Brevet FR2226631A1 — publié le 19741115

Cette invention se rapporte aux tours pour le refroidissement de l'eau et concerne plus particulièremene une tour de refroidissement circulaire à tirage mécanique conservant ses caractéristiques de fonctionnement quelle que soit la direction du vent avec une recirculation de l'air chaud minimale nonobstant le fait que lluti- lisation de cheminées à souffleries élevées ou d'una cheminée à tirage naturel est évitée dans la conception de cette tour afin de maintenir son prix de revient à une valeur minimale. Des tours de refroidissement d'eau à tirage naturel sont en usage depuis un certain nombre dtannées aux Etats Unis d'Amérique et dans divers pays du monde pour prélever de l'air à l'atmosphère ambiante et ltobliger,å circuler à travers un équipement de remplissage où cet air frais 4st amené en relation d'échange thermique avec de l'eau chaude tombant par gravité dans lldquipement de remplissage.Bien que ces tours tirage naturel comportent une cheminée relativement hauteur assurer un tirage convenable, soient efficaces et n'exigent pas de puissance pour l'actionnement de leurs souffleries, leur prix de revient initial est relativement élevé. Mais les tours de refroidissement d!eau à tirage naturel comportant une cheminée élevée présentent cet avantage au surplus de permettre le montage de l'équipement de remplissage autour du périmètre entier de la base de la tour, de sorte que le fonctionnement de celle-ci est relativement insensible à la direction du vent.Un corollaire de cet avantage est le fait que la recirculation de l'air chaud évacué à partir d'une tour à tirage naturel pour refluer dans-lléqùipement de remplissage à la base de la cheminée est réduite au minimum grâce à la grande hauteur à laquelle ltair chaud humide est évacué dans l'atmosphère am brante. Etant donné que les cheminées à tirage naturel doivent être relativement hautes pour assurer un effet de-tirage convenable et donner la certitude d'un écoulement d'air à travers l'équipe- ment de remplissage de la tour pour la température ambiante la plus difficile à escompter et les conditions de charge qu'on rencontre pour telle ou telle application particulière, les recherches qui ont conduit à l'invention ont permis de constater que le système le plus expéditif pour établir une cheminée à trois dimensions est de prévoir une forme hyperbolique en vue d'assurer la résistance et la rigidité structurelles nécessaires.De façon générale, le béton est utilisé comme matériau de construction des cheminées à cause de ses caractéristiques de résistance méca niques et de la facilité avec laquelle il peut être conformé pour adopter la forme à courbure complexe délimitant un élément hyper bolique. On sait que les tours de refroidissement d'eau à tirage naturel à conception hyperbolique sont coûteuses à construire et ne peuvent se justifier du point de vue économique que dans le cas de fortes charges thermiques et d'espaces disponibles du point de vue espace et zonage pour la construction et le fonctionnement d'une tour de ce Renre. C'est ainsi, par exemple, que les tours de refr9idissement d'eau ttirage naturel à conception hyperboli que en tours de co'nstctin à l'heure actuelle ont une hauteur représentant plusieurs dizaines de mètres et mesurent un diamètre de base det-dimensions correspondantes. Les tours de refroidissement d'eau à tirage mécanique qui utilisent des souffleries actionnées par des moteurs pour engendrer l'écoulement d'air requis à travers l'équipement de remplissage se sont imposées dans ll industrie et sont acceptées à cause de nombreux facteurs importants dont le plus favorable est le prix de revient intéressant leur permettant une performance satisfai- saute. Les tours à tirage mécanique peuvent d'ailleurs être dimen - sionnées pour taire face à une charge thermique spécifique moyennant un prix de revient. minimum et être construites pour s'adapter i des exigences particulières au point de vue espace. Les recherches dont il a déjà été parlé ont permis d'établir ce fait au cours des dernières années que les tours de refroidis sement d'eau à tirage mécanique et à écoulement croisé ou transversai présentent de nombreux avantages par rapport aux autres types de tours à tirage mécanique en raison de la combinaison de leurs caractéristiques idéales d'écoulement du liquide et de faibles pertes d'e pression par rapport aux surfaces de refroidissement élevées. Toutefois, en vue d'assurer un fonctionnement extrêmement efficace dune tour à tirage mécanique, qu'elle soit du type à écoulement transversal ou à écoulement en contre-courant, la recirculation de l'air humide sec refluant depuis la tour dans l'équipage de remplissage doit être réduite au strict minimum. Ceci est spécialement vrai de la partie inférieure de l'équipement de remplissage où le contact de l'air ambiant avec l'eau la plus froide assure l'effet de refroidissement qu'on désire obtenir en définitive. Dans ces conditions, si l'air humide chaud évacué par la tour est remis en circulation par reflux, la tour doit être dimensionnée de façon à être plus grande que ceci ne serait autrement nécessaire en vue d'obtenir la basse température requise. Matis ce problème aue pose la recirculation de l'air humide chaud est souvent rendu plus difficile encore à résoudre du fait des questions qui sont associées avec la direction des bourrasques de vent qui cinglent une face de la tour.Aussi bien, les tours de refroidissement d'eau à écoulement transversal et à tirage mécanique utilisées à l'heure actuelle ont généralement une forme rectangulaire et comportent des admissions d'air prévues sur leurs faces principales opposées et un certain nombre de souffleries faisant saillie vers le haut à partir de leur enveloppe- commmi quant avec la chambre remplie d'air humide de la tour afin d'aspirer à l'intérieur l'air provenant de l'atmosphère ambiante, et de faire circuler cet air à travers les équipements de remplissage prévus sur les côtés opposés de la tour suivant un écoulement croisé par rapport à l'eau qui descend dans ces équipements, puis d'évacuer verticalement l'air humide chaud à partir de la tour à travers des cylindres de récupération de vitesse entourant chacune des souffleries disposées horizontalement et commandées mécaniquement. Afin de réduire au minimum la recirculation de l!air humide chaud évacué à partir de la tour en passant à travers les cylindres des souffleries, il est de pratique classique dans cette technique de donner aux cylindres une hauteur