Brevet FR2484072A1 — publié le 19811211

La présente invention se rapporte à un dispositif destiné à l'arrosage de plaques de ruissellement avec de l'eau de refroidissement à refroidir, en particulier dans les tours de refroidissement o on pompe l'eau de refroidissement, à un niveau situé au-dessus de celui des plaques de ruissellement, dans des canaux de distribution d'o l'eau de refroidissement, venant d'en haut, parvient sur les plaques de ruissellement, les canaux de distribution comprenant des canaux d'arrosage qui, dans la zone de chaque plaque de ruissellement, comportent au moins une ouverture de sortie pour amener l'eau de refroidisse- ment sur la plaque de ruissellement correspondante. Lors de la mise en oeuvre de tels dispositifs dans les tours de refroidissement de la taille actuelle, la hauteur de pompage à laquelle il faut pomper l'eau de refroidissement pour l'amener au niveau des canaux de distribution, atteint plus de mètres. Du fait du débit considérable d'eau à relever, il faut une énergie importante pour surmonter cette hauteur de pompage. Dans les dispositifs connus il est prévu, entre les ouvertures de sortie des canaux de distribution et les arêtes supérieures des plaques de ruissellement, une certaine distance. Cette distance, qui participe à augmenter la hauteur de pompage, était considérée comme nécessaire pour assurer une répartition régulière, sur toute la surface des plaques de ruissellement, de l'eau qui sort des buses de sortie des canaux de distribution, vers le bas. Il est déjà connu (CH-PS 520 309) de prolonger la plaque de ruissellement, en forme de grille, vers le haut par une chicane verticale. Un tube de sortie, provenant du canal de distribution disposé au-dessus, est dirigé sur cette chicane verticale avec laquelle il fait un angle aigu. Le but de la chicane est ici d'obtenir une répartition régulière de l'eau en film ofince au-dessus de la plaque de refroidissement proprement dite. Dans ce cas connu aussi, une certaine distance (partiellement franchie par la chicane) est également indispensable entre la face inférieure des canaux de distribution et l'arête supérieure de la plaque de ruissellement proprement dite formée par la grille. Il est de plus connu de diriger l'eau de refroidis- sement, depuis des canaux d'arrosage ouverts vers le haut, sur les extrémités supérieures de plaques de ruissellement par des déversoirs, pour garantir un arrosage régulier des plaques de ruissellement (DE-AS 2 402 181). On connaît enfin un dispositif comprenant des canaux d'arrosage tubulaires fermés, qui présentent à leur face inférieure des fentes dans lesquelles pénètrent les zones supérieures des plaques de ruissellement (DE-PS 461 944). Dans la pratique, du fait des difficultés de réalisation et des difficultés de nettoyage des canaux d'arrosage, ce dispositif ne s'est pas affirmé. L'invention a pour objet de créer un dispositif du type mentionné au début et qui puisse se fabriquer et se monter de façon économique, tout en évitant d'avoir une distance entre les extrémités inférieures des canaux de distribution et les extrémités supérieures des plaques de ruissellement, une exploita- tion sans problème et une possibilité simple de nettoyage des canaux de ruissellement devant être garanties. Pour atteindre ces objets, il est prévu, dans un dispositif du type mentionné au début, que les canaux d'arrosage sont conçus de façon à traverser bien droit; que les canaux d'arrosage sont tangents aux extrémités supérieures des plaques de ruissellement ou les traversent; et que chaque plaque de ruissellement présente dans sa zone supérieure un profilage pour la répartition régulière de l'eau de refroidissement sur sa surface. Il est connu de munir les plaques de ruissellement de profilages pour agrandir leur surface de transmission thermique (DE-AS 22 50 912). De façon avantageuse, les canaux d'arrosage sont ouverts vers le haut, ce qui facilite particulièrement leur nettoyage. Il est préférable que les canaux d'arrosage traversent les zones supérieures des plaques de ruissellement et de façon a4840? Z plus précise il est judicieux qu'au total deux canaux d'arrosage traversent les angles des plaques de ruissellement. Les canaux d'arrosage peuvent être