Brevet FR2478616A1 — publié le 19810925

L'invention concerne un dispositif permettant de faire passer un premier liquide au voisinage immé- diat d'un second liquide, sans mélange entre les deux, pour dessaler parexemple de l'eau de mer en récupérant l'eau douce par distillation de l'eau de mer, ou pour transférer la chaleur d'un liquide relativement chaud à un liquide relativement froid. Ce dispositif est du type comprenant un premier ensemble de plaques destinées au premier liquide, et un second ensemble de plaques destinées au second liquide, les secondes plaques étant placées entre les premières plaques, mais séparées de celles-ci. Toutes ces plaques sont effective- ment séparées les unes des autres par des pièces de séparation spéciales placées entre chaque paires de plaques. Il est déjà connu de récupérer de l'eau douce à partir de l'eau de mer, par distillation à basse température. On pourra par exemple consulter sur ce sujet! la publication SE-PS 387 927 décrivant un dispositif comprenant un certain nombre de plaques planes parallèles sur lesquelles, à raison d'une plaque sur deux, coule de l'eau douce relative- ment froide, et sur lesquelles, à raison d'une plaque sur deux également, coule de l'eau de mer relativement chaude chauffée par le soleil. Il est nécessaire de séparer les unes des autres les plaques sur lesquelles coulent respectivement lee débits d'eau douce et les débits d'eau de mer, de manière à empêcher le mélange de ces deux débits. La présente spécifica- tion décrit des éléments de séparation constitués par des rainures à face supérieure tournée vers le bas, ainsi que des moyens spéciaux permettant de distribuer les liquides aux différentes plaques et aux moyens collecteurs correspondants. L'invention a pour but de créer des dispositifs du type ci-dessus, mais modifiés de manière à pré- senter un rendement plus élevé grâce à une construction plus simple et plus compacte. A cet effet, l'invention concerne un dispositif permettant de faire passer un premier liquide au voisinage immédiat d'un second liquide, sans mélange entre les deux, pour dessaler par exemple de l'eau de mer en récupérant l'eau douce par distillation de cette eau de mer, ou pour tansférer la chaleur d'un liquide relativement chaud à un 2 2478616 liquide relativement froid, ce dispositif comprenant un premier ensemble de plaques destinées au premier liquide, et un second ensemble de plaques destinées au second liquide, les secondes plaques étant placées entre les premières plaques, mais *5 séparées de celles-ci, toutes ces plaques étant effectivement séparées les unes des autres par des pièces de séparation spéciales placées entre chaque paires de plaques, dispositif caractérisé en ce que les pièces de séparation comprennent chacune un chassis entourant des pièces élémentaires en forme de plaques planes parallèles, ces pièces élémentaires compre- nant un diaphragme extérieur poreux en matière plastique hydrophobe muni de trous dont le rayon est choisi de manière à empocher le passage de l'eau à travers le diaphragme pour les pressions hydrostatiques utilisées dans le dispositif, mais de manière à laisser passer la vapeur d'eau, un réseau d'écarte- ment intermédiaire en matière plastique, et une mince feuille de matière plastique extérieure, le chassis étant muni, dans sa partie supérieure, de trous d'entrée d'air, et, dans sa partie inférieure, de trous de sortie d'eau. L'invention concerne également une conception spéciale des deux ensembles de plaques permettant de monter çes plaques d'un seul bloc au moyen des pièces de sépa- ration, ce bloc étant muni de moyens séparés d'entrée et de sortie des deux liquides. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit et qui se réfère aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement les positions relatives des plaques et des pièces de séparation, ainsi que les moyens de chargement et de déchargement, - la figure 2 est une vue en coupe laté- rale d'une pièce de séparation, - la figre 3 est une vue de face d'une partie d'un réseau d'écartement compris dans une pièce de séparation, et les figures 4, 5, 6 sont des vues de face des formes de chassis correspondant respectivement à une pièce de séparation, à une plaque du premier ensemble, et à une plaque du second ensemble de plaques. La disposition de la figure 1 utilise un certain nombre de plaques représentées avant leur assemblage mécanique d'un seul bloc. tUoeplaque extérieure TO comprend un premier dispositif d'alimentation 101, un second dispositif d'alimentation 103, un