Brevet FR2583652A1 — publié le 19861226

- 1 - La présente invention concerne les tours pour le refroidissement des gaz chargés de poussières, notamment des fumées, qui sont constituées par une chambre verti- cale, A section circulaire, et sont munies d'un conduit d'alimentation pour l'amenée des gaz A traiter A une extrémit6 de la tour, de buses de pulvérisation dispo- sées A cette même extrémité de la tour pour injecter un liquide, généralement de l'eau, sous forme finement divi- sée dans le courant de gaz et d'un conduit d'évacuation pour les gaz traités à l'autre extrémité de la tour. Ces tours sont utilisées, en particulier, pour traiter des fum6es avant leur passage dans un dépoussié- reur dans le but d'amener leur température et/ou leur taux d'humidité A des valeurs permettant un fonctionne- ment optimal du dépoussiéreur. L'un des problèmes que l'on doit résoudre dans la conception et l'exploitation de ces tours est celui de la répartition uniforme des gouttelettes d'eau dans les gaz. Ce problème résulte en grande partie du fait que la vitesse des gaz n'est pas constante dans toute la section de la tour, au niveau des buses de pulv6risation. La répartition non uniforme des vitesses est due essen- tiellement au fait que le conduit d'alimentation a une section nettement inférieure A celle de la tour et fait un angle g6néralement voisin de 90 avec l'axe de la tour. Pour remédier au premier défaut on raccorde le conduit A la tour par un diffuseur tronconique, mais cette solution est imparfaite et!la vitesse des gaz le long des parois de la tour reste toujours inférieure à la vitesse dans l'axe de la tour. Le changement de direction qui est impo- sé aux gaz lorsqu'ils passent du conduit d'alimentation A corriger en plaçant dans le coude raccordant la con- duite à la tour une série de déflecteurs courbes divisant le gaz en plusieurs veines élémentaires. Cette solution ne s'est pas non plus révélée très efficace. De plus, les décollements qui se produisent le long de la paroi avec apparition de courants de retour favorisent la projection des gouttelettes sur la paroi avec risque de corrosion de cette dernière. Le but de la présente invention est d'améliorer la répartition des gaz dans une section droite de la tour notamment en augmentant la vitesse des gaz le long des parois de la tour. La tour de refroidissement objet de la présente invention est caractérisée en ce qu'elle comporte, de manière connue en soi, un diffuseur tronconique placé à une extrémité de la tour, coaxialement à celle-ci et en ce qu'un corps de révolution dont le diamètre croit dans le sens d'écoulement des gaz est placé dans le diffuseur, dans l'axe de celui-ci et de préférence dans sa partie rétrécie, de façon à former avec la pa- roi du diffuseur un passage divergent à section droite annulaire. Ce corps peut être fermé à son extrémité amont et constitué, par exemple, par un cône. Il peut aussi être creux et ouvert à ses deux extrémités. Dans ce dernier cas, plusieurs corps de révolution à diamè- tre progressivement croissant dans le sens d'écoulement des gaz peuvent être disposés concentriquement dans la partie supérieure du diffuseur; on pourra, par exemple, prévoir plusieurs troncsde cône concentriques. Le corps de révolution pourra être supporté par plusieurs aubes radiales fixées à la paroi du diffuseur; ces aubes seront de préférence profilées et disposées verticalement ou légèrement inclinées par rapport à la verticale. La description qui suit se réfère aux dessins l'ac- compagnant qui montrent, à titre d'exemple non limitatif deux modes de réalisation de l'invention et sur lesquels: La figure 1 est une vue, en élévation et en coupe, de la partie supérieure d'une tour de refroidissement -3- réalisée conformément à l'invention; et La figure 2 est une vue partielle, en élévation et en coupe, d'une autre forme de réalisation de l'invention. Sur la figure 1 on a représenté la partie supérieure d'une tour de refroidissement 10 qui est raccordée par un diffuseur tronconique 12 et un coude 14 à une conduite d'amenée des gaz à traiter 16. La partie verticale du coude est légèrement convergente de sorte qu'elle forme avec le diffuseur- 12 un venturi dont le col est situé dans leur plan de raccordement 18. Un cône 20 est placé dans la partie supérieure du diffuseur, au-dessous du plan 18. Ce cône qui est en tôle peut être fermé ou ouvert à sa base. Il est supporté par des aubes radiales 22 fixées au cône et au diffuseur. Ces aubes ont, en section droite, une forme profilée dans le sens de l'écoulement des gaz et leur plan médian est soit vertical soit fai- blement incliné pour communiquer un léger mouvement de rotation au courant de gaz. Des déflecteurs courbes 26 sont placés dans le coude 14 et des buses de pulvérisation 28 sont disposées dans la partie inférieure du diffuseur. Dans la forme de réalisation de la figure 2, l'angle au sommet du diffuseur 12 est beaucoup plus grand que celui du diffuseur de la figure 1 et le cône 20 est rem- placé par deux troncs de cône concentriques 20' et 20" disposés coaxialement dans le diffuseur. Ces deux troncs de cône forment, avec la paroi du diffuseur deux passages concentriques, à section annulaire, et un passage central. Le tronc de cône central 20" pourrait être remplacé par un cône. Les buses de pulvérisation 28' sont disposées dans la partie supérieure de la tour 10'. Si nécessaire on pourra prévoir plus de deux troncs de cône concentriques. Bien que la description ci-dessus se réfère à une tour avec admission des gaz à traiter par le haut et évacuation des gaz traités par le bas, l'invention s'ap- plique également aux tours dans lesquelles les gaz sont _ 4 - admis au bas de la tour et évacués à son sommet, les buses de pulvérisation se trouvant dans ce cas dans la partie inférieure de la tour. -5- R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Tour de refroidissement de gaz charg6s de poussières, notamment de fumées, constituée par une chambre verti- cale, à section circulaire et munie d'un conduit d'ali- mentation pour l'amenée des gaz à traiter à une extrémité de la tour et de buses de pulvérisation d'eau placées à cette même extrémité de la tour, la conduite d'alimen- tation 6tant reliée à la tour per un diffuseur tronconi- que placé à la même extrémité de la tour, coaxialement à celle-ci, caractérisée en ce qu'un corps de r6volution (20, 20', 20") dont le diamètre croît progressivement dans le sens d'6coulement des gaz est placé dans le dif- fueeur (12, 12') dans l'axe de celui-ci et de préférence dans sa partie rétrécie, de façon à former avec la paroi du diffuseur un passage à section annulaire divergent. 2. Tour de refroidissement selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit corps de révolution (20) est fermé à son extrémité amont. 3. Tour de refroidissement selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit corps est constitué par un cône (20) dont la pointe est dirigée vers l'amont. 4. Tour de refroidissement selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit corps de révolution (20e) est ouvert à ses deux extrémités. 5. Tour de refroidissement selon la revendication 4, caractéris6e en ce que ledit corps (20') est tronconi- que. 6. Tour de refroidissement selon la revendication4 ou 5, caractérisée en ce que plusieurs corps de révolution (20', 20") sont plac6s concentriquement dans le diffuseur. - 6 - 7. Tour de refroidissement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit corps de révolution est supporté par des aubes (22) fixées à la paroi du diffuseur et dont le plan médian est fai- blement incliné par rapport à la verticale.