obtenus par découpe d'ouvertures et formage des languettes que cette découpe fait apparaître à partir des plaques de ruissellement, ces languet- tes étant dimensionnées de façon à franchir la' distance allant jusqu'à la plaque de ruissellement voisine. La structure, de préférence en forme de U, à paroi lisse, ouverte vers le haut, des canaux d'arrosage, facilite notablement leur nettoyage. Il est judicieux d'obtenir ces structures en obtenant par formage deux languettes latérales pour donner les parois latérales et une languette inférieure pour donner un fond à chaque élément de canal qui s'étend entre deux plaques de ruissellement. Ce concept de la formation des canaux de ruissellement est particu- lièrement avantageux si les plaques de ruissellement sont en plastique et sont reliées les unes aux autres par collage des languettes ainsi formées avec la paroi arrière de la plaque de ruissellement suivante. En principe cependant la construction des canaux de ruissellement que 1' on vient de décrire peut également s'obtenir avec des plaques de ruissellement en tole. Pour bien répartir l'eau de refroidissement qui sort des ouvertures de sortie des canaux d'arrosage en direction des plaques de ruissellement, chaque plaque de ruissellement est inclinée, par rapport à la verticale, au moins dans sa zone supérieure et présente un profilage qui répartit l'eau sur toute sa largeur. Ce profilage peut être formé d'une ondulation en forme de W ou de V, vu de face. Dans le cas le plus simple le profilage est formé de reliefs rectilignes horizontaux ou obliques. Par les ouvertures, alignées les unes sous les autres, des zones supérieures et inférieures des plaques de ruissellement, il est avantageusement possible d'enfiler des profilés U en métal ou en plastique qui servent d'une part comme auxiliaires de montage pour aligner les plaques de ruissellement les unes derrière les autres et d'autre part pour obtenir facilement des canaux étanches. 248 4072 Si l'on recherche un refroidissement purement humide, il est avantageux d'aligner verticalement les plaques de ruissellement, les ouvertures de sortie étant alors disposées de façon qu'elles mouillent respectivement la face avant d'une plaque de ruisselle- ment et la face arrière de la plaque de ruissellement voisine. Si par contre on recherche un refroidissement mixte humide sec (refroidissement hybride), on dispose les plaques de ruisselle- ment sous les ouvertures de sortie, inclinées au moins dans leurs zones supérieures et de cette façon elles ne sont mouillées que d'un côté par les ouvertures de sortie. Bien qu'il soit possible d'incliner, sous un angle aigu par rapport à la verticale, les plaques de ruissellement sur toute leur hauteur, pour motif de stabilité interne, il est préférable que chaque plaque de ruissellement ne soit inclinée que dans sa zone supérieure et courre verticalement dans sa zone inférieure. Chaque plaque de ruissellement peut présenter dans sa zone inférieure un profilage qui dirige l'eau vers les canaux latéraux d'évacuation. Comme les canaux de ruissellement, ces canauKlatéraux peuvent traverser les plaques de ruissellement et peuvent également être formés par découpe d'ouvertures et formage de languettes à partir des plaques de ruissellement. De cette façon on gagne également de la hauteur de pompage en dessous des plaques de ruissellement, car, au contraire des systèmes de ruissellement habituels, o l'eau de refroidissement tombe sous une différence de niveau important, l'eau est reprise immédiatement dans la zone inférieure des plaques de ruissellement, ce qui permet de réduire au minimum en haut et en bas la différence d'altitude des niveaux libres de l'eau. Selon une autre réalisation de l'invention, il est judicieux que les canaux d'arrosage selon l'invention s'étendent immédiatement sous et transversalement aux canaux de distribution transversaux et soient alimentés par ces derniers par l'intermédiai- re d'ouvertures aux points.de croisement, tandis que les canaux d'évacuation s'étendent verticalement sous les canaux d'arrosage et immédiatement sous les collecteurs transversaux. De cette façon on évite également une distance sous les plaques de ruissellement et on économise encore de la hauteur