levage variés et de moyens de mécanisation à petite échelle au cours des réparations sur banc devient beaucoup plus considérable par comparaison aux travaux qui se font à l'intérieur des réfrigérants. Aussi l'exécution de la charpente-du dispositif de ruissellement sous la forme de sections permet-elle de mécaniser les travaux de réparation à un niveau d'exécution très élevé. La disposition des supports de la charpente spatiale du dispositif de ruissellement en dehors du réfrigérant permet de raduire la résistance aérodynamique de l'air de refroidissement dans l'espace sous la charpente et facilite le nettoyage du réfrigérant pour l'élimination des boues, ce qui améliore l'effet refroidissant et réduit les frais d'exploitation. D'autres caractéristiques et-avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation concrets mais non limitatifs, illustrés par les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un réfrigérant (vue d'ensemble); - la figure 2 représente une vue en coupe suivant II II de la figure 1, sur laquelle on a représenté une patie du réfrigérant;; - la figure 7 est une vue en plan d'une partie du réfri gérant, avec vue des supports, des guidages et des sections de la charpente spatiale - la figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 3 - la figure 5 représente une sections de la charpente spatiale (vue d'ensemble) - la figure 6 représente une partie du -réfrigérant avec les supports de la charpente spatiale et avec une section sortie (vue en coupe longitdinale) ;; - la figure 7 est-une vue en plan correspondant à la figure 6 - la figure 8 est une vue d'ensemble du plancher. fle xible provisoire - la fgure 9 représente une partie du réfrigérant avec les supports de la charpente spatiale à $'extérieur du réfrigérant et avec une section sortie et des guidages. constitués de cables, (vue en coupe longitudinale);- - la figure 10 est une vue en plan correspondant à la fi gure 9 - la figure-1 représente la partie supérieure d'un support de la charpente spatiale disposée en dehors du réfrigérant (vue suivant la fle'che de la figure 10 ) - la figure 12 est une vue en coupe suivant XII XII de la figure 11. Le réfrigérant représenté sur les figures comporte une eheminée 1 (figure 1)- des supports sous forme de piliers 2 (fIgures 2,3) rigidement liés aux fondations 3, et des guidages sous forme de poutres 4 (figure 4) sur lesquelles est fixée, avec possibilité de sortie hors du réfrigérant sur des rouleaux 5, une charpente spatiale comprenant plusieurs sections rigides isolées 6 (figure 5) qui servent au montage, dans ces sections , des éléments 7 du dispositif de ruissellement. Une section se compose de poutres 8 réunies entre-elles rigidement et formant un cadre inférieur, de montants 9 et de poutres 10 formant un cadre supérieur. Pour sortir les sections sur les guidages on a prévu des baies 11 dans les parois-de la cheminée 1 du réfrigérant, à l'aplomb des endroits adjacents aux sections. A l'extérieur du réfrigérant vient s'appliquer intimement sur les guidages un banc- provisoire 12 équipé de câbles et d'un mouflage comprenant un galet 13, un cable 14 de treuil 15 servant à sortir la section, une poulie 16, un moufle 17 et un câble 18 de treuil 19 servant à la rentrée de la section. lie banc 12 et le treuil 15 sont installés dans l'axe de la section que l'on sort. lie treuil 19 est décalé par rapport à l'axe du banc 12. lia poulie 16 et le moufle 17 sont fixés sur la colonne montante centrale distributrice d'eau 20. Le câble 14 venant du treuil 15 est rattaché au cadre inférieur de la section 6 dans sa partie caudale, alors que le câble 18 venant du treuil 19 est fixé à la tête 21 du cadre inférieur de ladite section 6. Pendant la marche du réfrigérant,les baies 11 pratiquées dans ses parois sont obturées par des panneaux 22 (figure 1). Dans la conception du réfrigérant avec des supports 23 (figures 6 et 7) déportés en déhors du réfrigérant, les guidages sont constitués par des poutres 24 installées radialement. Quand on remplace les éléments 7 du dispositif de ruissellement sur le banc, pour le fonctionnement normal du réfrigérant il est indispensable de disposer à la place de la section 6 sortie un plancher flexible provisoire 25 (figure 8) enfilés sur le câble 27, ce qui permet d'enrouler (après utilisation) le plancher sous la forme d'un rouleau. Dans la conception d'un réfrigérant avec des supports 28 (figures 9,10,11, 12) également déportés au delà des limites du réfrigérant, les guidages sont constitués par des cibles fermés 29 installés radialement, qui passent sur des poulies (rouleaux) de travail 30, rigidement fixés auxdits supports. Dans la partie supérieure des supports 28 pour le passage des guidages 29 on a prévu des mortaises 31 (figure 12) et des trous débouchants 32. lies guidages 4, 24, 29 dans le réfrigérant proposé peuvent être des organes permanents de la charpente du réfrigérant. Dans ce cas on les fixe sur les supports 2,20,28 et ils portent les sections 6 de la charpente spatiale avec les éléments 7 du dispositif de ruissenement qui sont installés dedans. En outre, lesdits guidages peuvent