Brevet FR2656681A1 — publié le 19910705

La présente invention a pour objet un di.sposi tif de réfri gération de fluide pour réfrigérant atmosphérique à tirage naturel ou à ventilation mecani que. On sait qu'un réfrigérant atmosphérique est un echangeur thermique qui enlève à un circuit d'eau une certaine quantité de chaleur Celle-ci est trans- mi.se à l'atmosphere, l'eau étant restitué e à une température plus basse L'air sert de fluide refroi- dissant en utilisant le phénomène physique de l'éva- poration, le transfert de chaleur de l'eau à l'air s'effectuant par convection et par évaporation. Lorsqu'ils sont à ventilation mécanique, les réfrigérants sont équipés d'un ou plusieurs ventila- teurs, soîit souffllants, soit aspirants Dans le premier cas, l'air est souffleé par un ou plusieurs vent ilateurs placés à la base du réfrigérant Dans le second cas, le ou les ventilateurs coiffent le caisson du réfrigérant, et l 'air aspiré par le ventilateur circule soit horizontalement (réfrigérant du type à "courants croisés) tandis que l'eau est distribuée à partir de plate-formes exteri eures, soit verticalement de bas en haut, à contre-courant du flux d'eau qui s e'goutte verticalement (réfrigérant du type "à contre-courant"). Lorsque les réfrigérants sont à tirage naturel, l'air est véhiculé par effet de tirage au moyen d'une tour, le fonctionnement de l'appareil pouvant être aussi à courants croisés ou à contre- courant. Les corps d'échange thermique forment des volumes parallélépipédiques de grandes dimensions, constitués par plusieurs niveaux superposés de surfaces d'échange Ces dernières peuvent être consti- tuées par des assemblages de feuilles plastiques convenablement profilées et disposées sensiblement verticales, ou des caillebotis, grilles ou lattes en matière plastique ou autre matériau choisi en consi- dérant l'ambiance et la qualité de l'eau La matière plastique utilisée dans les deux cas peut être, par exemple, du polypropylène, du PVC, du polystyrène. L'eau chaude est distribuée sur la surface supérieure du corps d'échange par des tubes d'alimen- tation partant de l'installation à refroidir, par exemple un condenseur, un échangeur de température, et cette eau chaude s'écoule par ruissellement à travers toute la hauteur du corps d échange thermique. L'installation visée par l'invention est donc un dispositif de ruissellement de fluide à refroidir, disposé à l 'intérieur d'un caisson équipé d 'un ou plusieurs ventilateurs comme indiqué ci-dessus, ou d'une manière plus générale d'une tour de réfrigération ou de lavage de gaz Ce dispositif est mis en oeuvre dans tous les cas o de l'eau est pulvérisée dans un flux d'air. Après un certain nombre d'années d'utili- sation, on constate que dans certaines conditions de fonctionnement, il apparait par vieillissement une dégradation de la partie supérieure du corps d'échan- ge, alors que le reste du corps d'échange thermique est relativement bien conserve et donc apte à con- tinuer à remplir sa fonction avec encore une bonne durabilité. On suppose que ce vieillissement, qui est cause de désordres, résulte des chocs répétés des gouttes d'eau sur la matière plastique constitutive du corps d'échange, ainsi que des diverses agressions physiques, mécaniques et chimiques subies par le corps d'échange En d'autres termes, ce