de pompage. Une autre conception particulièrement avantageuse de l'invention réside en ce que l'extrémité supérieure de chaque plaque de ruissellement est conçue comme séparateur de gouttes. On économise de ce fait les séparateurs de gouttes habituellement prévus en supplément au-dessus des installations de ruissellement, dans les dispositifs connus. Le dispositif selon l'invention constitue un ensemble intégré, simple à fabriquer, à monter et à entretenir, de plaques de ruissellement et de canaux d'arrosage, ensemble dans lequel on peut encore prendre en compte les canaux d'évacuation ainsi que les séparateurs de gouttes. Dans toutes les exécutions de l'invention, il est avantageux d'avoir une disposition telle qu'il ne soit pratique- ment plus prévu de distances entre les faces inférieures des canaux de distribution et les arêtes supérieures des plaques de ruissellement ni-de distance entre les arêtes supérieures des collecteurs et les arêtes inférieures des plaques de ruissellement. Ceci est en particulier valable lorsque, selon l'exécution préférée de l'invention, les canaux d'arrosage et les canaux d'évacuation s'étendent à travers les plaques de ruissellement elles-mêmes. Dans ce cas une répartition régulière de l'eau sur les plaques de ruissellement est garantie par la disposition des ouvertures latérales dans les canaux d'arrosage et par le profilage indiqué des zones supérieures et inférieures des plaques de ruissellement. En économisant cette distance on économise la hauteur de pompage correspondante et l'énergie de pompage correspondante. Le fait d'éviter la distance inférieure entre les plaques de ruissellement et les collecteurs présente de plus un avantage important d'éviter le bruit de clapotis produit par les gouttes qui tombent.Ceci a également une importante signification économique du fait des coûts élevés des mesures de protection acoustiques qui, à défaut, seraient nécessaires selon les 2 4f4 072 circonstances. Enfin un avantage décisif du dispositif selon l'invention est qu'il n'apparaît de gouttes ni dans le réseau de distribution, ni dans le réseau de ruissellement ni dans le réseau de collecteur. L'eau entraînée par le courant d'air est donc à priori réduite. Avant tout, nulle part, il n'apparaît par suite d'un fort impact, de très petites gouttelettes, qui puissent déjà se vaporiser totalement ou partiellement avant le séparateur de gouttes habituel, de façon telle que les restes réduits à de très faibles dimensions, qui contiennent la totalité des impuretés chimiques ou bactériennes, risquent de traverser le séparateur de outtes sans obstacle Ceci est indesirable du fait de la pollution qui y est liée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue de devant schématique, partiellement en coupe, d'une disposition de plaques de ruissellement, o les canaux d'arrosage correspondants sont représentés en coupe transversale et les canaux distributeurs principaux qui les alimentent en coupe longitudinale. La figure 2 est une vue d'en haut de la disposition de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe verticale et La figure 4 est une vue en coupe horizontale d'un noeud, o se rencontrent des canaux distributeurs principaux. La figure 5 est une vue perspective de quelques plaques de ruissellement faisant partie d'un paquet de plaques, avec des canaux d'arrosage et des canaux d'évacuation qui courent à travers les angles des plaques et perpendiculairement à ces plaques. La figure 6 est une représentation perspective à échelle agrandie de la structure d'un élément de canal d'arrosage entre deux plaques de ruissellement voisines La figure 7 est une coupe verticale de deux plaques 2464G72 de ruissellement disposées l'une derrière l'autre selon l'inven- tion. La figure 8 représente une forme variante de la partie inférieure d'une plaque de ruissellement selon l'invention, en vue de face. Sur la figure 1 on voit en vue de face une série de plaques de ruissellement 1 disposées jointives. Chaque plaque de ruissellement 1 fait partie d'un paquet, repéré globalement par le repère 2 sur la figure 2, de plaquesde ruissellement 1 placées parallèlement les unes aux autres. Sur les figures 1 et 2, pour motif de simplicité, des plaques de ruissellement 