aussi grande que possible afin de renvoyer l'air humide chaud dans l'atlosphère en utilisant le maximum d'espace par rapport aux orifices d'admission de la tour dans toute la gamme des possibilités. Toutefois, des considérations de prix de revient et de conception technique s'opposent à l'emploi de cylindres à soufflerie élevés. Mais à moins que des cylindres tres hauts ne soient utilisés sur une tour de refroidissement d'eau du type rectangulaire, la recirculation de l'air humide chaud nrest pas nécessairement dirlrnuée notablement étant donné que les bourrasques de vent cinglant la tour pendant son fonctionnement normal tender t à produire une région de dépression ou remous caractérisée car des tourbillons captifs considérables et un mélange par turbulence intense du côté de la tour orienté vers le vent, ce qui peut être attribué à des zones où règne une pression réduite sur les bords de l'enveloppe de la tour sur ce côté exposé au vent, Ces régions de turbulence se produisent non seulement le long des cotés latérale ascendants de la tour du côté exposé au vent, mais également le long de sa bordure horizontale extérieure. Les zones où règne une pression réduite du côté de la tour exposé au vent ont naturellement tendance à aspirer le fluide formant l'efflux à partir des surfaces d'évacuation inclinées dans la zone de dépression ou de remous, ce oui tend à produire une recirculation de 1'air humide chaud qui reflue à travers la tour immédiatement après 11 évacuation de ltair depuis les cylindres à souffleries-de cette tour de refroidissement. Ainsi qu'on le conçoit, la tendance de la part de l'air humide chaud à être aspiré parreflux dans la zone des tourbillons captifs dans le sens opposé au vent de la tour est augmentée en raison du fait que le vent ambiant rabat l'aigrette sur la zone de turbulence du côté de la tour qui est exposé au vent. De même, des cylindres à souffleries à tirage mécaniques extrê- mement élevés sont de construction coûteuse, posent des problèmes au point de vue technique en ce qui concerne le montage de ces cylindres sur la partie supérieure d'une tour à tirage mécanique et sont soumis à une contrainte résultant du vent induit, de sorte qu'ils doivent être fréquemment haubanés ou autrement supportés par des croisillons internes ou des accessoires de soutènement analogues afin d'augmenter la rigidité structurelle de ces cylindres et d'empêcher leur déviation sous l'action de charges de vent considérables. Dans ces conditions, le but principal de la présente invention est d'apporter une solution pratique et économique à plusieurs pro blèmes indiqués ci-avant grâce à l'établissement d'une tour circulaire de refroidissement d'eau à éceoulement transvérsal avec tirage mécanique fonctionnant avec un rendement égal quelle que soit la direction du vent et présentant des caractéristiques de recirculation de l'air chaud minimales grâce à la présence d'un certain nombre de souffleries convenablement groupées et montées de. façon à tourner titans des cylindres respectifs de récupération de la vitesse de l'air qui évacuent l'air humide chaud à partir de la tour suivant une colonne concentrée de telle sorte que les bourrasques de vent heurtent tout d'abord et devisent de la façon la plus nette la partie exposée au vént de la colonne mais n'ont pas tendance à abaisser cette partie de telle sorte que la tendance de l'air chaud à refluer par recirculation vers l'admission d'air de la tour soit sensiblement réduite ou même complètement supprimée. A titre de corollaire de ce qui vient d'être dit, un autre but de l'invention est de créer une tour circulaire de refroidissement d'eau à écoulement transversal avec tirage mécanique comme décrit ci-avant dans laquelle la disposition des souffleries et des cylindres associés suivant un dessin enclos dans le périmètre du bassin annulaire de distribution d'eau chaude permet l'utilisation de cylindres de souffleries relativement peu élevés, ce qui ajoute à 11 économie et réduit au minimum les problèmes que posent les déviations du vent, en rendant possible la réalisation d'une tour dans laquelle un faible degré de recirculation de l'air chaud s'approche de celui des tours comportant des cylindres ou des cheminées à souffleries beaucoup plus hautes. Un autre but important de l'invention est de créer une tour circulaire de refroidissement d'eau à écoulement croisé avec tirage mécanique qui comporte un grand nombre de souffleries groupées en vue de l'évacuation d'une colonne d'air humide chaud dans l'atmosphère ambiante au-dessus de la tour afin de réduire au minimum la recirculation de flair chaud quelle que soit la direction à partir de laquelle souffle le vent et sa vitesse. la charge thermique à laquelle peut faire face ce type de tour n'est ainsi limitée que par des facteurs tels que l'espace disponible ou certaines limitations au point de vue prix de revient qui sont imposées arbitrairement à une utilisation particulière puisque la tour peut être établie aussi grande que ceci est nécessaire en vue d'ure travail spécial auquel elle doit faire face et comporter un nombre de souP fleries simplement augmenté dans une mesure qui soit en rapport direct avec l'augmentation du diamètre de la tour. Un autre but important de l'invention est de créer une tour circulaire de refroidissement d'eau à écoulement transversal avec système de tirage mécanique se prêtant à une construction effectuée à l'aide de matériaux résistant bien au feu qui donnent la possibilité de construire une pareille tour équivalant à de nombreux égards aux tours de refroidissement d'eau à écoulement transversal à tirage naturel de type classique constituées par des matériaux ignifuges ou retardant la propagation du feu. Ce résultat peut être obtenu moyennant des économies importantes au point de vue prix de revient par rapport à celui d'une tour de refroidissement d'eau équivalente à tirage naturel pourvue d'une cheminée d'aspiration et d'évacuation à écoulement d'air hyperbolique. Un autre but important de l'invention est ae créer une tour circulaire de refroidissement d'eau à circulation transversale avec tirage mécanique possédant des propriétés de recirculation d'air chaud minimales et se prêtant à l'utilisation dans cette tour de refroidissement des massifs constitués par un certain nam- bre de tours placées côte à côte, du fait qu'vie tour circulaire est moins affectée par les courants d'air ambiants qle les tours rectangulaires et qu'il n1 est pas nécessaire de tenir compte de l'effet des bourrasques