Brevet FR2528556A1 — publié le 19831216

La présente invention concerne un procédé d'échange direct de chaleur à démultiplication multiple. Elle concerne également un échangeur de chaleur démultiplié. Le captage des calories contenues dans un fluide gazeux chaud (par exemple les produits de combustion du gaz) par contact direct avec un fluide liquide (par exemple de l'eau) est un procédé éprouvé qui connait des applications aussi bien en chauffage direct qu'en récupération d'é- nergie sur les pertes aux fumées. Cette technique de captation par refroidissement permet d'obtenir les meilleurs taux de rendement puisqu'elle rend possible l'utilisation d'une partie de la chaleur latente des produits de combustion, mais l'état actuel de la technique ne permet d'obtenir ces rendements élevés qu'au prix d'une faible élévation de température du fluide liquide. La présente invention a pour but de conjuguer rendement élevé et forte élévation de température du fluide liquide. L'échangeur de chaleur démultiplié peut aussi bien être utilisé comme générateur de chaleur que comme récupérateur - Il peut étre adapté à tous les fluides gazeux et liquides sous réser- ve qu'ils soient compatibles entre eux et avec les matériaux constitutifs. L'appareil selon l'invention représenté fig 1 et,2-, comporte: Une enveloppe extérieure cylindrique ( 1) comportant un fond ( 2) muni d'une tuyauterie excentrée ( 3) d'un fond supérieur ( 4) et d'une éva- cuation des fumées ( 5). Une trémie ( 6) d'introduction des fumées et deux trémies ( 7) et ( 8) pour passage des rampes d'alimentation en eau A et B, les 3 trémies solidaires de l'enveloppe extérieure ( 1) et du vase intérieur ( 9). Un vase intérieur ( 9) muni d'un fond ( 10) équipé d'une tuyauterie centrée ( 11) et de déflecteurs ( 12) disposés en spirales. De deux rampes d'alimentation en eau A et B chacune se composant d'une platine ( 13), d'un collecteur ( 14) de tubulures( 15) équipées des buses de diffusion ( 16) disposées au centre de l'appareil et les unes au dessus des autres. Dtun bac tampon ( 17), d'un bac tampon ( 18) d'une pompe de transfert ( 19). L'échange de chaleur selon l'invention est réalisé dans l'appareil représenté figure 1 de la façon suivante Les effluents chauds pénètrent en partie basse de l'échangeur inter- ne à la température T 0 par la trémie ( 6) et sont incités à un parcours en spirale par la disposition tangentielle de la trémie ( 6) au vase intérieur ( 9) et par la disposition des chicanes ( 12). Ils rencontrent successivement: De l'eau déjà chaude, ruisselant sur les parois du vase ( 9), et dispersée en cascade par les chicanes ( 12) et la trémie ( 6). Les cônes d'eau émise à température tl, tiède, indépendants les uns des autres, diffusés par chacune des buses ( 16) de la rampe B. Les cônes d'eau émise à température to, froide, indépendants les uns des autres, diffusés par chacune des buses ( 16) de la rampe A. Ils ressortent en ( 5) à température Tl, voisine de t O, ayant aban- donné sur leur parcours la plus grande partie de leur enthalpie. L'eau froide, arrivant à t O dans la rampe A, capte les calories disponibles dans les fumées déjà refroidies à l'étage inférieur, puis est dirigée vers le bac tampon ( 18) o elle arrive à température ti, et est injectée à nouveau par l'intermédiaire de la pompe ( 19) et de la rampe inférieure B, dans le circuit de fumées, et ressort à la température t 2 dans le bac tampon chaud ( 17). REVENDICATIONS 1 Procédé de captage des calories contenues dans un fluide gazeux chaud par un fluide liquide froid selon lequel le fluide liquide froid est diffusé dans une canalisation parcourue par le fluide gazeux sous forme d'émission d'eaux en forme de cônes creux superposés indépendants les uns des autres et recouvrant chacun la section de la canalisation. 2 Procédé de captage des calories selon la revendication N O 1 caractérisée en ce que le fluide liquide réchauffé après émission dans une rampe de diffusion supérieure est repris par une pompe et diffusé à nouveau par une rampe inférieure dans le parcours des fumées. 3 Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce qu'il comporte un dispositif de diffusion du fluide liquide en cônes creux supperposés indépendants couvrant chacun toute la section de la canalisation. 4 Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2 caractérisée en ce qu'il comporte un corps à parois concentriques. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 2 et 4 caractérisée en ce qu'il comporte un dispositif de séparation des fluides liquides après émission dans le fluide gazeux. 6 Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce qu'il comporte une série de déflecteurs disposés en spirales. 7 Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que le fluide gazeux est introduit tangentiellement dans le corps de l'échangeur. 8 Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comporte des rampes d'alimentation en fluide liquide fixées sur platines démontables.