Brevet FR2360862A1 — publié le 19780303

La présente invention concerne les tours de refroidissement sèches dans lesquelles des refroidisseurs sont mis en oeuvre pour dissiper de grandes quantités de chaleur dans l'air circulant dans la tour. L'expression "tour sèche" n'exclut pas la possibilité de projeter ou pulvériser un liquide, notamment de l'eau sur les refroidisseurs que comporte la tour. Les refroidisseurs utilisés dans les tours sèches empochent que le fluide à refroidir, qui peut être un liquide ou une vapeur, soit en contact avec l'air de refroidissement et, de ce fait, les refroidisseurs comportent nécessairement des tubes ou conduits dans lesquels circule le fluide à refroidir, ces tubes ou conduis sont reliés à des dissipateurs pour délimiter un très grand'om- bre de passages de faible surface pour l'air de refroidissement. Il résulte des conditions exposées ci-dessus que des pertes de charge notables pour l'air de refroidissement sont produites par les refroidisseurs et, par conséquent, cela conduit, pour dissiper une quantité de chaleur déterminée, à prévoir des tours de refroidissement présentant une hauteur considérable pour augmenter le tirage ou bign de construire des tours présentant m charpente de support de la coque très élevée compte tenu des ca ractéristiques géosétriques et aérodynamiques d'une coque donnée. L'invention, par sa mise en oeuvre, permet de réduire proportionnellement tant la hauteur de la coque que la hauteur de la charpente qui la supporte et, par conséquent, de dissiper une fihs grande quantité de chaleur pour une hauteur donnée de la tour, elle permet en effet de réduire les pertes de charge. Conformément à lXinvention, la tour de refroidissement sèche comporte une charpente ajourée supportant une coque formant cheminée et comporte des refroidisseurs dans lesquels circule un fluide à refroidir et est caractérisée en ce que lesdits refroi disseurs sont disposés, à l'extérieur de l'armature de support et du cercle de base de la coque de la tour, sur une partie au moins d'une couronne dont le diamètre est compris entre 1,2 et 2 fois le diamètre du cercle de base de latour, un voile continu reliant au sommet de la eouron le long de laquelle les refroidisseurs sont disposés, la coque de la tour. Diverses autre caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. Les fige. la et lb sont des élévations schématique. d'une tour sèche de refroidissement conforme à l'invention et d'un élé- ment refroidisseur que comporte cette tour. La fig. 2 est une coupe schématique vue sensiblement suivant la ligne IH-II de la fig. la. La fig. 3 est une coupe analogue à la fig. 2, illustrant une disposition particulière des refroidisseurs. La fig. 4 est un schéma illustrant une des caractéristi- ques particulière de la tour de l'invention. La fig. 5 est un schéma analogue à la fig. 4 d'une carac- téristique supplémentaire de l'invention. Les figs.6 à 8 sont des schémas analogues aux figures précédentes, illustrant d'autres caractéristiques. Les fige. la, lb et 2 illustrent une tour sèche réalisée conformément à l'invention ; cette tour comporte une charpente ajourée 1 supportant une coque 3 constituée par un voile mince formant une cheminée. La coque 3 présente avantageusement la forme d'un hyper- bolotde de révolution, mais on ne sortirait pas du cadre de l'invention en lai conférant une autre forme, par exemple en la constituant par deux troncs de cône. De même, dans ce qui suit, on considère que la coque 3 est de section circulaire ; cependant, d'une manière générale, il doit Stre considéré qu'elle présente en section la forme d'un polygone régulier dont le cercle n'est qu'un cas particulier. Suivant l'invention, on prévoit, au voisinage du cercle de base, un voile continu 4 s'étendant extérieurement par rapport à ladite coque 3, des refroidisseurs 5 étant disposés entre ce voile et le sol. Les refroidisseurs 5 comportent, d'une ta- çon générale, des tubes 6 débouchant dans des bottes collec- trices 