de vent qui soufflent normalement dans la région géographique intéressée et qui se produisent de façon caractéristique à partir d'une direction particuliee pendant certaines périodes de l'année. Un autre but important de l'invention est-de créer nne tour de refroidissement d'eau à écoulement croisé avec tirage mécanique dans laquelle la configuration circulaire de la tour contribue à orienter en ligne fuyante les bourrasques de vent soufflant autour d'elle, de telle sorte que la création de tourbillons captifs et de zones de turbulence à pression réduite sur le côte de la tour - qui est exposé au vent soit réduite au minimum, ce qui diminue la tendance de la part de 11 air humide chaud à être évacué de la tour pour refluer par recirculation dans sonorifice d'admission d'air. Un autre but également important,de l'invention est de créer une tour circulaire de refroidissement d'eau à écoulement trans-versal avec système de tirage mécanique comportant un groupe de souffleries, ces souffleries et les cylindres annexés d'augmentation de leur vitesse étant groupés selon des schemas concentriques autour de l'axe central de la tour afin de concentrer ltener- gie de l'air s'écoulant hors des cylindres dans la mesure du possible quand des limitations pratiques au point de vue espace, prix de revient et capacité de refroidissement entrent en ligne de compte. A cet égard, une caractéristique importante de l'invention consiste à grouper les souffleries et leurs cylindres suivant une série d'hexagones concentriques occupant la mlaje wre partie de la surface délimitée à l'intérieur de l'équipement de remplissage annulaire de la tour quand les limitations sus-indiquzes permettent une pareille disposition et, en outre, de grouper les souffleries et les cylindres suivant une série circulaire concentrique dont la zone centrale est inoccupée quand ces limitations sont contraires à la possibilité d'une disposition hexagonale. D'autres buts de l'invention et divers détails de construction de la tour circulaire de refroidissement d'eau avec tirage mécanique sont exposés ci-après en détail. Dans les dessins schématiques annexés :- Les fig. 1 et 1A sont essentiellement une vue en plan schématique d'un mode de réalisation d'une toi̇r circulaire de refroidissement d'eau à écoulement transversal avec tirage mécanique éta blie conformément aux principes de l'invention. Les fige 2, 2A,3,DA,4 et 4A sont essentiellement des vues en plan schématiques de variantes de réalisation de l'invention0 La fig. 5 est une vue en élévation latérale de la tour circulaire représentée schématiquement dans la fig.4. Les fig. 6 et 6A sont des vuesen coupe transversale verticale fragmentaire dessinée à plus grande échelle par la ligne 6-6 en fig. 4A et en supposant qu'on regarde dans la direction indiquée par les flèches. La fig. 7 est une vue en plan fragmentaire dessinée à plus grande échelle d'une fraction de la tour que montre la fig. 4, certaines parties étant supposes arrachées pour mettre en évidence la configuration et la construction des éléments constitutifs placés au-dessous. La figo 8 est une vue en élévation latérale fragmentaire de cette tour de refroidissement d'eau à circulation transversale montrant sa partie extérieure accoladée par les traits mixtes B-8 en fig.6. La fig. 9 est une vue en perspective fragmentaire dessinée à plus grande échelle d'un type d'organes de remplissage qui peuvent être communément utilisés pour la constitution de l'équipement de rempli3sage que prévoit l'invention, cette vue montrant également une grille ie su--ort de type préféré de ces organes de remplissa ge. La fig 10 est une vue en élvation latérale schématique représentant 'un quelconque des quatre modes de réalisation susindiqués mais dessinée à beaucoup plus petite échelle et montrant de quelle façon le reflux par recirculation de l'air humide chaud dans l'admission d'air vers la tour est réduit au minimum par la colorie d'air évacuée à partir des souffleries conjuguées groupées et des cylindres de récupération de vitesse, cette vue montrant également que la partie de la colonne d t évacuation de l'air chaud orientée vers le vent a la possibilité de s1 élever en principe verticalement grâce à la protection assurée par la partie exposée au vent de la colonne, ce qui réduit au minimum la recirculation de l'air chaud. La fig. 11 est une représentation schématique de la tour que montre la fig. 1 mais dessinée en plan et à plus petite échelle et montrant les courants d'air balayant la paroi circulaire de la tour de la gauche vers la droite comme indiqué par les flèches et représentant un schéma d'écoulement sensiblement continu avec formation minimum de tourbillons du côté de la tour exposé au vent, de telle sorte que des zones de pression réduite de ce côté de la tour soient évitées, ce qui réduit au minimum la recirculation d'air chaud. Quatre modes de réalisation d'une tour circulaire de refroidissement d'eau à écoulement transversal avec tirage mécanique établies conformément aux principes de l'invention sont représentés dans les fig. 1 et 4 et sont désignés de façon générale par les chiffres respectifs 10, 12, 14 et 16. Les tours 12-16 sont virtuellement identiques entre elles et fonctionnent de la même manière, sauf que leurs dimensions totales peuvent :varier et que chacune comporte un groupage différent de souffleries et de cylindres. Il en résulte que dans le mode de réalisation que montre la fig. 4 seulement, les détails de construction complète sont indiqués, étant entendu que les éléments communs aux modes de réalisation représentés dans les fig. 1 et 3 sont désignés par les mêmes numéros de référence. Un bassin 18 de captation d'eau froide de forme annulaire relativement peu profond et ouvert à sa partie supérieure comporte une paroi de fond circulaire 20 qui est reliée à une paroi inté- r rieure verticale 22 de configuration cylindrique s'étendant jus qutau sommet de la tour tandis qu'une paroi extérieure 24 cylindrique relativement basse définit la bordure externe du fond 20. Comme ceci est de pratique classique dans la construction des tours de refroidissement d'eau du type industriel de dimensions relativement grandes, le bassin 18 de captation d'eau froide est établi de préférence en béton armé. Des pieds en béton convenables sont prévus pour soutenir le bassin 18 en lui permettant de supporter un bâti annulaire formant ossature 26 constitué par des membrures en béton armé 28 qui s'étendent de bas en haut depuis la paroi inférieure 20, présentent