Brevet FR2523863A1 — publié le 19830930

L'invention concerne un dispositif de tamisage pour l'élimination des produits de purification dans le courant d'eau de refroidissement en aval d'un échangeur de chaleur tubulaire, en particulier d'un échangeur de chaleur de centrales électriques comprenant un carter essentiellement cylindrique traversé par le courant d'eau de refroidissement, au moins deux tamis séparateurs disposes dans ledit carter et pouvant être tournés respectivement autour d'un axe de pivotement horizontal et un collecteur ouvert vers le haut, le collecteur présentant des parois frontales qui s'étendent orthogonalement aux tamis séparateurs, une plaque de fond et des parois latérales, lesquelles sont réalisées sous forme de tamis, et les tamis séparateurs qui peuvent être pivotés dans une position d'entonnoir de tamisage et dans une position de nettoyage pouvant s'engager, au moins dans la position d'entonnoir de tamisage, avec leurs extrémités du côté écoulement entre les parois frontales du collecteur ou se terminant au niveau de ces parois. Au collecteur est raccordée une conduite pour l'évacuation ou le recyclage des produits de purification. Dans des dispositifs- de tamisage de ce genre, un nettoyage des tamis séparateurs qui, dans la position d'entonnoir de tamisage, servent de tamis séparateurs pour l'élimination des produits de purification dans le courant d'eau de refroidissement 7 est obtenu par le pivotement des tamis séparateurs dans la position de nettoyage. Dans cette position, ils sont traversés et nettoyés par le courant d'eau de refroidissement dont la direction est inversée par rapport à la position d'entonnoir à tamis.Les tamis séparateurs sont conformés de telle façon que les produits de purification ne peuvent s'y déposer, du moins pas dans une proportion gênante, bien que des impuretés puissent s'accumuler sur ces tamis. Le nettoyage des tamis séparateurs n'entraîne donc pas une perte des produits de purification. Par ailleurs, il est nécessaire de nettoyer également la face intérieure du collecteur. Dans le dispositif de tamisage bien connu de ce genre (brevet européen n0 00 26 261), le nettoyage du collecteur est réalisé par l'ouverture du collecteur lors du pivotement des tamis séparateurs dans leur position de nettoyage. Pour ouvrir le collecteur, au moins l'une des parois latérales du collecteur est rattachée au tamis séparateur associé et elle peut tourner conjointement avec le fond du collecteur lorsque le tamis séparateur pivote dans sa position de nettoyage. Par ailleurs, dans le cas du dispositif de tamisage bien connu, un collecteur est un agrégat relativement étroit. Entre les parois latérales s'accumulent non seulement des impuretés mais surtout aussi des produits de purification. Si le nettoyage du collecteur est effectué de la manière décrite, ces produits de purification sont perdus. La présente invention a pour objet de perfectionner un dispositif de tamisage du genre précité de telle façon que le nettoyage du collecteur n'entraîne plus la perte des produits de purification qui s'y sont déposés. Selon l'invention ce but est atteint par le fait que le collecteur présente, dans la région du bord supérieur de ses parois frontales, au moins un générateur de turbulences sous forme d'un élément incorporé avec un ou plusieurs bords de décollement qui s'étend parallèlement aux axes de pivotement et que le générateur de turbulences peut être tourné autour de son axe entre une position de lavage avec génération de turbulences et une position de contournement, la position de génération de turbulences donnant naissance à des turbulences qui pénètrent en quelque sorte les parois latérales du collecteur réalisées sous forme de tamis et en assurent le nettoyage,et etles produits de purification séparés du courant d'eau de refroidissement pouvant être évacués de la manière habituelle du collecteur et récupérés pour l'utilisation ultérieure.Il va de soi que plusieurs générateurs de turbulences fonctionnant de la manière décrite ci-dessus peuvent être juxtaposés ou superposés, à savoir en général dans une disposition parallèle. Ce n'est que pour des raisons de terminologie que dans la suite ce