7, des dissipateurs de chaleur 8 sont reliés aux tubes. Les bottes collectrices 7 servent à répartir le fluide à refroidir dans les tubes 6 isolant ce fluide de l'air de refroi- dissement qui traverse le refroidisseur suivant les flèches r. L'invention pourrait être mise en oeuvre de la mSme façon en utilisant d'autres types de refroidisseurs, par exemple des refroidisseurs dits à plaques, ou comportant des serpentins munis d'ailettes dissipatrices. Dans le mode de réalisation des fige. la, lb et 2, les retroidisseurs sônt disposés à l'extérieur de la charpente 1, donc à l'extérieur du cercle de base de la coque 3, sur une couronne cylindrique dont le diamètre D est compris entre 1,2 et 2 foie le diamètre d dudit cercle de base. Par ailleurs, et ainsi que l'illustre la fig. 4, la hauteur de la couronne formée par les refroidisseurs' est comprise entre 0,5 et 1,5 fois la hauteur h, c'est-à-dire la hauteur à laquelle se trouve le cercle de base de la coque 3 par rapport au sol. Ainsi, le voile continu 4 peut s'étendre horizontalement, ainsi que l'illustre la fig. 1a, ou bien il peut Outre ascendant, comme montré en 4a à la fig. 4, ou descendant comme montré en 4b à cette mOrne fig. 4.La disposition horizontale, ascendante, ou descendante du voile continu 4 est, de préférence, régulière tout autour de la tour, mais ce voile peut aussi outre gauche c'est-à- dire présenter le long de la périphérie de la tour des variations de pente ; il peut, en particulier, présenter des parties succes sives horizontales et descendantes, horizontales et ascendantes, ou encore, ascendantes horizontales et descendantes lorsque rd- gnent des conditions climatiques particulières, notamment une direotion prédominante des vents.Les refroidisseurs 5 sont, le plus souvent, disposés sur toute la périphérie de la couronne qu'ils délimitent avec leurs tubes 6 s'étendant soit verticale- ment, soit horizontalement, ou encore de façon oblique, comme l'illustre la fig. 6, ce qui permet que le voile continu 4 soit proportionnellement d'un diamètre plus réduit. Les refroidisseurs 5, tout en s'étendant verticalement ou de façon oblique, peuvent aussi, ainsi que l'illustre la fig. 3 pour les refroidisseurs 5a, 5b, former deux à deux un dièdre dont l'angle au sommeti ost compris entre 60 et 180 . Dans la réalisation de la fig. 3, le diè- dre formé présente une arête vertical. ou oblique mais cette ar8- te pourrait de même manière Outre horizontale. Lorsque la hauteur de la couronne formée par les refroi- diseurs 5 est supérieure à la hauteur h séparant le cercle de base de la coque du sol, une construction avantageuse est représentie par la fig. 5 selon laquelle le voile continu 4c est une surface de révolution réunissant le sommet de la couronne de refroidisseurs au cercle de base de la tour, surface de révolution dont les génératrices sont des courbes définissant un convergent à point d'inflexion I ; cela permet de réduire les pertes de charge de l'air chauffé et circulant suivant les flèches f1 lorsque le sol est lui-ime plan comme cela est représenté. Lorsque les refroidisseurs 5 sont disposés obliquement, ainsi que l'illustre la fig. 6, il est avantageux, pour réduire les pertes de charge de l'air circulant suivant les flèches f1, de prévoir une douve annulaire 10 dans le sol, cette douve présentant avantageusement un fond arqué qui s'étend depuis le pied des refroidisseurs 5 au moins jusqu'au voisinage de la charpente 1. La fig. 7 illustre une variante selon laquelle on forme le voile continu 4 pour qu'il soit ascendant et que son sommet 4a se trouve au-dessus du cercle de base 3a de la coque 3. De cette façon, la coque 3 fait saillie à l'intérieur du volume délimité par le voile continu 4 en formant une couronne 11 qui est percée de lumières 12 permettant le passage d'une partie de l'air qui doit pénétrer dans la coque. La fig. 8 illustre une disposition permettant de faire varier la capacité de refroidissement de la tour. Des panneaux mobiles 13 sont prévue dans le voile continu 4 et sont articulés sur des axes 14 pour leur permettre de pivoter suivant les flèchesf2. Les panneaux 13, lorsqu'ils sont ouverts, délimitent ainsi des ouvertures 15 permettant l'admission d'air frais à l'interieur de la tour suivant les flèches f3 en réduisant par suite le débit d'air traversant les refroidisseurs 5 .