un certain nombre de baies individuelles faisant partie d'un équipement de remplissage et comprennent un support annulaire sléten- dant autour de la circonférence de la tour circulaire 16.Comme ceci découle de l'examen de la fig. 6, le bâti 26 comprend un certain nombre de membrures verticales 28a,28d qui s'étendent entre les membrures de bâti horizontales 28e ainsi que des membrures de bâti 28f inclinées vers l'extérieur qui font saillie extérieure rement au-dessus de la paroi extérieure 24 du bassin 18 au fur et à mesure luron se rapproche de la partie supérieure du bâti 26. Des équipements de remplissage 30 portés par le bâti 26 et occupant les baies individuelles présentent l'un quelconque d'un certain nombre de structures différentes destinées à augmenter ltéten- due surfaciale de l'eau chaude à refroidir tandis que cette eau tombe à travers ces équipements 30.Mais suivant le mode de réalisation préféré représenté dans la fig. 9, une série de matières synthétiques résineuses renforcées par du fil métallique ou de la fibre de verre formant des grilles 32 en polyester comportent des tiges verticales 32a reliées entre elles par des tiges de support horizontales 32b faisant partie de ltossature de cet équipement de remplissage et verticalement espacées, qui sont montées à l'intérieur des baies précitées de façon suspendue à partir de membrures horizontales faisant partie du bâti 26.Les membrures de remplissage 34 supportées par les tiges horizontales 32b des grilles 32 disposées verticalement et espacées horizontalement comprennent, de préférence, des panneaux à plusieurs ondulations et présentent une serie orifices 34a étendant à travers les ondulations 34b de chaque membrure 34. Comme ceci ressort de l'examen de la fig. 6, suivant un mode de réalisation-préféré des grilles 32 et des organes de remplissage 34, des rangées verticales de ces organes sont prévues, chaque étage successifs d'équipements de renplissagre étant décalé vers l'intérieur de la tour au fur et à mesure qu'on se rapproche du bassin 18 à eau froide, afin de compenser la tendance de 11 eau qui tombe à travers les équipements de remplissage 30 à etre aspirée vers la chambre intérieure 36 de la tour 16. Ces rangées verticales d'organes de remplissage sont également décalées verticale ment par rapport à la rangée verticale adjacente suivante. Des persiennages d'admission allongés et relativement larges 38 constitués par du béton armé sont prévus sur la face externe du bâti 26 de façon à franchir les baies individuelles comme repré senté dans les fig. 6, 7 et 8 afin de maintenir l'eau dan-les équipements de remplissage 30 et d'empêcher des éclaboussures d'eau à partir de l'intérieur de la tour. Des tiges 40 reliees aux mem brures de bâti inclinées 28f et aux parties terminales externes correspondantes des persiennages 38 maintiennent ces derniers sui vant une inclinaison convenable égale à environ 450 sur lthorizon- tale, les bords inférieurs de chaque persiennage 38 reposant sur un bâti 28e comme représenté dans la fig. 6.Du fait de leur lar geur relativement grande, les persiennages 38 peuvent être dispo sés suivant un espacement vertical notable de façon à réduire au minimum la chute de pression de l'air épéntrant dans la tour en vue de son mouvement par écoulement transversal à travers les équi pements de remplissage 30.Comme le montrent les fig. 6 et 7, les persiennages d'admission 38 se chevauchent verticalement et forment un empilage incliné de façon que liteau tombant depuis la bordure inférieure d'un persiennage vienne tomber sur le persiennage placé immédiatement au-dessous, tandis que le persiennage d1admission 38a le plus bas surmonte le bassin d'eau froide 18 à l'intérieur de la paroi 24, de façon que 11 eau s'écoulant depuis le bord inférieur du persiennage 38a soit ramenée à ce bassin'collecteur 18. Des lattes 42 de type classique formant un système d'élimina tion sont prévues de manière à enjamber les membrures de bâti ver ticales 28a (Fig.6) afin d'éliminer les gouttelettes liteau qui sont entrainées par l'air s1 échappant des équipages de remplissage 30 et pénétrant dans la chambre annulaire 36. Ces lattes 42 inclinées longitudinalement formant ,comme il vient d'être dit, un système d'élimination ont un profil en L de telle sorte que l'air s'échap pant des équipements de remplissage 30 doive changer de trajet de déplacement avant de pénétrer dans la chambre 36.Par voie de con séquence, les gouttelettes d'eau entraînées par l'air humide heur tent les lattes 42 et sont effectivement éliminées du courant d'airs Les lattes 42 sont représentées ici selon leur disposition verticale, mais elles peuvent également être inclinées le cas échéant pour correspondre à l'angle de reflux de l'eau dans les équipements de remplissage 30. Les membrures de bâti supérieures horizontales 38 g s'étendant radialement a la tour et supportées par les membrures de bati 28a, 28f supportent un distributeur d'eau chaude de forme annulaire désigné dans son ensemble par 44O Somme le montrent les fig. 4,6 et 7, ce distributeur 44 est également établi de préférence en béton armé et comporte une série de segments inférieurs 46 en forme de pâtés placés côte à côte et supportés directement par les membrures de bâti 28g.Des nervures de renforcement verticales 48 faisant corps avec les segments inférieurs 46 relient entre elles les membrures de bâti 28g et sont placées parallelement pour délimiter des éléments généralement circulaires entourant la circonférence du distributeur 40 et présentant un diamètre décroissant au fur et à mesure qu'on se rapproche du centre de la tour 16. Des parois terminales transversales 50 et 52 à profil en L réunies aux bordures externe et interne respectives des segments inférieurs corrsspondants 46 font saillie vers le haut par rapport à celles-ci et forment les extrémités extérieure et intérieure du distributeur 44.Ainsi, les segments inférieurs 46 de même que les parois terminales 50 et 52 qui sont réunies entre elles coopèrent pour constituer un bassin 44 de distribution d'eau chaude de forme annulaire relativement peu profond et ouvert à sa partie supérieure, dont la paroi terminale 52 surmonte le bassin à eau froide 18, tandis que sa paroi terminale 50 se trouve à l'extérieur de la paroi extérieure 24, bien que la paroi terminale 50 se trouve à ltextérieur de cette paroi 24 et dans l'alignement des extrémités les relus hautes des membrures de bâti 28f les plus rapprochées. Bien que ceci ne soit pas représenté en détail par les dessins, il