Brevet FR2516636A1 — publié le 19830520

L'invention concerne un dispositif et un procédé de conditionnement d'air ambiant aspiré pour instal- lations chimiques stationnant en mer, dans lesquelles l'air ambiant aspiré est comprimé et ensuite utilisé comme substan- ce auxiliaire, par exemple comme air comburant, pour des moyens de chauffage Elle concerne principalement des ins- tallations chimiques que l'on érige dans un domaine maritime dont la teneur en sel est relativement élevée ou qui présente souvent en hiver des températures atmosphériques inférieures à o O C. Etant donné l'exploitation de gisements de gaz naturel ou de pétrole sous le niveau de la mer, il de- vient possible de transformer ces matières premières en pro- duits semi-finis ou en produits finis, sur place, c'est-à- dire sur des plateformes d'installation flottantes Il en résulte la nécessité de prélever, aussi près que possible de la plateforme, l'air nécessaire à la mise en oeuvre du pro- cédé Une cheminée d'aspiration extrêmement haute a des effets défavorables sur la stabilité de la plateforme. Il est vrai que l'épuration de l'air marin au moyen de tours de lavage, d'installations de séparation et de filtration, a donné satisfaction dans de nombreuses installations, mais la mise en oeuvre de ces procédés en- traine un encombrement important et conduit à une grande per- te de charge dans la partie d'aspiration de l'installation. L'invention a pour but d'aspirer sans pro- blème, par n'importe quel temps, l'air destiné à la mise en oeuvre du procédé, ce qui veut dire aussi bien l'air à trai- ter que l'air auxiliaire destiné à la mise en oeuvre du pro- cédé, par exemple l'air comburant, et de conditionner et de comprimer correctement cet air. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait qu'à l'air ambiant aspiré, on mélange tout d'abord de l'eau exempte de sel à l'état finement divisé, qu'au mélange s'écoulant vers une grande vitesse, on sous- trait ensuite en majeure partie la fraction d'eau, de façon connue, par changement brusque de direction, et qu'en- suite, on diminue l'humidité relative de l'air par apport de chaleur. Pour permettre e-a t-; e e reuvre dci procéde selon l'invention, un pulvérisateur d'eau est disposé dans ur tu be-ciroa:ette mont horizo:; taemen% de _ anire p cuvcf r tourner, dans un tube d'aspiration coudé La branche nori- zontale du tube d'aspiration coudé contienc, dans le sens d'écoulement, un séparateur de gouttes d'eau installé verti- calement et un échangeur thermique indirect. Les avantages obtenus grâce à l'invention résident dans le fait que les états variables de l'air aspiré venant du voisinage immédiat de la plateforme sont remplacés par un état admissible pour le ventilateur Ainsi, le tube- girouette n'aspire de l'air que du côté aval qui contient peu d'embruns Alors qu'en été la teneur en eau de l'air aspiré peut être accrue tout d'abord par injection d'eau, en hiver, on peut injecter un mélange de vapeur surchauffée et d'eau chaude, de sorte qu'en plus de l'eau, l'air à des températures inférieures à O C, avec lequel il existe un ris- que de givrage, est chauffé au dessus de O C L'eau ajoutée, méme sous forme de vapeur, a pour effet que tout le sel de l'air passe dans l'eau et peut être éliminé en même temps que l'eau dans le séparateur de gouttes Au moyen de l'eau ou de la vapeur injectée, on obtient une bonne séparation du sel par suite d'une meilleure séparation d'eau dans le sépara- teur de gouttes Le préchauffage de l'air qui suit assure l'élimination des gouttes d'eau contenues dans le courant d'air par évaporation et surchauffage de l'eau. Un exemrple d'exécution de 1 'invention est décrit plus précisément ciaprès en référence au dessin annexé qui représente le dispositif de miseen oeuvre du pro- cédé selon l'invention. Par e buyau d'aspiration i muni du tube-cirouette 2, OOG Nm/h d'air scnt aspires Selon les conditions météc- rologiques, cet air peut avoir une humidité relative de %, par exemple contenir 15 g d'eau par Nm 3 d'air sous for- me de gouttelettes et 0,6 g de sel partiellement dissous dans l'eau et partieliement sous forme de sel déij séché dans l'air. Le tube-girruette 2 est monté de manicre à pouvoir tourner de sorte que, selon la direction momentanée du vent indiquée par la flèche F,il dirige son ouverture vers l'aval, ce qui diminue fortement l'aspiration d'eau mise en suspension, par exemple d'embruns. Par l'intermédiaire du système d'injection ou de pulvérisation de vapeur ou d'eau chaude 3, de la chaleur et/ou de l'eau est introduit dans l'air aspiré dans la mesure nécessaire à un conditionnement optimal La tempé- rature de l'air doit être élevée de façon telle qu'il ne se forme pas de glace dans le tuyau d'aspiration 1 L'injection d'eau ou l'incorporation d'eau, soit sous forme d'eau dessalée, soit sous forme de vapeur, s'effectue de façon à être sur qu'il n'y ait pas de sel libre dans l'air, c'est-à-dire que l'air soitnotablement sursaturé L'air qui s'écoule vers le bas dans le tuyau d'aspiration 1 arrive au séparateur de gout- tes 4 ou la majeure partie des gouttes d'eau salée est sépa- ree de façon connue Par le tuyau 5, l'eau séparé est évacuée. L'air encore chargé d'humidité résiduelle est ensuite chauffé au moyen du préchauffeur d'air 6 (alimenté par exemple en va- peur surchauffée)dans la mesure voulue pour que son humidité relative soit fortement diminuée, c'est-à-dire que la vapeur d'eau présente dans l'air soit surchauffée Dans le ventila- teur 7 qui suit, et dont sort de l'air comprimé, il ne se pro- duit aucun dommage dû à des gouttes d'eau libres, à une in- crustation de sel et/ou à une formation de glace Il est avan- tageux d'isoler en totalité le tuyau d'aspiration 1 afin d'éviter dans une large mesure les pertes de chaleur vers l'extérieur. On peut réduire la quantité d'eau-salée à éliminer en traitant à nouveau une partie de la quantité retirée, en la recyclant-ou en l'injectant à nouveau. REVENDICATIONS 1. Procédé de conditonnement d'air ambiant aspiré pour installations chimiques stationnant en nier, dans lesquelles l'air ambiant aspiré est comprimé et ensuite utilisé comme substan- ce auxiliaire, par exemple comme air comburant, pour des moyens de chauffage, procédé caractérisé en ce qu'à l'air ambiant aspiré, on mélange tout d'abord de l'eau exempte de sel à l'état finement divisé, qu'au mélange s'écoulant avec une grande vitesse, on soustrait ensuite en majeure partie la fraction d'eau, de façon connue, par changement brusque de direction, et qu'ensuite, on diminue l'humidité relative de l'air par apport de chaleur. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans un tube-girouette ( 2) monté horizontalement de manière à pouvoir tourner, dans un tube d'aspiration coudé ( 1), est disposé un pulvérisateur d'eau ( 3), que la branche horizon- tale du tube d'aspiration coudé ( 1) contient, dans le sens d'écoulement, un séparateur de gouttes d'eau ( 4) installé verticalement et un échangeur thermique indirect ( 6).