Brevet FR2509029A1 — publié le 19830107

L'objet de l'invention concerne un dispositif récupérateur de calories à condensation par ruissellement. Il est destiné plus particulièrement pour le traitement chimique des fumées des chaudières à gaz utilisées dans les collectivités. Il est connu d'utiliser des récupérateurs à condensation, soit par voie sèche, soit par pulvérisation d'eau. Les uns sont constitués par des échangeurs tubulaires placés dans le carneau à la sortie de la chaudière, ils sont de dimension réduite et en matière résistante, d'où leur faible capacité de production et leur coût élevé. Les autres necéssitent l'emploi de pompes puissantes et des systèmes de filtration complexes pour les eaux de lavage. L'objet de l'invention supprime ces inconvénients en assurant de très grandes surfaces de contact entre l'eau et les fumées et un rendement élevé découlant du coefficient d ' échange en raison des phénomènes de turbulence dont le garnissage est le siège. Il est constitué par la combinaison d'un capteur formé par des anneaux en résine synthétique ou céramique s'imbriquant les uns dans les autres et positionnés en vrac, disposés à la sortie de la cheminée et recevant à contre courant en circuit fermé l'eau de récupération passant avant son recyclage dans un échangeur. Sur le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention le dispositif est représenté dans son ensemble vu en élévation et en coupe. La qualité de l'échange permet d'obtenir un taux de récupération extrêmement élevé même à des températures de sortie voisines de la température limite théorique de tous récupérateurs par voie humide. Par sa conception même, le système de distribution de l'eau de lavage ne peut en aucun cas être obstrué, ni permettre un entraînement vésiculaire important. Il assure la presque totale récupération de la chaleur latente et sensible des fumées des chaudières à gaz. tout en lavant les imbrûlés solides et les gaz, tels les so2, O21 etc... Le récupérateur 1 est formé par une capacité cylindrique verticale 1 avec base comportant un fond 2 grillagé supportant les anneaux céramiques en vrac. Sa partie supérieure 3 est ouverte et placée sous le bac répartiteur 4 à fond percé par des orifices régulièrement positionnés. L'arrivée des fumées 5 débouche à la base du récupérateur et dans le bac tampon 6 pourvu d'un appareillage de controle 7. A la base du bac 6 est connectée la canalisation 8 La pompe 9 envoie l'eau de ruissellement chauffée par son passage à contre courant dans le récupérateur 1 à travers l'échangeur 10. Ce fluide après l'échange thermique est renvoyé dans le bac répartiteur 4. Pour parfaire la récupération de la chaleur contenue dans l'eau de ruissellement présente dans le bac tampon 6, il est prévu un dispositif de circulation d'eau entre l'échangeur 10 et le bac 6, fonctionnant par asservissement au régime de marche du brûleur de la chaudière (l'asservissement peut être mécanique, électrique, pneumatique ou électronique). Il permet par l'intermédiaire de la vanne commandée 14, de fonctionnement opposé à la vanne commandée 15 d'assurer une récupération totale de l'énergie disponible. Dans certains cas de fonctionnement, il est prévu de dégrader "en cascade" la température de toute ou partie de l'eau circulée dans le récupérateur 1 par l'intermédiaire d'une "batterie" d'échange thermique "air/eau" repère 16. Ceci permettant d'obtenir l'eau, la plus froide possible en 4 et d'améliorer le bilan thermique global. La vanne 17 permet une dérivation de tout ou partie de l'eau circulée. La batterie 16 permet un préchauffage de l'air au brûleur de la chaudière et améliore à son tour le bilan thermique. Le cycle se poursuit ainsi d'une façon continue. Un dévésiculeur il est placé à la sortie d'évacuation 12 ce qui assure une dépollution. L'eau est répartie d'une façon uniforme par le bac 4 situé à la partie haute de l'appareil Elle s'écoule par gravité dans le récupérateur en croisant les fumées. Lors de ce contact intime, l'eau se réchauffe en refroidissant les fumées et en condensant les vapeurs d'eau. L'eau s'écoule ensuite dans le fond du bac tampon, suivant un circuit fermé continu. Les fumées sortent du récupérateur lavées et saturées. L'échange thermique est intégral, du fait de la division de la veine fluide à contre courant de la veine gazeuse également divisée d'une façon homogène sans solution de continuité dans les écoulements à contre courant. Toutefois les formes, dimensions et dispositions des différents éléments pourront varier dans la limite des équivalents comme d ' ailleurs les matières utilisées pour leur fabrication sans changer pour cela la valeur de l'invention qui vient d'être décrite. REVENDICATIONS 10 Dispositif récupérateur de calories à condensation par ruissellement destinée au traitement thermique des fumées émises par les chaudières à gaz utilisées dans les collectivités assurant de très larges surfaces de contact d'échange à contre courant se caractérisant par la combinaison d'un capteur contenant des anneaux en céramiques ou résine synthétique contenus en vrac dans une capacité cylindrique verticale (1) à fond percé (2) et à partie supérieure ouverte. 20 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que le récupérateur (1) est placé sur le bac tampon (6) dans lequel débouche le conduit de fumée (5) et sous le bac répartiteur (4) à fond percé. 30 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait qu'un conduit (8) est placé à la base du bac tampon (6) et est relié à une pompe (9) ainsi qu'à un échangeur (10), ce conduit (8) avec vanne (15) se prolonge pour se déverser dans le bac répartiteur (4) situé à la partie haute du récupérateur (1). 40 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que le bac tampon (6) est pourvu d'un appa reillage de contrôle (2) alors qu'un dévésiculeur (11) est placé à la partie haute du récupérateur à la sortie de l'évacuation des fumées (12). 50 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que le bac tampon (6) est relié à la canalisation (8) par une dérivation (13) avec vanne (14) de fonctionnement opposé à la vanne (15). alors qu'une vanne (17) permet une dérivation de tout ou partie de l'eau en circulation et qu'une batterie (16) complète cet ensemble.