vieillissement ré- sulterait des effets conjugués des efforts mécaniques et vibratoires des jets d'eau de distribution avec les contraintes résul tantes des gradients thermiques La nature ou la qualité de l'eau pourrait aussi être un facteur déterminant. Lorsque cette usure de la partie supérieure du garnissage constitutif du corps d'échange créé des perturbations suffisamment gênantes, il faut donc procéder au remplacement d'au moins les différents niveaux ainsi usés En fait, on remplace généralement la totalité des différents niveaux du corps d'échange, ce qui constitue une opération longue et par consé- quent coûteuse en main d'oeuvre. L'invention a donc pour but de réaliser un dispositif de réfrigération de ce type, dont la durée de vie puisse être considérablement accrue et ce, avec des moyens mécaniques simples, et peu coûteux en entretien. Suivant l'invention, le dispositif de réfri- gération de fluide est caractérisé en ce que le corps d'échange est revêtu, à sa partie supérieure, d'un bouclier sensiblement horizontal au travers duquel l'eau peut ruisseler, de caractéristiques mécaniques supérieures à celles du reste du corps d'échange sur lequel il est monté de manière amovible, et qui forme une couche d'usure et de protection des niveaux sous- jacents dudit corps d'échange. Ainsi la résistance mécanique de cette couche d'usure, supérieure à celle des autres niveaux du corps d'échange thermique, protège la partie la plus sensible de ce dernier et augmente donc sa durée de vie Du fait qu'elle est aisément amovible, elle peut être remplacée après usure à un coût peu élevé comparativement à celui du remplacement de l'ensemble du corps d'échange. Suivant un mode de réalisation de l'inven- tion, le bouclier est constitué par un ensemble de panneaux à structure alvéolaire, dont les alvéoles sont délimités par des bandes entrecroisées sur lesquelles l'eau peut ruisseler de haut en bas et s'égoutter sur le niveau supérieur sous- jacent du corps d'échange. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent deux formes de réalisation à titre d'exemples non limitatifs. La Figure 1 est une vue en perspective d'une première forme de réalisation d'un corps d'échange thermique de réfrigérant équipé d'un bouclier d'usure selon l'invention. La Figure 2 est une vue en perspective analogue à la Fig 1 d'unelseconde forme de réalisa- tion d'un corps d'échange et de son bouclier d'usure selon l'invention. L'installation représentée à la Fig 1 est un dispositif de réfrigération d'eau chaude pour un réfrigérant atmosphérique à ventilation mécanique ou naturelle. Ce dispositif est logé dans un caisson non représenté, et comprend un corps d'échange thermique 1, de forme générale parallélépipédique, sur la surface supérieure duquel sont disposées une série de tuyaux 2 de distributeurs d'eau chaude, parallèles et horizontaux Les tuyaux 2 sont fixés aux poutres 3 par xnwa A Tu sap uo To Daqood op qe aznsn,p aq Dq So D aun Duop ao;o LL selliab sap olqmaosua, 'qquesoadea uou qo -los ua nuuo D uao Om qnoq I Bd 'alq T Ao Me 4 Ua Uts TB al Ia Tue M ap Txar Lgadns neg A Tu np 8 sejj Lâb sel ans seta D-eld quos LL sllrl Fb sou -apuuxb snld 9 a T Aabuol Dun Duop '8 sall-F;Il Oú sep salla; F sarnu'-Ldns quama:4 qeu s;anb-Ls Xtld 4 a senb-Lui -rq;D q sonbl UUD 9,u I sal Tsrtz Dw Dsep 4 UO selle SBD sal snoq suep s T Lm ';a- quaa-L}-Lp gan-Drt:4 S aun,p r Ti o 9 sall Fib sel anb adÀq am Gu np eaqi) qua Anad L sa DII Fab sau -l sdao D np 8 sa Ijjnp 3 Aipui soj I-'ab sal seenq SE -Tq SUOD 4 uos 4 uop alraa anb ainqpu amem;ap 'mniuimnl B ua no ga;srdoadde anli L 45-?