premier dispositif de déchargement 104, et un second dispositif de déchargement 102. L'autre plaque extérieure 14 comporte les mêmes dispositifs d'alimentation 141, 143 et de déchargement 144, 142. Entre ces plaques exté- rieures viennent se placer un premier ensemble de plaques 11, un second ensemble de plaques 12 et des pièces de séparation 13. La figure 1 ne représente ici qu'une seule plaque 11, une seule plaque 12 et une seule pièce de séparation 13,mais il existe en réalité un grand nombre de plaques 11 étroitement associées, par l'intermédiaire des plaques de séparation 13, à un nombre égal de plaques 12, tous ces éléments étant étroi- tement serrés les uns contre les autres. Conime on peut le voir sur la figure 2, une pièce de séparation 13 comprend un chassis 130 entourant des pièces élémentaires en forme de plaques planes parallèles comprenant un diaphragme de matière plastique poreuse hydrophobe (repoussant lVeau) 21, un réseau d'écartement intermédiaire 22 en matière plrastique, et une mince feuille extérieure de matière plastique 23. Le chassis 130 comprend dans sa partie supérieure des trous d'entrée d'air 1301, et dans sa partie inférieure des trous de sortie d'eau 1302. Le diaphragme de matière plastique 21 est constitué par un matériau poreux dont les trous ont un rayon de l'ordre de 2 à 5 microns. Le réseau d'écartement est constitué de bandes verticales 222 (voir également figure 3) et de bandes transversales 221 légèrement inclinées vers le bas et perpen- diculaires aux bandes 222-. L'épaisseur de ce réseau est d'environ 1 à 2 mm et les bandes transversales 221 font saillie d'environ 0,5 à 1 mm dans le sens perpendiculaire aux bandes verticales 222. - Le rapport des distances entre bandes transversales 221 et bandes verticales 222 est de préférence choisi de l'ordre de 20, la distance entre bandes transversales étant par exemple égale à 50 mm et la distance entre bandes verticales de l'ordre de 2 à 4 mm. La feuille de matière plastique 23 est en polyéthylène et son épaisseur est d'environ 0,1 mm. Comme on peut le voir sur la figure 4, le chassis 130 d'une pièce de séparation 13, est percé de quatre trous 131, 132, 133, 134. Ces trous ne sont pas reliés à l'espace défini par le chassis, et sont destinés à recevoir les pièces élémentaires 21, 22, 23. La figure 5 représente une plaque 11 faisant partie du premier ensemble de plaques. Cette plaque consiste en un chassis 110 percé, sur son pourtour, de quatre trous 111, 112, 113, 114. Deux de ces trous, c'est-à-dire les trous 111, et 114, sont reliés à une dépression (ou partie en creux) s'étendant sur la plus grande partie de la plaque, les deux autres trous 112, 113 n'étant pas reliés à cette dépression. La figure 6 représente une plaque 12 faisant partie du second ensemble de plaques. Cette plaque consiste en un chassis 120 percé, sur son pourtour, de quatre trous 121, 122, 123, 124. Les trous 122 et 123 sont reliés à une dépression de la plaque 12, tandis que les trous 121 et 124 ne sont pas reliés à cette dépression. Les plaques 11 et 12 sont identiques, mais ces plaques sont tournées les unes par rapport aux autres de telle manière que les trous 122, 123 reliés à la dépression de la plaque 12, correspondent aux trous 112, 113 non reliés à la dépression de la plaque 11. Par suite les trous 111, 114 de la plaque 11 correspondent aux trous 121, 124 de la plaque 12. Les pièces de séparation 13 empêchent par exemple le mélange direct de l'eau de mer relativement chaude avec l'eau douce relativement froide, au moment de la production de l'eau douce par distillation de l'eau de mer. Le diaphragme poreux de matière plastique hydrophobe 21 est placé ettre une plaque 11 de passage de l'eau de -mer chaude, et le réseau d'écartement 22, ce diaphragme ayant pour but de permettre le pasge de la vapeur d'eau. Le réseau d'écartement 22aApour but de ménager un intervalle d'air entre le diaphragme 21 et la feuille de matière plastique 23. La feuille de matière plastique 23 a pour but de constituer une surface de condensation. Du fait que le diaphragme de matière plastique 21 et la feuille de matière plastique 23 comportent un réseau d'écartement 22 (c'est-à-dire un intervalle d'air), on obtient une chambre de condensation séparée dans laquelle la vapeur d'eau se condense sans présetter le moindre contact ni avec le côté d'eau chaude ni avec le côté dteau froide. Cela signifie en principe qu'on peut remplir d'eau de mer à la fois le côté d'eau chaude et le côté d'eau froide. La forme de la pièce de séparation évite tout risque que le diaphragme de matière plastique se vide d'air et se remplisse entièrement ou partiellement de liquide. La feuille de matière plastique 23 doit être suffisam- ment mince pour que la chaleur de condensation puisse être évacuée facilement par le liquide froid. On obtient un contact uniforme de l'eau avec la feuille de matière plastique lorsque celle-ci est à surface mate REVENDICATIONS 1.