1 sont représentées sous forme de plaques disposées verticalement, bien qu'elles présentent, selon les figures 5 à 7, une inclinaison par rapport à la verticale, au moins dans des zones partielles. Au-dessus de la totalité des paquets 2 de plaques de ruissellement 1 s'étend respectivement un canal distributeur transversal 3 que l'on peut voir sur la figure 1 en coupe longitudinale et sur la figure 2 en vue de face. Ce canal distributeur transversal s'étend entre deux canaux distributeurs principaux 4. En-dessous de tous les paquets de plaques de ruissellement 2 et à la verticale en dessous du distributeur transversal 3, court, entre deux collecteurs 6 un collecteur transversal pour l'eau évacuée par les plaques de ruissellement. Les canaux répartiteurs transversaux 3 sont disposés avec leurs faces inférieures au niveau des arêtes supérieures des plaques de ruissellement 1 et sous ces arêtes supérieures s'étendent, perpendiculairement aux canaux distribu- teurs principaux 3 et donc aux plaques de ruissellement 1, les canaux d'arrosage 7,8 qui traversent ces plaques, les canaux d'arrosage 8 traversant les angles supérieurs gauches, sur les figures 1 et 2, des plaques de ruissellement 1 et les canaux d'arrosage 8 traversant les angles supérieurs droits des plaques de ruissellement 1. Les canaux d'arrosage 7,8 ont en coupe la forme d'un U (figure 1), ouvert vers le haut et présentent des ouvertures de sortie 9 (voir figures 1,5,6 et 7) latérales, tangentielles aux plaques de ruissellement et dirigées vers l'intérieur. Les jets d'eau qui sortent de ces ouvertures jaillissent horizontalement et tangentiellement aux plaques de ruissellement et se répartissent sur la surface de la plaque de ruissellement correspondante (voir figures 5 et 9),en allant de l'extérieur vers l'intérieur des deux bords des plaques, du fait du profilage des plaques, décrit plus en détail à titre d'exemple, qui peut être,de façon générale, créé par des inégalités à la surface des plaques et qui dans le cas le plus simple est formé de reliefs linéaires horizontaux ou obliques. Les canaux d'arrosage 7,8 sont alimentés en eau, aux points de croisement 10, par l'intermédiaire des ouvertures 11 dans le fond du canal distributeur transversal 3. Les angles inférieurs gauches et les angles inférieurs droits des plaques de ruissellement 1 sont traversés par les canaux d'évacuation 12, 13 qui, vu verticalement, courent sous les canaux d'arrosage 7,8 et dans la même direction et sont reliés aux points de croisement avec les collecteurs transversaux 5 par l'intermédiaire d'ouvertures d'évacuation (non représentées). On peut voir sur les figures 3 et 4 quelle est la structure d'un noeud, o se rencontrent plusieurs distributeurs principaux 4 et collecteurs principaux 6. Dans l'axe du noeud est disposée une colonne montante centrale 14 d'o se détachent les distributeurs principaux 4 situés dans un plan horizontal. Autour de cette colonne montante 14 est disposé un collecteur annulaire 15 dans lequel débouchent les collecteurs principaux 6 disposés sous les distributeurs principaux 4. Les figures 5 à 8 montrent en détail des formes d'exécution des plaques de ruissellement et des canaux d'arrosage. Dans la forme d'exécution de la figure 5, représentée en coupe en traits pleins sur la figure 7, chaque plaque de ruissellement présente, vue en coupe, une forme profilée comportant une zone 16 supérieure et sensiblement verticale, une zone 17 supérieure et inclinée qui commence à peu près au niveau des ouvertures de sortie 9, une zone verticale 18 qui s'y raccorde par en bas et une zone inférieure d'évacuation 19 qui peut à nouveau être inclinée par rapport à la verticale sous un angle très aigu ou qui peut également courir verticalement, comme la figure 7 le représente en tireté - double ponctué. Le cambrage ou porte-à-faux s'exprime, à tracé horizontal que l'on peut voir sur la figure 7, sert de séparateur de gouttes. Les gouttelettes emportées par l'air vers le haut y sont piégées, de sorte qu'elles peuvent également ruisseler par dessous sur la surface des plaques. La zone supérieure inclinée 17 n'a d'intérêt que si l'on a en vue un mouillage des plaques d'un seul côté,pour réaliser un système à refroidissement