doit être entendu que les segments inférieurs 46 du distributeur 44 comportent une série d'orifices 54 pratiqués selon un dessin généralement rectangulaire afin d'assurer une distribution uniforme de l'eau sur les équipages de remplissage 70 placés au-dessous quand le bassin de distribution annulaire 44 est repli jusqu'à une profondeur prédéterninée - l'aide de l'eau cnaude qu'il stagit de refroidir.Un ajutage de diffusion et de distribution peut être d'sîr, z désirés dans chacun des orifice 54 afin d'assurer une distribution plus uniforme de l'eau dans l'étendue des équipages de remDlissa,e 70 placés au-dessous. Une plate-forme 56 de support l'une soufflerie annulaire et due cylindre est supportée par les bordures supérieures des parois terminales de butée 52 ainsi que par ltextrémité supérieure de la paroi interne cylindrique 22 qui franchit l'espace intermédiaire comme indiqué dans les fig. 4, 6 et 7e A cet égard, on remarquera que, bien que les éléments constitutifs du distributeur 44 ainsi aue la paroi intérieure 22 de la plate-forme 56 puissent être éta hlis en divers matériaux, suivant le mode de réalisation à préférer et qui est représenté dans les dessins, le béton armé est le matériau le plus satisfaisant au point de vue résistance mécanique et non-inflammabilité. Une série de cloisons 57 s'étendent radialement, verticalement et avec un espacement en cercle s'étendant au-dessous de la plate-forme 56 supportent celle-ci et servent également à diviser la chambre intérieure 36 en une série de compartiments individuels placés cte à côte tandis que les cloisons 57 sont raccordées à la paroi 22. Les tours circulaires de refroidissement de l'eau telles que les prévoit l'invention se prêtent à une utilisation extrêmement efficace pour les applications à charge thermique élevée dans lesquelles plusieurs milliers de litres d'eau par minute doivent être traités normalement. Il en résulte que les tours ont généralement des diamètres relativement grands (par exemple 60 à 120 mètres environ pour la tour 16 et 120 à 180 mètres environ pour les tours 10, 12 et 14) quand elles sont étudiées en vue de remplacer les tours de refroidissement d'eau à écoulement transversal et à tirage naturel avec conception hyperbolique de capacité comparable.Un grand nombre de groupes de souffleries 58 (en général de dix à dix-huit pour la tour 16 et jusqu'à soixante souffleries pour les tours 10, 12 et 14) sont donc nécessaires pour puiser une quantité suffisante d'air dans l'atmosphère par la face d'admission d'air des équipages de remplissage 30 afin de refroidir effectivement l'eau qui tombe à travers elles depuis le bassin de distribution 42 jusqu'au bassin 18 de captation de 11 eau froide. Dans la tour 16, le distributeur 44 d'eau chaude comporte un diamètre externe typique de 96 mètres environ, le diamètre de la paroi cylindrique 22 représentant environ 54 mètres environ et, dans cet exemple, dixhuit souffleries mesurant à peu près 8,4 mètres sont Drévues pour assurer la pénétration convenable de l'air ambiant dans les -équipements de remplissage 70 afin de réaliser un refroidissement efficace de l'eau chaude qui tombe à travers eux. Chacune des souffleries 58 comprend un moteur d'actionnement 60 supporté par la plate-forme 56 et relié par l'intermédiaire d'un arbre d'entratnement 62 à un engrenage réducteur 64 qui supporte une soufflerie 66 pouvant tourner horizontalement et comportant un grand nombre de pales0 Chaque soufflerie 66 tourne dans un cylindre vertical 68 d'augmentation de la vitesse ouvert à sa partie supérieure ainsi qu'à sa partie inférieure, ee cylindre 68 étant supporté par la plate-forme 56 avec un certain écartement par rapport à une ouverture circulaire'respective pratiquée dedans qui fait communiquer chaque soufflerie 58 avec un compartiment correspondant de la chambre intérieure 36 ménagée au-dessous.Les cylindres 68 ont chacun, de préférence, une configuration ménageant un venturi afin d'augmenter le rendement d'épuisement des souffleries respectives 66 en limitant la surface dans laquelle chaque soufflerie fonctionne jusqu'à un canal qui n'est que légèrement plus grand que le diamètre de chaque soufflerie 66e Les tours 10 et 16 comportent différents groupages pour les souffleries 58. En vue de ce résultat, la plate-forme 56 de la tour 10 s'étend sensiblement plus loin vers l'intérieur vers l'axe vertical central de cette tour 10 que ceci n'est le cas pour la plateforme 66 de la-tour 16 et supporte les souffleries groupées 58 selon au moins deux séries hexagonales concentriques s'étendant autour de cet axe.Si des souffleries supplémentaires sont nécessaires pour augmenter la capacité de la tour 10, des séries hexagonales additionnelles les circonscrivant sont adjointes dans la mesure nécessaire à celles qui existent déjà. On remarquera que, dans cette dispositSOn, la distance. séparant l'axe central de la première série hexagonale est sensiblement inférieure à la distance restante à I'extérieur de la série hexagonale externe, ce qui donne la certitude que la majeure partie de la surface disponible à l'intérieur du bassin annulaire 44 est utilisable pour produire une colonne dtévacuation de de l'air humide chaud à partir des éléments 58. Les cloisons 57 de la tour 10 ne sont pas radiales par opposition à cellesde la tour 16. Alors que les cloisons adjacentes 57 coopèrent eLfectivement pour délimiter les compartiments à l'inté riveur de la chambre 36, la nécessité d'une paroi cylindrique séparée 22 comme dans la tour 16 est évitée du fait que les cloisons non radiales 57 stintersectionnent de distance en distance par rapport à l'axe central et avec un certain espacement relativement à celui-ciO Ainsi, on voit aue les extrémités marginales internes des cloisons 57 coopèrent pour former une paroi hexagonale verticale à la place d'une paroi séparée 22. Dans la disposition particuîiè- re représentée dans la tour 10, chaque groupe de cloisons 57 forme des coins généralement triangulaires en forme de tâtés "contenant" trois éléments 58 dans lesquels chaque cloison 57 s'étend en principe tangentiellement à au moins deux des éléments 58 dans le coin correspondant Le groupement dans la tour 10 dans laquelle dix-huit éléments 58 sont disposés selon une seule série circulaire représente la disposition fondamentale pour des tours de ce diamètre dans lesquelles un cercle unique est utilisé, Autrement dit, pour des raisons de prix de revient, d'encombrement, de capacité et de rendement, une tour de plus grand diamètre que