Brevet FR2400685A1 — publié le 19790316

La présente invention se rapporte à un procédé pour empêcher ou réduire la formation de glace dans les échangeurs de chaleur qui sont traversés par un fluide relativement chaud et un fluide relativement froid, généralement de l'air d'alimentation et de l'air d'échappement, l'air d'alimentation avant son entrée dans l'échangeur de chaleur subissant un guidage forcé au travers d'uni réchauffeur qui peut entre réchauffe sur l'impulsion d'un organe déclencheur, par exemple un pressostat prévu côté air d'échappement de l'échangeur de chaleur. L'invention concerne d'autre part un dispositif servant à l'exécution de ce procédé. La présente invention se rattache dans une certaine mesure à l'invention décrite dans la demande de brevet suédois 76-12472-6 et a principalement pour but de développer et d'améliorer l'objet de ladite demande de brevet. Ainsi, dans la demande de brevet précitée, on a décrit et représenté un dispositif dans lequel en fonction de la température de l'air d'alimentation quittant un échangeur de chaleur, au moyen de certains organes, on peut mettre en marche et arrêter un dispositif de dégivrage pour réchauffer l'air d'alimentation total avant qu'il ne pénètre dans l'échangeur de chaleur. Ceci peut, dans certaines conditions, constituer une excellente solution. Dans d'autres conditions toutefois, cette solution sera moins appropriée par exemple lorsque la formation de glace est importante, cette solution étant relativement conteuse au point de vue énergie.Dans ce contexte, un autre inconvénient réside dans le fait que cette solution ne tient pas compte du fait que certaines parties d'un échangeur de chaleur sont plus fortement et plus fréquemment couvertes de glace que d'autres parties de ct élément, D'autre part, par la demande de brevet suédois 75-12960-1, on connaît un procédé pour empêcher ou réduire la formation de glace dans les échangeurs de chaleur qui réside dans le fait qu'une partie de l'air d'amenée est masquée, une partie des canaux d'amenée d'air de l'échangeur de chaleur étant recouverts. Un tel dispositif de protection s'étend en continu sur un côté de largeur de l'échangeur de chaleur et le dégivrage est est réalisé par le fait que l'air d'échappement-provoque une augmentation de température et la fonte de la glace dans la partie de l'échangeur de chaleur, dans laquelle les canaux d'amenée d'air sont bloqués. Un tel système présente toutefois l'inconvénient qu'une partie de ltéchangeur de chaleur qui correspond aux dimensions du dispositif formant écran, est perpétuellement inactive, ctest-à-dire même stil n'y a pas de formation de glace. Le but de la présente invention est donc d'empêcher ou de réduire la formation de glace dans les échangeurs de chaleur de telle manière que l'échangeur de chaleur puisse fonctionner dans son ensemble en permanence, que seuls certains emplacements présentant réellement une formation de glace, soient dégivrés et que ce dégivrage s'effectue pour une dépense minimale en énergie. Par ailleurs, l'invention a pour but d'améliorer l'état de la technique dans ce domaine. Conformément à l'invention, ce but est obtenu par un procédé qui se caractérise en ce que le courant d'air d'alimentation est divisé par le réchauffeur en un certain nombre de courants partiels qui sont réchauffés par l'échangeur de chaleur sélectivement et sans réduction du courant total d'air d'alimentation. Pour cela, l'invention prévoit un dispositif servant à l'exécution de ce procédé qui comprend un échangeur de chaleur destiné à être traversé par un fluide relativement chaud et un fluide relativement froid, généralement de l'air d'échappement et de l'air d'alimentation, un réchauffeur étant intercalé dans le passage d'air d'alimentation vers ltechangeur de chaleur qui peut être mis en marche sous l'impulsion d'un déclencheur prévu sur le côté air d'échappement de l'échangzur précité; ce dispositif se caractérise en ce que le réchauffeur est divisé en une pluralité de secteurs, en hauteur et/ou en largeur, qui peuvent être sélectivement mis en marche ou réchauffés sans que le courant d'air d'alimentation passant dans l'échangeur de chaleur ne soit réduit. Suivant ce procédé ou ce dispositif, on obtient un dégivrage partiel par le fait que seule une partie de l'air d'alimentation est réchauffée. Le courant total d'air d'alimentation est donc divisé avant son entrée dans l'échangeur de chaleur, en une pluralité de courants partiels qui traversent chacun un secteur pouvant être sélectivement mis en marche, c'est-à-dire réchauffé. Chaque secteur est toujours totalement ouvert si bien que le courant d'air d'alimentation n'est jamais réduit ou régulé et sans qu'il soit nécessaire de l'interrompre totalement, ce qui pourrait créer des problèmes de régulation pour les éléments disposés en aval dans le système.Un avantage particulier de la mise en marche sélective des secteurs d'un réchauffeur, comparativement à la mise en marche du réchauffeur complet, réside dans le fait que l'effi- cacité utilisée du réchauffeur peut entre diminuée en proportion de l'importance des secteurs de dégivrage, ce qui implique en conséquence une consommation moindre. D'autre part, on n'observe aucune variation de température-notoire au niveau de la connexion à 1 'échangeur de chaleur en raison du dégivrage, comme ceci est le cas lorsqu'on utilise l'efficacité totale du réchauffeur. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, carac téristiques, détails et avantages de celle-ci appårattront plus clairement au cours de la desciption explicative qui va suivre faite en référence au dessin schématique annexé, donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lequel - la figure unique illustre schématiquement un dispositif conforme à l'invention servant à ltexécution du du procédé pour empêcher ou réduire la formation de glace dans leséchangeurs de chaleur. Sur le dessin, la flèche 1 indique le sens d'écoulement d'un courant d'air d'évacuation et la flèche 2 le sens d'écoulement du courant d'air d'alimentation. On peut remarquer que l'un de ces courants de fluide peut être également un courant de liquide ou un autre courant gazeux. On a par ailleurs indiqué en 3 un échangeur de chaleur et en 4 un réchauffeur conforme à l'invention. Ltéchangeur de chaleur est formé de plaque s 5, 6 alternativement plates et ondulées,les plaques ondulées formant entre elles avec leurs zones incurvées un angle déterminé, si bien que dans ce cas on obtient des canaux d'air d'évacuation 7 verticaux et des canaux d'air d'alimentation 8 horizontaux dans l'échangeur de chaleur. Le réchauffeur 4 conforme à l'invention est donc disposé dans le passage d'air d'alimentation de l'échangeur de chaleur, avantageusement juste en amont de ce dernier, le ré chauffeur pouvant par exemple etre- directement appliqué sur 1' échangeur de chaleur. Dans le sens de la hauteur ou de la largeur, le réchauffeur est divisé en une pluralité de secteurs 9 qui, dans un exemple de réalisation pratique, sont respectivement munis d'un serpentin chauffant électrique 10. Selon une variante, on peut utiliser de l'eau très -chaude ou un autre fluide quelconque pour réchauffer la partie correspondante du réchauffeur 4. Un ou plusieurs des secteurs 9 peuvent donc entre sélectivement mis en marche, ctest-à-dire à la demande, ceux-ci pouvant entre par exemple être commandés par un palpeur non représenté, tel qu'un pressostat qui répond par exemple à chute de pression par l'intermédiaire de l'échangeur de chaleur, du côté sortie d'air.On peut pour cela prévoir un seul pressostat qui mettra en marche les uns à la suite des autres et de manière continue pendant une certaine période les différents secteurs 9, mais il est également possible de prévoir plusieurs organes correspondants sur le côté air d'évacuation, et notamment un organe se raccordant à chaque secteur du réchauffeur si bien que l'on ne mettra en marche que le secteur qui est associé à la partie de l'échangeur de chaleur au niveau de laquelle on aura constaté une chuté de pression plus forte et qui a donc tendance à givrer. L'avantage d'un réchauffeur conforme à l'invention peut également résider dans le fait que les différents secteurs peuvent être réchauffés de manière plus ou moins intense ou de manière variable par l'intermédiaire de résistances commandées et que certains seront équipés de serpentins chauffants plus puissants que d'autres. Un autre avantage important de l'invention réside dans le fait que les importantes différences de chaleur au niveau de la connexion à l'échangeur de chaleur, peuvent entre évitées en raison du dégivrage, ce qui serait le cas sinon, si l'on tirait partie de l'efficacité totale du réchauffeur. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui nta été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens condtituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C T I O N s 1.- Procédé pour empêcher ou réduire la formation de glace dans les échangeurs de chaleur qui sont traversés par un fluide relativement chaud et un fluide relativement froid, généralement de l'air d'alimentation et de l'air d'évacuation, l'air d'alimentation avant son entrée dans l'échangeur de chaleur, étant guidé de manière forcée au travers d'un réchauffeur qui répond à l'impulsion d'un organe déclencheur, notamment un pressostatprévu sur le coté air d'évacuation dudit échangeur de chialeur, caractérisé en ce que le courant d'air d'alimentation est divisé par le réchauffeur en une pluralité de courants partiels qui peuvent entre réchauffés sélectivement et sans que le courant d'air d'alimentation complet passant dans l'échangeur de chaleur ne soit réduit. 2.- -Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les courants partiels précités ou des parties correspondantes dudit réchauffeur peuvent être réchauffés de manière différente ou de manière variable notamment par l'intermédiaire de résistances commandées ou à l'aide de serpentins chauffants à intensité différente. 3.- Dispositif servant à l'exécution du procédé selon la revendication 1, comprenant un échangeur de chaleur destiné à être traversé par un fluide relativement chaud et un fluide relativement froid, généralement de l'air d'évacuation et de l'air d'alimentation, un réchauffeur étant monté dans le passage d'air d'alimentation vers ledit échangeur de chialeur, qui peut être mis en marche sur l'impulsion d'un organe déclencheur prévu sur le côté air d'échappement dudit échangeur de chialeur, caractérisé en ce que le réchauffeur est divisé en une pluralité de secteurs, soit dans le sens de sa hauteur, soit dans le sens de sa largeur, ces secteurs pouvant être mis en marche ou réchauffés sélectivement sans que le courant d'air d'amenée au travers de l'échangeur de chaleur ne soit- réduit. 4.- Dispositif selon la revendication 3,caractérisé en ce que chaque secteur du réchauffeur est équipé d'un moyen chauffant, notamment un serpentin électrique chauffant, ét en ce que ce moyen peut être réalisé, dimensionné et commandé de manière différente, si bien que l'on obtiendra des effets de chauffage également variables. 5.- Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'on a prévu plùsieurs organes déclencheurs tels que des pressostats sur le côté air d'évacuation de ltéchangeur de chaleur et en ce que chacun de ces organes est-associé à un secteur du réchauffeur précité ou à un groupe de secteurs de ce dernier.