mixte humide sec (refroidis- sement sec sur la face arrière, non mouillée des plaques). Si par contre on envisage un mouillage des deux cÈtés, c'est-à-dire un refroidissement humide, il est judicieux de disposer verticalement la zone 17. Les jets d'eau qui sortent des trous 9 mouillent alors respectivement la face avant d'une plaque et la face arrière d'une autre plaque, simultanément, à profilage approprié garantissant la répartition régulière de l'eau sur les deux faces des plaques. En variante, dans le cas de mouillage d'un seul côté, la zone inférieure 18 peut également être remplacée par une zone 18' de même inclinaison que la zone supérieure 17. Des plaques qui se suivent l'une l'autre s'appuient l'une contre l'autre par rabattement de leurs bords latéraux ,21 vers l'arrière et sont éventuellement réunies les unes aux autres par exemples par collage. Chaque élément des canaux d'arrosage 7,8 et des canaux d'évacuation 12,13 situé entre deux plaques voisines est formé par formation d'ouvertures 22 et formage de languettes 23,24 qui constituent les parois latérales des éléments de canaux et par des languettes inférieures 25 qui constituent le fond des éléments de canaux en question. Ces languettes sont collées contre la paroi arrière de la plaque immédiatement voisine, autour de son ouverture 22, ou y sont fixées d'une autre façon, par exemple soudées. Les languettes 23,25 et 24,25 sont d'une seule pièce dans le cas d'un formage à chaud en matériau plastique. vers le haut, chaque élément de canal est ouvert, ce que démontre la figure 6, du fait du rabattement vers l'extérieur, au bord supérieur de l'ouverture 22, d'un étroit rabat 26 qui ne sert que de renfort. Les canaux d'arrosage 7,8 qui s'étendent longitudinalement selon figure 2, sont donc formés par la disposi- tion, les unes contre les autres, des plaques de ruissellement et leur liaison de la façon décrite. On réalise une simplification du montage et en même temps une étanchéité absolue des canaux d'arrosage et d'évacuation au moyen de profilés U 28 sur lesquels les plaques de ruissellement 1 s'enfilent simplement pour former des paquets. Dans leur zone supérieure les plaques de ruisselle- ment comportent les ondulations 27, formant un profil en relief, en forme de W disposé dans l'axe de la plaque 1 et renversé vers le bas. Les ondulations 27 opèrent une répartition régulière de l'eau de refroidissement qui Jaillit des ouvertures de sortie 9 sur les surfaces de travail des plaques de ruissellement. Dans leurszonesinférieures 18 ou 18' les plaques de ruissellement 1 peuvent comporter des ondulations en relief 29 qui sont toutefois disposées ici en sens inverse, avec leurs pointes en V dans l'axe de la plaque 1 dirigée vers le haut. Les extrémités libres des ondulations 19 se terminent au-dessus des canaux d'évacuation ouverts vers le haut, ce qui fait que l'eau guidée par les ondulations 29, peut pratiquement entièrement parvenir dans les canaux d'évacuation 12,13. A la place des ondulations 29, sur les figures 5 et 7 sont dessinées en variante des goulottes horizontales 30 dont les extrémités libres se terminent également au-dessus des canaux d'évacuation 12,13. Les goulottes 30 peuvent également être inclinées. La forme décrite des plaques de ruissellement et le formage des canaux d'arrosage à partir de ces plaques de ruissel- lement permet d'obtenir, de façon pleinement efficace, et sans qu'il soit besoin de disposer les canaux d'arrosage à une hauteur notable au-dessus des arêtes supérieures des plaques de ruissel- lement 1, une répartition régulière de l'eau sur toute la hauteur 248 4 O72 de ces plaques. De même la disposition des canaux d'évacuation 12, 13 dans les angles inférieurs des plaques de ruissellement permet de raccorder le réseau collecteur, sans distance en hauteur, immédiatement aux arêtes inférieures des plaques de ruissellement. La distance verticale qui, à défaut, serait nécessaire pour obtenir une dispersion de l'eau de refroidissement et donc un mouillage régulier des surfaces des plaques de ruissellement peut ici s'économiser, ce qui est également significatif en ce qui concerne une économie notable d'énergie de pompage. Cette économie s'accroît encore du fait que l'on évite une