la tour 16 doit comporter de préférence un certain nombre de cercles concentriques de formations groupées à forme polygonale au lieu d'augmenter davantage la région inoccupée circonscrite par les âouffleries 58 en ajoutant des éléments supplémentaires 58 au cercle unique0 A cet égard, les tours 12 et 14 visibles dans les fig. 2 et 3 représentent des formations groupées alternatives à adopter de préférence et dans lesquelles les tours mesurent approximativement 180 mètres de diamètre.Les tours ayant ces dimensions peuveit exiger soixante souffleries groupées comme indiqué ci-avant afin de faire face efficacement aux nécessités de refroidissement de l'ensemble0 Les recherches dont il a déjà été parlé ont permis de constater à cet égard que trois cercles concentriques formés de vingt souffleries chacune ou deux cercles concentriques formés de trente souffleries peuvent être prévus pour assurer à la fois la capacité de refroidissement nécessaire et la concentration d'énergie qui convient pour réaliser une colonne d'évacuation essentiellement stable. Alors qu'un groupage hexagonal émanant de l'axe central au lieu d'émaner du bassin 44 peut être utilisé avec les tours 12 et 14, la grande quantité d'espaces de plate-forme nécessaire pour cette disposition ainsi que son prix de revient et que les problèmes de poids qui se posent doit entrer en ligne de compte. Au cours du fonctionnement, l'eau chaude à refroidir est introduite dans le distributeur annulaire 44, et le niveau de cette eau est maintenu au-dessus de ses sections de renforcement en vue d'assurer un écoulement libre de l'eau à travers le bassin circulaire de distribution d'eau chaude0 Des courants individuels d'eau tombent depuis le fond du distributeur 44 en traversant des orifices correspondants 54 et viennent en contact avec la surface plane des équipements de remplissage 30 placés au-dessous du bassin 44 de distribution d'eau chaude0 Des éléments de remplissage 34 à ondulations transversales rompent les courants d'eau, ce qui augmen- te leur surface utile et tient compte des éclaboassures produites par la rupture des gouttelettes d'eau lorsqu'elles heurtent un élément de remplissage 34 placé au-dessous. Le refroidissement a lieu par nappe mince tandis que l'eau se répand au-dessus de la surface des éléments de remplissage respectifs 34, l'eau étant divisée en courants plus petits et en gouttelettes tandis qu'elle sté- coule à travers les orifices 34a des ondulations 34b des organes de remplissage 340 Les souffleries 58 sont commandées de façon à envoyer l'air verticalement de telle sorte que l'air ambiant frais soit aspiré en passant à travers la face d'admission annulaire inclinée des équipements de remplissage 30 et astreint à se déplacer suivant un trajet transversal à l'eau qui tombe à travers ces équipements 30 vers le bassin 18 recueillant l'eau froide.Comme précédemment indiqué, l'air qui pénètre dans l'appareil tend à exercer une aspiration,sur l'eau qui provint de l'admission annulaire de la tour et, par suite de ce phénomène, les équipements de remplissage 30 sont de préférence inclinés afin de compenser cet effet réactif de l'eau, en évitant par là même la dépense supplémentaire due à la nécessité de prévoir un remplissage additionnel sur le périmètre externe de la tour qui ne serait d'ailleurs pas effectivement mouillé, même s'il était prévu. Les gouttelettes d'eau entraînées par l'air humide provenant des équipements de remplissage 30 sont évacuées à travers les lattes 42 d'élimination et l'air chaud humide envoyé à la chambre 36 s1 échappe vers le haut par l'action des souffleries 58. Comme représenté schématiquement dans la fig. 10, les courants d'air humide chauds évacués a partir de l'une auelconeue des tours Ici décrites tendent à se rassembler en une seule colonne d'éva cation 72 placée au-de:sus des souffleries groupées 58. Ceci est spécialement vrai pour la tour 10 mais l'est également des tours 12 à 16 dans lesquelles les éléments groupés 58 peuvent être espacés de l'are central à un plus grand sevré que ceux de la tour 10. Dans l'un ou l'autre cas, du fait aue les énergies individuelles des courants d1 plus haut.et est plus stable que ceci n'a pu être réalisé jusqu'à présent. C'est ainsi, par exemple, que si l'on suppose que lu direction du vent ambiant est de gauche à droite (en regardant la fig.10), il est évident que les bourrasques de vent tendent à déplacer la portion orientée vers elles de la colonne 72 mais que la partie exposée au vent de cette colonne est protégée de tout déplacement notable par la partie orientée dans la direction du vent, ce qui fait que la partie exposée au vent de cette colonne 72 s'élève suivant une relation presque perpendiculaire par rapport au sol. Ainsi, il ne se pose pas de problème grave au point de vue de la recirculation et du reflux de l'air humide chaud dans les équinements de remplissage 30 à partir de l'un ou l'autre côté de la eolonne 72. De plus, la nature ascendante de la colonne 72 assure la diffusion de l'air humide évacué dans l'air ambiant la plus éloignée du sol, ce qui réduit les problèmes de nuisance qui se posent parfois pour les habitations et les autres bâtiments situés dans le voisinage à cause de la teneur en humidité élevée de l'air ambiante Un moyen d'augmenter la stabilité de l'air humide chaud aui s'échappe des souffleries 58 est d'accroître leur vitesse d'évacuation par rapport à la vitesse des courants d'air ambiants. Ainsi, le rapport entre la vitesse d'évacuation de l'effluent par rapport à la vitesse de l'air ambiant peut être représentée par le facteur "Kn. Plus la valeur de "Kw est élevée, plus la résistance de l'ef- fluent évacué par rapport aux vents ambiants est élevée elle aussi. Il en résulte que le risque d'une recirculation de l'effluent décroit au fur et à mesure que le facteur "K" augmente. Ceci doit être apparemment attribué au fait que le groupage des cylindres et souffleries se traduit par une concentration efficace de l'énergie totale des courants de l'effluent des cylindres de souffleries à une surface suffisamment petite pour faire que l'effluent individuel soit évacué pour agir de manière analogue à l'évacuation par une cheminée unique comme ceci est généralement obtenu avec les tours de grandes dimensions ' tirage naturel avec conception hyperbolique. La"densité de flux" de la colonne d'évacuation totale de l'effluent peut être calculée à l'aide de la formule NFD = mv dans laquelle m est égal à la masse de la colonne a d'effluent, v est égal à sa