- Il est avantageux que les panneaux 13 puissent tre amenés jusqu'à une position pour laquelle ils occultent, en partie au moins, les refroidisseurs 5. REVENDICATIONS. 1 - Tour de refroidissement Bêche comportant une charpente ajourée supportant une coque formant cheminée et comprenant des refroidisseurs dans lesquels circule un fluide à refroidir, carac térisen ce que lesdits refroidisseurs sont disposés à l'exté- rieur de l'armature de support et du cercle de base de la coque de la tour, sur une partie au moins d'une couronne dont le diamètre est compris entre 1,2 et 2 fois le diamètre du cercle de base de cette tour, un voile continu reliant la coque de la tour au sommet de la couronne le long de laquelle les refroidisseurs sont diapo- sés. 2 - Tour suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la hauteur de la couronne formée par les refroidisseurs est comprise entre 0,5 et 1,5 fois la hauteur séparant le sol du cercle de base dê la coque. 3 - Tour suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les refroidisseurs sont disposés sur la couronne en formant deux à deux un dièdre d'angle au sommet compris entre 60 et l80, l'arate du dièdre formant avec le sol un angle cos- pris entre O et 90 . 4 - Tour suivant l'une des revendications 1 à 3, caracté- risée en ce que les refroidisseurs sont disposés obliquement de sorte que la couronne qu'ils forment s'étend sensiblement suivant un tronc de cône. 5 - Tour suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le voile continu relie le sommet de la couronne formée par les refroidisseurs à la base de la coque. 6 - Tour suivant l'une des revendications I à 4, caracté risée en ce que le voile continu relie le sommet de la couronne formée par les refroidisseurs à la paroi extérieure de la coque, à distance de la base de cette coque, la partie de la coque fai sant saillie en dessous du voile continu présentant des ouvertures d'admission d'air 7 - Tour suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le voile continu reliant le sommet de la couronne à la coque est sensiblement horizontal. 8 - Tour suivant l'une des revendications 1 à 6, caracté risée on ce que le voile continu reliant le sommet de la couronne à la coque présente une pente ascendante depuis ladite couronne Jusqu't la coque. 9 - Tour suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le voile continu reliant le sommet de la couronne à la coque présente une pente descendante depuis ladite couronne jusqu'à la coque. 10 - Tour suivant l'une des revendications 1 à 9, caractéri sée en on que le voile continu reliant le sommet de la couronne à la coque est uno surface délimitant un convergent dont les sections verticales sont des courbes à point d'inflexion. Il - Tour suivant l'une des revendications 1 à 10, caractéri- sée en ce que le voile continu reliant le sommet de la couronne à la coque est une surface gauche. 12 - Tour suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisée par une douve annulaire de section concave formée dans le sol pour s'étendre depuis le pied de la couronne formé par les retroi- disseurs jusqu'au voisinage de la charpente de support de. la coque. 13 K Tour suivant l'une des revendications I à 12, caractérisée par des panneaux mobiles délimitant des ouvertures d'entrée d'air frais montés dans le voile continu. 14 - Tour suivant des revendications 9 à 13, caractérisée en ce que les panneaux mobiles sont prévus au voisinage de la couronne et sont articulés pour occulter, en partie au soins, certains des refroidisseurs lorsqu'ils sont dans une position pour laquelle ils délimitent une ouverture dans le voile continu.