distance verticale entre les arêtes inférieures des plaques de ruissellement et le réseau collecteur. De préférence les plaques de ruissellement représentées sont formées en plastique et collées les unes aux autres. Mais elles peuvent également être en tôle, étant alors soudées ou collées les unes aux autres. Dans le cas d'une exécution en tôle, la forme et le but des languettes 23,24,25 restent semblables à celui de l'exécution représentée. Dans ce cas, toute- fois, ce sont des ouvertures carrées qui sont formées par découpe diagonale et rabat de languettes triangulaires. Une liaison entre des plaquettes de ruissellement 1 voisines les unes des autres d'un paquet 2 peut s'obtenir par soudure ou brasage. On peut également naturellement penser aussi à d'autres moyens de liaison. Dans ce cas également les groupes de plaques de ruissellement peuvent s'enfiler sur des profilés U ajustés dans les ouvertures - ainsi formées. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à l'arrosage de plaques de ruissellement avec de l'eau de refroidissement à refroidir, en particulier dans les tours de refroidissement o on pompe l'eau de refroidissement, à un niveau situé au-dessus de celui des plaques de ruissellement, dans des canaux de distribution d'ou l'eau de refroidissement, venant d'en haut, parvient sur les plaques de ruissellement, les canaux de distribution comprenant des canaux d'arrosage qui, dans la zone de chaque plaque de ruissellement, comportent au moins une ouverture de sortie pour amener l'eau de refroidissement sur la plaque de ruissellement correspondante, caractérisé en ce que les canaux d'arrosage (7,8) sont conçus de façon à traverser bien droit; en ce que les canaux d'arrosage (7,8) sont tangents aux extrémités supérieures des plaques de ruissellement ou les traversent; et en ce que chaque plaque de ruissellement (1) présente dans sa zone supérieure un profilage (27) pour la répartition régulière de l'eau de refroi- dissement sur sa surface. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux d'arrosage (7,8) sont ouverts vers le haut. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au total deux canaux d'arrosage (7,8) s'étendent à travers les angles des plaques de ruissellement et en ce que les ouvertures de sortie (9) des deux canaux d'arrosage (7,8)sont dirigées horizontalement et tangentiellement à la surface de la plaque de ruissellement et en direction des zones médianes de ces plaques de ruissellement. 4. Dispositif selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les canaux d'arrosage (7, 8) sont formés par découpage d'ouvertures (22) et formage de languettes (23,24,25) à partir des plaques de ruissellement, ces languettes pouvant être dimensionnées de façon à franchir la distance allant jusqu'à la plaque de ruissellement voisine. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les plaques de ruissellement (1) sont en plastique; et en ce que les languettes (23, 24,25) que l'on y forment sont collées à la paroi arrière de la plaquette de ruissellement suivante et collées entre elles. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque plaque de ruissellement (1) est inclinée dans sa zone supérieure (17) et court verticalement dans sa zone inférieure (18). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque plaque de ruissellement présente dans sa zone inférieure un profilage (29) qui dirige l'eau vers les canaux latéraux d'évacuation (12,13). 8. Dispositif selon la revendicatin 7, caractérisé en ce que les canaux d'évacuation (12,13) traversent également les plaques de ruissellement (1) et sont formés par découpe d'ouvertures et formage de languettes à partir des plaques de ruissellement. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 8, o les plaques de ruissellement sont disposées en paquets parallèlement l'une à l'autre, caractérisé en ce que les plaques de ruissellement (1) d'un paquet sont enfilées, l'une contre l'autre, sur des profilés U (28) ajustés à travers les ouvertures (22) obtenues par formage, les profilés U, ouverts le haut, formant les canaux correspondant (7,8, 12,13). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de chaque plaque de ruissellement (1) a la forme d'un séparateur de gouttes (16').