vitesse d'évacuation et a est égal à la section droite de la colonne d'effluent totale.La densité de flux peut être calculée de même par la formule BFD = ddiffm, dans laquelle 1,ddiff" est égal à la différence de densité de ltef- fluent et de l'air ambiant, tandis que m est égal à la masse de la colonne d'effluent et que a représente sa section droite.On voit donc qu'une augmentation de v et de la vitesse dtévacuation de l'effluent augmente imanquablement la densité de flux de la colonne si lton admet que les autres paramètres demeurent constants, ce qui accrott par répercussion la concentration d'énergie totale de la colonne, Pour des raisons d'économie, il est généralement indésirable d'utiliser simplement la puissance supplémentaire des souffleries pour augmenter la vitesse d'évacuation de l'effluent.En groupant les souffleries 58, on voit cependant que la valeur de a représentant la section droite totale de la colonne d'fluent représentée par la série des évacuations d'air humide chaud individuelles est réduite par rapport à ce qui se passe avec une disposition non groupée, ce qui augmente par conséquent la densité dé flux de la colonne et sa concentration d'énergie totale. Grâce à -ce moyen, la résistance de la colonne d'effluent à la déviation par les courants d'air ambiants est notablement accrue, ce qui a pour conséquence une moindre recirculation de lteffluent. Il est évident à l'examen de la représentation schématique qui constitue la fig. 11, que la configuration aérodynamique de tours circulaires se traduit par une zone de séparation considérablement réduite sur leurs côtés exposés au vent. Des essais indiquent qu'un quart ou moins environ seulement de circonférence de la tour est exposé à la zone de-séparation et par conséquent de façon correspondante moins de l'écoulement se produisant à travers l'équipement de remDlissaSe a son origine dans le fluide de remous De plus, pour des tours circulaires, cette concentration d'effluent est pssablement réduite -oar suite de a mise à l'atmosphère cerfection- née de la zone de remous qui est continuellement guidée par l'écoulement se produisant autour des côtés de la tour beaucoup plus effectlvement que ceci n'est le cas dans l'hypothèse dtune tour rectangulaire. L'évitement du reflux par recirculation de flair humide chaud dans la face d'admission de l'air des tours sur leur côté exposes au vent, est éSalemevl9 facilité par la configuration aérodynamique de la tour circulaire.Comme représenté schématiquement dans la fig. 11, l'air ambiant se déplaçant de gauche à droite tend à s'écouler par rapport à la tour circulaire suivant un schéma d'écou- lement sensiblement profilé, de sorte qu'il nty a que peu de tendance de la part de l'air humide à être réaspiré dans la tour à cause de la formation de tourbillons captifs engendrés sur son côté exposé au vent ou des deux zones de pression d'air inferieures qui résultent de l'écoulement de- l'air ambiant balayant des éléments rectangulaires comme précédemment indiqué. Un avantage particulièrement important résultant de ltentloi de ces tours circulaires de refroidissement d'eau à écoulement transversal avec tirage mécanique comme représenté et décrit ci-avant est le fait que leur fonctionnement est sensiblement insensible à la direction du vent puisque la supressisn de la recirculation de l'air humide chaud est évitée quelle que soit la direction à partir de laquelle le vent souffle à un moment particulier quelconque. Les recherches dont il a déjà été parlé ont permis de constater qu'une recirculation notable de l'air humide chaud évacué par les cylindres des souffleries 68 et, refoulé dans l'équipement de remplissage de la tour peut être évitée si les cylindres ont une hauteur représentant les trois quarts du diamètre de la soufflerie logée dedans. Ceci se traduit par une notableréductian du prix de revient sans avoir dtinfluence nuisible sur le rendement de fonctionnement de la tour. Il est préférable dans tous les cas que les cylindres 68 soient maintenus à une hauteur inférieure au diamètre de la soufflerie prévue dèdans. Les détails de construction peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine'des équivalences techniques. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Tour de refroidissement d'eau à écoulement transversal caractérisée en ce cuvelle comprend un distributeur d'eau chaude circulaire disposé horizontalement et nuni d'organes de distribution pour envoyer l'eau à partir du fond du distributeur selon un trajet généralement circulaire, un équipement de remplissage annulaire placé au-dessous du distributeur et occupant une position lui permettant de recevoir l'eau chaude des organes de distribution grâce à une chambre verticale ménagée dans l'espace intérieur défini par lui, cet équipement comportant des organes de remplissage espacés généralement horizontaux afin d'augmenter la surface utile de l'eau qui les rencontre, un bassin circulaire de captation de l'eau froide placé au-dessous de l'équipement de remplissage selon une position lui permettant de recueillir l'eau tombant à travers cet équi pement, la face annulaire externe de cet équipement étant-ouverte pour présenter une admission d'air s'étendant depuis le distributeur d'eau chaude vers le bassin d'eau froide situé au-dessous et autour de l'ensemble du périmètre de l'équipement de remplissage, un groupement de cylindres à souffleries verticales de forme tubulaire et ouvert à sa partie supérieure et à sa partie inférieure, ces cylindres communiquant avec la chambre intérieure et s'étendant au-dessus du distributeur d'eau chaude dans le trajet direct des courants de vents ambiants, et une soufflerie montée dans chaque cylindre,capable de tourner autour d'un axe vertical et fonctionnant pour aspirer l'air et pour le refouler à travers l'équipement selon un écoulement transversal tar rapport à l'eau qui y tombe, et pour évacuer cet air verticalement à travers un cylindre cor reszo-ldant, les cylindres du mode étant disposés de manière à concelltrer l'énergie de l'air s'échanDant des cylindres sur une étendue suffisante tour produire une puissance colonne d'évacuation s' tendant haut et cartable de contrecarrer la résistance du vent ambiant à faire recirculer l'air évacué tour le ramener dans l'é- quipement de re--plissage. 2.- ?our de refroidl-Sefflent d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que certaine des cylindres du groupe sont disposés plus rs de l'axe central au groupe annulaire aue ne le sont d'autres cylindres de ce même groupe. 