-d aa;Dlm aun,i p s'-oqalllr D un no 9 jjI 6 aun avd anq suo D qsa LL n-euupd anb Pxq D IL-b-F^ ul ap uor 4 ?s Xrreigz ap p OUI a r sueu k L xneauu Bd sqlpsep st GAaq n L aalassina essind oz aplleq D nea,l onb axaruem op sg Du;s Be a ' L sdao D nip Danqaiaedns 9 Denz ns 1 ap 9,-e Iqoq ls-enb -l aia Ano Da a Xg Tuem -p ag D;:g Se DB Id -a sguuolsuamlp ç ax Telnfius e Daa a Dualaijgxd ap ILL xnsauued op a rquigsue un,p gnqlqsuo D qse 6 a-Ll Dnoq u 'L Eke UB Pq D;yp sdlo D SL np azna-Tadns 9 D-e;zns DI ans Tnddp ua a Deld IB:euoz aoq 4 Uwamlqlsuas 6 a'-LI Drioq un puaduio D I anrblmulq-4 a Bu Tq Da,p sdzo D np aznaraedns atxpd -eu -,,quvano D-:)-a 4 uo D 'e,, q-I-p ad Aq np -qros '"s,a SSTOZZ s-4 ue-zno D -, -4 Ip adÀq np -4 Fos O Lza O -rin Bd qupg Bia;g:r,3)D 'se 1 '-L 4 oad:4 u;Tmalqeue Auo D -rlb 14 -s P Id a GI Tq P ua 8 SGIIT Xb ap sasodzadns xn-euozz-xoq xil-e Aiu santisnld ap qaoddns;p L sa E-a u A S quadsrtis ap lqumasua un,p ganq Tqsuo D Iros ua anuuo D einq-sso aun pugadmo D I anbima Tq)4 gbuvq D;ig,p sdao D e'i g -saqqnob ap S 2 naqpxpdas 9 xneauupd ap selqmasui sap quesod Ga sellznibsal ans 'ú zrtod sal G 5 zuoagbuol sap qupquodmo D in-4 Dnizs aun,p Gtiued -4 uc)O} q /li)S U 3 enuuo D;aaguvm;Ep 't szall Io D sep T 999 G 9 Z '6 il S Bl B aa-, -uas Gúdax ala S B a-TBI Fu TS 4 sa aal 14 Dnl 4 S PS ap a Zs al qq -Lu-eano D-eaquo D 'P ed Kq np -qsq qup-aabilaa 9 D ú I a. nsn,p aal Dnoq uos ap qe EL abuqs Da,p sd io D np u OL; O ú -slleal ap apom puo Das un aa:snlll z-'i i- À sapuu P szno rsild sa 2 de at essa D;' u qual Aap quama Deldmaa al Ihas quop Ir 6 alnsri,p a Iz Dno D I B a Dv Bi aglqnop a 9 zqa qnad 'saguue,p auvez Lp aun,p aldmaxa j Id *sa rnb 16 qznsn,p aq Dno D 'P ap n Ainod;Dp L a-nb-L Ma Mq D Lueq D;D,p sdlo D rnp a A {ap Paanp er 8 sallr XB sal l Pd sgan:TSUOD 'sasodzadns xllve Alu sI -4 u-nq't 4 suo D a 6 esslua-e np; au-L'-L:to, no ad ZA al q Fos anblanb a Deld ua su T a r:% 9 -4 nad qa ' uamas -s.rp Toú;az ap z I,i:a apn-qo nea,i a qua anbrwuaaqq oz a 6 utq Da, l V ad-LZ'-Lq Ua Pd 6)ansn,p a'L-Lznc)q at 1 eo IA 2 as ap 9 potiad anbuol aun sg de a W Ugui I xna Ti Gdns nea Aiu uos e s-Tadmo D X 'alq- eqou aansn aun Dn-e q-lqns au L sdxo D al '6 xa-rlo Dnoq n B a Dv ID 's 9 W 4-un sap a Dueu auirum ap xnem rou S qax 1 sal Do A s;lq L'edwo D 4 uo S uoiqueaaui,p saeanp sal 'aptd-e:ugua A Tq-c-iga apa- u-em ap ga al Ue -a 49 4 UAI Iod 6 a r lDú 1 Oq a'l 6 La r IlDloq a D ap snossap-n B Gn:ls l sdloo np alqml Bsuai a D-ld Ue uau ssrie ua a'4 ln Dr;:rp su-es 9 DPldw; Da *a -a 9 4 nad l L xn-eauued sap alqulasual 'su B bur D ap ale UL'ulU apor_lgd O L aun,p qrioq n T aldmexg zlLd '; ansn s-a d (U/D lEdwaxq ed) Inassred G alqli-,; Bp 4-sa -Lrib '6 Gansn,p a-lzinoq np snossap-ne ui D 94 'erpgu MT' q De ld I L sdlo D np ana r-'adns nea A ru rlp p T 1 ff Da l âB nl L a)-Luied u B Buax B, S uo'tg D ad 5 a 9 a D 'neep saq 4 nob sap sa-49 dpa SiotlD sl -ua U/U-eqou sdme 4 np ll_ rtc qu Bss-lLqns s'Ll,rlb cs Ba D Alp Suol S -saibe sap qa;,ail snos uoi 4 ppe rap inal '4 quomeassr -l'tl