ne pas etre compris dans la construction du réfrigérant. Dans ce cas, les sections 6 de la charpente spatiale, comportant les éléments 7 du dispositif de-ruissellement, sont installées et fixées directement sur les supports 2, 20, 28, alors que le montage et la fixation des guidages provisoires sur les supports se fait uniquement en cas de remplacement éventuel des éléments 7, apres quoi ces guidages sont escamotés. Pendant le remplacement des éléments 7 du dispositif de ruissellement, le réfrigérant fonctionne de la manière suivante. Lorsqu'il est nécessaire de changer les éléments 7 du dispositif de ruissellement, on fait sortir les sections 6 de la charpente spatiale solidairement avec les éléments indiqués, pour les amener sur le banc de réparation 12. A cet effet on applique- un effort de traction transmis depuis le treuil 15 par le câble 14 qui passe sur le rouleau 13 et qui est fixée cadre inférieur de la section 6-dans sa partie caudale. La Section 6 se déplace alors suivant les guidages 4 sur les rouleaux 5. La sortie de la section 6 sur le banc provisoire 12 se fait- par la baie il pratiquée dans la paroi de la cheminée 1 du réfrigérant. A la place de la section sortie 6 on déroule un rouleau de plancher flexible provisoire 25 et lton obture la baie 11 de la paroi de la cheminée 1 du réfrigérant au moyen d'un panneau 22. On effectue alors le remplacement ou la réparation- des éléments 7 du dispositif de ruisselement et des structures 8,9,10 des sections 6 proprement dites sur le banc provisoire au moyen d'appareils de levage variés et de mécanismes auxiliaires; Avant de rentrer la section 6 avec les éléments 7 installés dessus depuis le banc 12 dans la position de serviee sur les supports 2, on enroule le plancher provisoire flexible 25, on le retire du réfrigérant et on fixe la poulie 16 et le moufle 17 sur la colonne montante distributrice d'eau centrale 20. La rentrée de la section 6 suivant les guidages 4 sur des rouleaux 5 à travers la baie il pratiquée dans la paroi de la cheminée 1 du réfrigérant se fait sous l'action de l'ef- fort de traction transmis par le câble 18 à partir du treuil 19 qui passe sur la poulie 16 et le moufle 17 et qui est fixé à la tête 21 du cadre inférieur de la section. Après la remise en place de la section 6 en position de travail et sa fixation dans le réfrigérant, on démnnte la poulie 16, le moufle 17, et on obture la baie 11 au moyen du panneau 22. la sortie sur le banc 12 et la rentre en position de travail des sections 6 dans le réfrigérant dont les supports 23 sont en dehors de ses limites se font de la même manière que d-ans ce qui a été décrit plus haut. Si les guidages 29 sont formés par des . câbles, le déplacement des sections 6 de la charpente spatiale avec les éléments 7 du dispositif de ruissellement dans les limites du réfrigérant se fait vr des guidages, tandis que sur le banc provisoire 11 il s'opère'sur des rouleaux 12. Comme le montre la description qui précède, le réfrigérant suivant l'invention permet d'effectuer, par des moyens mécaniques et à un haut niveau technique, le remplacement des éléments d'un dispositif de ruissellement lorsque ces éléments sont mis hors d'usage, ce remplacement s'effectuant pendant la marche du réfrigérant. Un tel réfrigérant permet également d'effectuer le remplacement, en temps opportun des éléments mis hors d'usage, ce qui en augmente la fiabilité. En outre la conception du réfrigérant permet de changer les éléments du dispositif de ruissellement dans les différentes versions d'exécution des sections de la charpente spatiale et pour tous les schémas de la disposition des supports, prouvant ainsi son caractère univer sel. Grâce à l'ensemble de ses avantages technico -économiques, par la constance de son effet refroidissant et, dans certaines versions d'exécution des sections de la charpente spatiale, par l'augmentatinn meme de son effet refroidissant, le réfrigérant suivant l'invention permet de réaliser des économies sur les frais de construction et d'exploitation. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes-de réalisation décrits et représen-tés qui n'ont été donnés qu'a' titre d'exemple En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celleFci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendicatinns qui suivent. REVENDICATIONS 1. Réfrigérant du type comportant un dispositif de ruissellement dont les éléments sont montés dans une charpente spatiale fixée sur des supports , caractérisé en ce que dite charpente spatiale est constituée de sections individuelles fixées sur des supports et pouvant être sorties du réfrigérant le long de guidages, des baies étant ménagées à cet effet dans les parois du réfrigérant en des emplacements adjacentes à chaque section, lesdites baies étant obturées pendant la marche du réfrigérant. 2. Réfrigérant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les guidages précités sont des poutres supportées au centre et à I'extérieur du réfrigérant 3. Réfrigérant suivant la revendication-l, caractérisé en ce que les guidages précités sont des câbles supportés au centre et à 11 extérieur du réfrigérant.