3.- Toir ce refroidissement d'eau suivant la revendication 2, caractérisée en ce oe lcs cylindres sont groupés suivant une dis position symétrique par rapport à cet axe, la distance séparant cet axe du cylindre le plus proche du groupe étant inférieure à la distance restante mesurée jusqu'à l'extrémité externe de ce groupe. 4.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les cylindres sont disposés pour constituer une série concentrique à forme hexagonale. 5.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs cloisons verticales espacées en cercle, s'étendant non radialement dans cette chambre et llintersectionnant selon des intervalles espacés en cercle à une distance de cet axe délimitant un certain nombre de compartiments séparés dans cette chambre0 6.- Tour de refroidissement suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs cylindres placés au-dessus de chacun des compartiments et communiquant directement avec eux. 7.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les cylindres ont tous des diamètres égaux. 8.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication t, caractérisée en ce que les cylindres sont groupés en une seule série circulaire s'étendant autour de l'axe central de l'équipement de remplissage. 9.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les cylindres sont groupés autour de l'axe. central de l'équipement de remplissage suivant une paire de séries circulaires concentriques. 10.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 9, caractérisée en ce que la distance séparant cet axe de la série la plus voisine est inférieure à la distance restante vers l'extrémité de la série située le plus vers l'extérieur. 11.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les cylindres sont groupés autour de l'axe central de l'équipement de remplissage pour forer trois séries circulaires concentriques. 12.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 11, caractérisée en ce que la distance de cet axe G la série la plus voisine est inférieure à la distance restante jusqu'à l'extrémité de la série située le plus vers l'extérieur0 13.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des cylindres a une configuration ménageant à travers lui un canal vertical formant venturi. 14.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que 1 'équipement de remplissage a un diamètre externe plus grand à proximité de sa partie supérieure qutà sa partie inférieure. 15.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la face annulaire-externe de l'équipement de remplissage a une configuration généralement tronconique, son diamètre externe diminuant au fur et à mesure que le bassin à eau froide est disposé à une distance plus faible de la bordure externe de l'équipement de remplissage dans sa partie inférieure0 16.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 15, caractérisée en ce qu1il est prévu une série de persiennages d'admission verticalement espacés en travers de la face annulaire externe de l'équipement de remplissage, ces persiennages présentant des segments annulaires empilés de diamètre décroissant au fur et à mesure quton se rapproche du bassin à eau froide, la pile de per siènnages étant inclinée suivant une relation se conformant généralement à la face externe inclinée de l'équipement de remplissage. 17.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le distributeur d'eau comprend un bassin annulaire ouvert à sa partie supérieure comportant une série d'orifices de distribution d'eau dans sa paroi formant fond. 18.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le bassin distributeur d'eau a une configuration annulaire. 19.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 18, caractérisée en ce qu'il est prévu une paroi annulaire verticale s'étendant vers le haut à partir du bassin d'eau froide à quelque distance de la face interne de l'équipement dé remplissage et pouvant coopérer avec lui afin de ménager une chambre intérieure annulaire, ces cylindres étant nlacés à l'extérieur de la paroi située entre cette dernière et le bassin distributeur d'eau. 20.- Tour de re-X5roidissement d'eau suivant la revendication 19, caractérisée en ce qu'il est Drévu un support de cylindre annulaire intérieurement au distributeur d'eau chaude et surmontant directe ;axent la on ore intérieure et muni d'un orifice desservant chacun des cylindres et coaxialement a eux, et en ce qu'il est prévu en outre un bâti portant les organes de remplissage de l'équipement précité et supportant le distributeur d'eau chaude placé au-dessus, ce support annulaire des cylindres franchissant la distance séparant les membrures de bâti et ladite paroi et supporté par elle. 21.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 18, caractérisée en ce qu'il est prévu un support annulaire de cylindres placé intérieurement au distributeur d'eau chaude et surmontant directement la chambre intérieure et muni d'un orifice correspondant à chacun des cylindres et coaxialement à lui. 22.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins dix cylindres et dix souffleries associées sont prévus au-dessus de la chambre intérieure. 23.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la distance séparant chaque cylindre est sensiblement inférieure au diamètre minimum de ce cylindre. 24.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les cylindres ont tous la même hauteur dans le sens vertical. 25.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les cylindres mesurent tous le même diamètre et la même hauteur verticale. 26.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu des supports en matériau cimenteux, des équipements de remplissage et un distributeur d'eau chaude, et en ce que le bassin à eau froide est constitué par le même matériau. 27.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des équipements de remplissage comprend un élément à ondulations transversales placé de façon que sa dimension transversale la plus grande s'étende horizontalement. 28.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des organes de remplissage est percé d'une série d'orifices le traversant. 29.- Tour de refroidissement d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la hauteur de chaque cylindre est inférieure au diamètre de la soufflerie qui y est logée. 30.- Tour de refroidissementysuivant la revendication 1, caractérisée en ce que la hauteur de chaque cylindre représente approximativement les trois quarts du diamètre de la soufflerie logée dedans.