A arnal Daquc)D L af'uiq;lp Sd:LD rip SUD%'l-Srt CS T 999 G 9 Z Le corps d'échange thermique 12 est cons- titué par plusieurs niveaux superposés dont chacun est formé par un ensemble de feuilles ou films 14 en matière plastique telle que du polypropylène, du PVC, convenablement profilés de manière connue en soi La couche d'usure amovible constituée par le bouclier 13 est formée par un ensemble de panneaux 15 selon le même principe que ceux à structure alvéolaire Les alvéoles 15 a sont délimités, de façon connue en soi par des bandes entrecroisées, de préférence en matière plastique telle que le polypropylène, sur lesquelles l'eau peut ruisseler de haut en bas et s'égoutter sur le niveau supérieur du corps d'échange 12 Chaque panneau 15 repose horizontalement sur le niveau supé- rieur du corps 12 et lui est éventuellement fixé de manière amovible, par tout moyen approprié connu en soi et non représenté. Comme dans le cas précédent, les panneaux 15 sont spécialement réalisés de manière à présenter une résistance mécanique, physique et chimique supérieure à celle des niveaux du corps d'échange thermique 12. Les avantages et effets techniques du bouclier 13 sont analogues à ceux du bouclier 9 Lorsqu'ils ont subi une certaine usure, seul leur remplacement devient nécessaire, à l'exclusion de celui des différents niveaux du corps d'échange 12 On notera que les couches d'usure peuvent être disposées sur d'anciennes surfaces d' échange. Les tuyaux distributeurs 2 peuvent être remplacés, soit par des chéneaux, soit par une plate- forme perforée Enfin les panneaux 15 peuvent rempla- cer les grilles 11, mais non l'inverse. REVENDICATIONS 1 Dispositif de réfrigération de fluide pour réfrigérant atmosphérique du type à tirage naturel ou à ventilation mécanique, comprenant un corps d'échange thermique ( 1, 12), à plusieurs niveaux superposés, au travers desquels peuvent circuler un courant d'air atmosphérique et un flux de ruissel- lement du fluide à refroidir par l'air, caractérisé en ce que le corps d'échange ( 1, 12) est revêtu à sa partie supérieure, d'un bouclier ( 9, 13) sensiblement horizontal au travers duquel l'eau peut ruisseler, de caractéristiques mécaniques supérieures à celles du reste du corps d'échange sur lequel il est monté de manière amovible, et qui forme une couche d'usure et de protection des niveaux sous-jacents dudit corps d'échange. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bouclier ( 13) est constitué par un ensemble de panneaux ( 15) à structure alvéo- laire, dont les alvéoles ( 15 a) sont délimités par des bandes entrecroisées sur lesquelles l'eau peut. ruisseler de haut en bas et s'égoutter sur le niveau supérieur du corps d'échange ( 12), ces panneaux ( 15) reposant horizontalement sur le niveau supérieur du corps d'échange. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bouclier ( 9) est constitué par un ensemble de grilles ( 11) au travers desquelles l'eau peut ruisseler verticalement et s'égoutter sur le niveau supérieur du corps d'échange ( 1), ces pan- neaux reposant horizontalement sur le niveau supérieur du corps d'échange. 4 Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bouclier ( 9, 13) est éventuellement fixé à la surface supé- rieure du corps d'échange ( 1, 12) de manière aisément amovible par des moyens appropriés.