terme sera toujours employé au singulier. Dans le cadre de l'invention, plusieurs possibilités sont offertes pour la conformation du générateur de turbulences. Un mode de réalisation qui se distingue par sa simplicité et sa fiabilité est caractérisé par le fait que le générateur de turbulences est réalisé sous la forme d'une baguette plane dont les bords longitudinaux constituent les bords de décollement. Si une telle baguette se trouve orientée transversalement ou seulement en oblique par rapport à la direction d'écoulement, les bords de décollement fonctionnent précisément en tant que tels et provoquent ainsi la génération de turbulences avec son effet de lavage pour le collecteur.Si une telle baguette est orientée parallèlement à la direction d'écoulement, elle est contournée pratiquement sans turbulences Il en est de même pour un autre mode de réalisation qui est caractérisé par le fait que le générateur de turbulences est réalisé sous la forme d'une baguette aérodynamique dont le bord de fuite forme un bord de décollement lorsque le générateur de turbulences est orienté transversalement à la direction d'écoulement. Mais dans cette position, un décollement du courant avec génération de turbulences se produit également sur le bord d'attaque arrondi. Par ailleurs, il est également possible de placer un tel générateur de turbulences aérodynamique pour le nettoyage du collecteur tout d'abord dans une position transversale et de le tourner ensuite de 1800.Dans le dispositif de tamisage selon l'invention, les parois latérales du collecteur peuvent, en principe, être des éléments qui sont montés de manière immobile dans le collecteur et qui ne sont donc pas réglables en service. Dans ce cas, les tamis séparateurs se terminent du côté admission au niveau de ces parois latérales du collecteur. Mais les parois latérales du collecteur peuvent également être en quelque sorte des prolongements des tamis séparateurs ; en général, elles sont alors rattachées aux tamis séparateurs proprement dits par l'intermédiaire d'un flambement qui s'étend parallèlement à l'axe de pivotement. Par ailleurs, il est également possible de combiner ces deux mesures, c'est-à-dire que le collecteur peut présenter des parois latérales qui sont en partie disposées de manière immobile dans le collecteur et qui peuvent tourner en partie avec les tamis séparateurs. Dans tous les cas, la réalisation de l'objet de l'invention permet, par le réglage du générateur de turbulences, d'obtenir un nettoyage parfait du collecteur, à savoir de toutes les faces intérieures dans le collecteur, et cela sans perdre les produits de purification retenus dans le collecteur. Un nettoyage particulièrement intensif est réalisé en plaçant les tamis séparateurs dans la position d'entonnoir à tamis et le générateur de turbulences dans la position de lavage. Ce réglage a alors pour effet que les mailles ou les trous des tamis séparateurs participent à la génération des turbulences. Dans un dispositif de tamisage d'un genre différent ayant la même fonction (brevet allemand n0 1 227 0#0 ), on utilise un collecteur dont les parois latérales sont des plaques de tôle fermées, tandis que,perpendiculairement à ces plaques,sont disposées des parois de tamisage en forme d'entonnoir qui correspondent aux parois frontales du mode de réalisation selon l'invention. Ici, un clapet d'arrêt est placé dans la fente de sortie des tamis séparateurs et un autre se trouve en dessous des parois de tamisage du. collecteur. Ces clapets permettent de régler la pression dans le collecteur d'une part et dans le carter à l'extérieur du collecteur d'autre part, en tenant compte du théorème de Bernouilli, de telle façon que, pour le nettoyage, de l'eau de refroidissement est injectée du carter dans le collecteur en passant par les parois de tamisage qui sont ainsi nettoyées. Ici non plus il n'y a pas de perte de produits de purification déposés. Dans le dispositif de tamisage du genre précité, de telles mesures ne peuvent cependant être réalisées étant donné qu'ici les conditions de pression à l'intérieur de la caisse de tamisage et du carter qui lten- toure ne peuvent être réglées par les clapets d'arrêt bien connus de telle façon que les parois latérales du collecteur, réalisées sous forme de parois de tamisage très grandes par rapport aux parois de tamisage bien connues, subissent un nettoyage. A la place d'un tel nettoyage obtenu par l'influence exercée sur les conditions de pression hydrostatique, l'invention fonctionne en quelque sorte de manière hydrodynamique avec des écoulements turbulents qui entraînent un effet de nettoyage. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente une coupe axiale d'un dispositif de tamisage selon l'invention orthogonalement aux tamis séparateurs. La figure 2 représente une coupe suivant la ligne A-A de l'objet de la figure 1. La figure 3 représente une vue d'en haut de l'objet de la figure 1. La figure 4 représente, à une échelle considérablement agrandie par rapport à la figure 1, un détail de l'objet de la figure 1. La figure 5 représente un autre mode de réalisation de l'objet de la figure 4 en vue partielle. Le dispositif de tamisage représenté dans les dessins sert à l'élimination de produits de purification 1 dans le courant d'eau de refroidissement 2 en aval d'un échangeur de chaleur tubulaire, en particulier d'un échangeur de chaleur de centrales électriques. Le dispositif de tamisage comprend fondamentalement un carter 3 essentiellement cylindrique et traversé par le courant d'eau de refroidissement, deux tamis séparateurs 5 disposés dans ledit carter et pouvant tourner respectivement autour d'un axe de pivotement horizontal 4 et un collecteur 6 ouvert vers le haut. Le collecteur 6 présente des parois frontales 7 qui s'étendent orthogonalement aux tamis séparateurs 5, une plaque de fond 8 ainsi que des parois latérales 9, 10, 11, lesquelles sont réalisées sous forme de tamis. Les tamis séparateurs 5 peuvent être pivotés dans une position d'entonnoir à tamis qui est indiquée dans les figures par des traits pleins. En outre, ils peuvent être pivotés dans une position de nettoyage qui est indiquée dans les figures 1 et 4 en traits mixtes. Au moins dans la position d'entonnoir à tamis, ils peuvent stengager, avec leurs extrémités 12 du côté écoulement, entre les parois frontales 7 du collecteur, comme cela ressort des dessins. Mais ils pourraient également se terminer au niveau des parois frontales 7 du collecteur auquel cas les parois latérales 9, 10, 11 sont montées de manière fixe dans le collecteur 6. Le collecteur 6 présente, dans la région du bord supérieur 13 de ses parois frontales 7, au moins un générateur de turbulences 14 sous forme d'un élément incorporé avec un ou plusieurs bords de décollement 15. La région précitée peut stétendre notamment aussi en dessous du bord 13 jusqu'à proximité de la conduite de raccordement 18. Le générateur de turbulences 14 s'étend parallèlement aux axes de pivotement 4 des tamis séparateurs 5. Le générateur de turbulences 14 peut être tourné autour de son axe 16 entre une position de lavage avec génération de turbulences et une position de contournement. La figure 1 montre la position de contournement et la figure 4 la position de lavage.Il ressort également de la figure 4 que dans la position de lavage il se produit des turbulences 17 qui rincent les parois latérales 9, 10, 11 du collecteur et les libèrent des impuretés accumulées qui sont évacuées par la conduite de raccordement 18. Des produits de purification 1 éventuellement déposés sont également évacués et peuvent donc être récupérés. Les produits de purification 1 sont, eux aussi, évacués par cette conduite de raccordement 18 lorsque les tamis séparateurs 5 se trouvent dans la position de tamisage. Dans le mode de réalisation selon les figures 1 à 4, le générateur de turbulences 14 est réalisé sous la forme d'une baguette plane dont les bords longitudinaux constituent les bords de décollement 15. La figure 5 présente le mode de réalisation dans lequel le générateur de turbulences 14 est réalisé sous la forme d'une baguette aérodynamique dont le bord de fuite forme un bord de décollement 15 lorsque le générateur du turbulences est orienté transversalement à la direction d'écoulement. Dans tous les cas il est également possible de prévoir plusieurs générateurs de turbulences 14. L'invention prévoit