- Dispositif permettant de faire passer un premier liquide au voisinage immédiat d'un second liquide, sans mélange entre les deux, pour dessaler par exemple de l'eau de mer en récupérant l'eau douce par distil- lation de cette eau de mer, ou pour transférer la chaleur d'un liquide relativement chaud à un liquide relativement froid, ce dispositif comprenant un premier ensemble de plaques (11) destinées au premier liquide, et un second ensemble de plaques (12) destinées au second liquide, les secondes plaques étant placées entre les premières plaques, mais séparées de celles- ci, toutes ces plaques étant effectivement séparées les unes des autres par des pièces de séparation spéciales (13) placées entre chaque paires de plaques (11, 12), dispositif caracté- risé en ce que les pièces de séparation (13) comprennent chacune un chassis (130) entourant des pièces élémentaires en forme de plaques planes parallèles, ces pièces élémentaires comprenant un diaphragme extérieur poreux en matière plastique hydrophobe (21) muni de trous dont le rayon est choisi de manière à empocher le passage de l'eau à travers le diaphragme pour les pressions hydrostatiques utilisées dans le dispositif; mais de manière à laisser passer la vapeur d'eau, un réseau d'écartement inter- médiaire (22) en matière plastique, et une mince feuille de matière plastique extérieure (23), le chaàsis (130) étant muni, dans sa partie supérieure, de trous d'entrée d'air (1301), et, dans sa partie inférieure, de trous de sortie d'eau (1302). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diaphragme de matière plastique poreux (21) comporte des trous dont le rayon se situe entre 2 et 5 microns, en ce que le réseau d'écartement (22) présente une épaisseur d'environ 1 à 2 mm et consiste en bandes verticales et en bandes transversales perpendiculaires aux bandes verticales, ces bandes transversales étant légèremEt inclinées vers le bas et faisant saillie d'environ 0,5 à 1 mm dans le sens perpendiculaire aux bandes verticales, et en ce que la feuille de matière plastique (23) présente une épaisseur d'environ 0,1 mm et con- siste en polyéthylène. 3,- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les plaques (11) du premier ensemble comprennent chacune un chassis (110) percé sur son pourtour de quatre trous (111, 112, 113, 114), deux de ces trous (111, 114) étant reliés à une dépression (115) stétendant sur la majeure partie de la plaque tandis que les deux autres trous (112, 114) ne sont pas reliés à-la dépression (115); en ce que les plaques (12) du second ensemble de plaques comprennent chacune un chassis (120) percé de quatre trous (121, 122, 123, 124), et une dépression (125), de la même façon que les plaques du premier ensemble, ces plaques étant cependant tournées les unes par rapport aux autres de façon que les trous (122, 123) reliés aux dépressions (125) - des plaques du second ensemble, correspondent aux trous (112, 113) don reliés aux dépressions (115) des plaques du premier ensemble, et vice-versa; en ce que les chassis (130) des pièces de séparation (13) sont percés sur leur pourtour de quatre trous (131, 132, 133, 134), ces derniers trous corres- pondant à ceux des deux ensembles de plaques; et en ce que les deux ensembles de plaques associés aux pièces de séparation intermédiaires, sont solidement maintenus mécaniquement ensemble pour former un bloc étanche aux liquides et comportent un premier dispositf d'entrée de fluide (101, 141) pour le premier liquide, ce dispositif étant branché aux trous (111) reliés aux dépressions des plaques (11) du premier ensemble, un second dispositif d'entrée de fluide (103, 143) pour le second liquide, ce dispositif êant branché aux trous (123) reliés aux dépres- sions des plaques (12) du second ensemble, un premier dispositif de sortie de fluide (104, 144) pour-le premier liquide, ce dispositif étant branché aux autres trous (114) reliés aux dépressions des plaques (11) du premier ensemble, et un second dispositif de sortie de fluide (102, 142) pour le second liquide, ce dispositif étant branché aux autres trous (122) reliés aux dépressions des plaques (12) du second ensemble.