également un mode de réalisation dans lequel le générateur de turbulences 14 peut être réglé dans le sens axial du dispositif de tamisage.Il peut alors être contourné dans une position très éloignée du collecteur 6, tandis que dans une position dans la zone d'entrée du collecteur il agit comme générateur de turbulences 14 étant donné qu'il constitue des bords de décollement 15 conjointement avec des éléments des tamis séparateurs 5 ou des parois latérales 9, 10, 11 du collecteur qui, dans cette position, s'étendent à une faible distance. Dans le mode de réalisation, la paroi 9 des parois latérales 9, 10, 11 du collecteur et le fond 8 du collecteur sont reliés sur toute la longueur au tamis séparateur 5 associé. La paroi latérale opposée du collecteur est divisée en quelque sorte en deux parties 10 et 11 dont l'une 10 est stationnaire, tandis que l'autre 11 représente en quelque sorte un prolongement du tamis séparateur 5. La paroi latérale 9 du collecteur décrite en premier forme, elle aussi, un prolongement du tamis séparateur 5, et les deux prolongements 9, 11 sont rattachés par des flambements en 19 au tamis séparateur 5 proprement dit. Pour le nettoyage du les collecteur 6,/tamis séparateurs 5 sont amenés dans la position d'entonnoir à tamis et le générateur de turbulences 14 est pivoté dans la position de lavage, un nettoyage intensif étant obtenu par les tourbillons 17 représentés à la figure 4. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de tamisage pour l'élimination des produits de purification dans le courant d'eau de refroidissement en aval d'un échangeur de chaleur tubulaire, en particulier d'un échangeur de chaleur de centrales électriques, comprenant un carter essentiellement cylindrique traversé par le courant d'eau de refroidissement, au moins deux tamis séparateurs disposés dans ledit carter et pouvant être tournés respectivement autour d'un axe de pivotement horizontal et un collecteur ouvert vers le haut, le collecteur présentant des parois frontales qui s'étendent orthogonalement aux tamis séparateurs, une plaque de fond et des parois latérales, lesquelles sont réalisées sous forme de tamis, et les tamis séparateurs qui peuvent être pivotés dans une position d'entonnoir à tamis et dans une position de nettoyage pouvant s'engager, au moins dans la position d'entonnoir à tamis, avec leurs extrémités du côté écoulement entre les parois frontales du collecteur ou se terminant au niveau de ces parois > caractérisé par le fait que le collecteur (6) présente, dans la région du bord supérieur (13) de ses parois frontales (7), au moins un générateur de turbulences (14) sous forme d'un élément incorporé avec un ou plusieurs bords de décollement (15) qui s'étend parallèlement aux axes de pivotement (4) et que le générateur de turbulences (14) peut être tourné autour de son axe (16) entre une position de lavage avec génération de turbulences et une position de contournement. 2.- Dispositif de tamisage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le générateur de turbulences (14) est réglable dans le sens axial du dispositif de tamisage. 3.- Dispositif de tamisage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le générateur de turbulences (14) est réalisé sous la forme d'une baguette plane dont les bords longitudinaux constituent les bords de décollement (15). 4.- Dispositif de tamisage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le générateur de turbulences (14) est réalisé sous la forme d'une baguette aérodynamique dont le bord de fuite forme un bord de décollement (15) lorsque le générateur de turbulences est orienté transversalement à la direction d'écoulement. 5.- Dispositif de tamisage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'au moins une des parois latérales (9) et éventuellement le fond (8) du collecteur sont rattachés au tamis séparateur (5) associé et peuvent tourner avec ledit tamis. 6.- Procédé pour le nettoyage des parois latérales du collecteur dans le dispositif selon les revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les tamis séparateurs sont amenés dans la position d'entonnoir à tamis, tandis que le générateur de turbulences est placé dans la position de lavage.