Brevet FR2679983A1 — publié le 19930205

"Ensemble de distribution d'eau pour évaporateur à ruissellement La présente invention concerne un ensemble de distribution d'eau pour un évaporateur à ruissellement de conditionnement d'air, comprenant - un évaporateur à ruissellement réparti en plusieurs éléments, - un circuit d'eau avec une pompe de circulation pui sant l'eau à évaporer dans un bac collecteur re cueillant l'eau excédentaire de ruissellement, non évaporée, enrichie en sels et relié à une alimenta tion commandée en eau fraîche, - ce circuit d'eau fournissant de manière commandée de l'eau à un ou plusieurs éléments de l'évaporateur, suivant le débit et les caractéristiques physiques de l'air à conditionner, par plusieurs tuyaux reliés chaque fois à un élément d'évaporateur. Un tel évaporateur à ruissellement est déjà connu. Un tel évaporateur ou humidificateur à ruissellement se compose d'une paroi perméable à l'air, normalement traversée par le courant d'air à conditionner, à l'intérieur d'une centrale de traitement d'air ou conditionneur d'air. Le rôle de l'humidificateur est d'humidifier et de refroidir ainsi de manière adiabatique, l'air qui le traverse tant en été qu'en hiver. Cette paroi est constituée par un ensemble d'alvéoles formées par des feuilles verticales d'un matériau poreux par exemple de la cellulose ou de la fibre de verre, parois ondulées et collées l'une à l'autre. Cette paroi reçoit par ruissellement une certaine quantité d'eau, qui s'imprègne par capillarité dans les feuilles poreuses formant les parois des alvéoles. Cette eau ruisselle et une partie s'évapore dans l'air traversant la paroi.L'eau non évaporée est recueillie dans un bac collecteur et la concentration en sels minéraux de cette eau est augmentée. Une pompe de circulation est alimentée par ce bac. Le niveau d'eau de ce bac est maintenu constant par une alimentation commandée par exemple par un robinet à flotteur. L'alimentation se fait à partir d'un réseau extérieur en eau de source ou en eau de réseau. Il est également possible de remplacer le robinet à flotteur par un moyen électrique de commande de niveau agissant sur une électrovanne. Selon la technique connue, à l'intérieur de ce bac collecteur il est prévu un bac plus petit qui est directement relié à la vidange (égout) et qui assure le trop-plein. Au-dessus des parois alvéolaires se trouvent des bacs percés, qui reçoivent l'eau de circulation et la répartissent sur les parois alvéolaires. Il est également connu de subdiviser ces parois alvéolaires en plusieurs éléments alimentés de manière commandée en fonction des débits d'air les traversant et les caractéristiques physiques de cet air ; cela permet de régler la température et l'humidité de l'air. En d'autres termes, l'air traverse tous les éléments de l'évaporateur mais n'est humidifié que par les éléments en service. A la sortie, les différents flux d'air se mélangent et s'homogénéisent. Suivant la technique connue, la pompe alimente un collecteur général qui répartit l'eau ainsi fournie entre les différents tuyaux ou circuits associés chacun à un élément de l'évaporateur (par l'intermédiaire du bac situé au-dessus de chaque élément d'évaporateur). Un filtre récolte les impuretés soit dans le tuyau d'alimentation, soit sur l'alimentation de la pompe. Le circuit connu comporte également une évacuation qui rejette une partie de l'eau du bac collecteur pour réduire la concentration en sels minéraux de l'eau en circulation. Ce moyen connu présente l'inconvénient de rejeter une quantité excessive d'eau. Mais l'inconvénient le plus grave réside dans l'encrassage des tuyaux et des vannes à cause des sels, tartre, algues qui peuvent s'y déposer. Or, le nettoyage de l'installation n'est pas fait fréquemment puisqu'il est difficile à faire, l'installation étant difficile à démonter car la plupart de ses pièces sont difficiles d'accès. En outre, les conditions d'intervention sur une telle installation souvent intégrée à un site industriel sont délicates et doivent se faire très rapidement, l'installation ne pouvant être arretée que peu de temps. La présente invention a pour but de perfectionner les évaporateurs à ruissellement en créant un ensemble d'alimentation, facilement démontable, facile d'accès, permettant une intervention efficace pour l'entretien très rapide, sans bloquer le fonctionnement de l'ensemble de l'installation. La présente invention a également pour but de créer un ensemble de distribution d'eau permettant d'évacuer la quantité d'eau chargée de sels, appropriée, pour réduire la consommation d'eau et augmenter l'efficacité de l'installation. A cet effet, l'invention concerne un ensemble de distribution d'eau du type ci-dessus caractérisé en ce que les éléments fonctionnels et de régulation constitués par les tuyaux d'alimentation et de circulation d'eau, de rejet de l'eau de déconcentration, les vannes d'arrêt et de réglage des pertes de charge et les électrovannes de fonctionnement normal et de sécurité sont regroupés en formant un ensemble démontable relié par des raccords démontables à l'alimentation en eau et aux bacs de ruissellement des éléments de l'évaporateur. Suivant une autre caractéristique, l'ensemble démontable est placé au-dessus du bac de vidange en particulier par l'intermédiaire d'un support. Ainsi, l'ensemble démontable comprenant les tuyaux, les vannes et les parties de raccords démontables forme une panoplie qui s'enlève ou se monte comme un tout sur l'évaporateur. Cela facilite considérablement les travaux d'entretien et de réparation, et grâce à cette simplification, les interventions peuvent être plus fréquentes ; cela améliore la fiabilité de l'évaporateur grâce à ces travaux d'entretien et de nettoyage plus fréquents. Le démontage de cette panoplie permet également un meilleur accès à la pompe de circulation et à son bac secondaire. Suivant le cas, l'ensemble démontable comprend ou non le collecteur de sortie de la pompe. Ce collecteur peut rester en place, ses raccords démontables permettent le démontage de la panoplie sans le collecteur. Il est également possible de démonter l'ensemble y compris le collecteur qui se détache alors de la sortie de la pompe. I1 en est de même de l'extrémité de l'alimentation en eau qui peut ou non rester associée au bac secondaire de la pompe. Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque circuit comporte un débitmètre permettant de déterminer le débit d'eau fourni à chaque élément d'évaporateur. Suivant une autre caractéristique, la prise d'eau de la pompe de circulation se fait dans un bac secondaire placé à l'intérieur du bac collecteur, muni d'une grille et l'alimentation en eau fraîche, commandée en fonction du niveau d'eau du bac collecteur se fait dans ce bac secondaire, la sortie de l'eau étant dirigée sur la grille d'entrée de ce bac secondaire pour le décolmater des algues. Suivant une autre caractéristique, le bac d'évacuation ou de vidange constitue un bac de tropplein, assurant la sécurité de remplissage du bac collecteur et évacuant le trop-plein d'eau du bac collecteur. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de principe d'un ensemble de distribution d'eau pour évaporateur à ruissellement selon l'invention. - la figure 2 est une vue en perspective schématique partielle d'un exemple de réalisation de l'invention. Selon la figure 1, l'invention concerne un ensemble de distribution d'eau formant une panoplie démontable pour un évaporateur à ruissellement traversé par le flux d'air A à refroidir et humidifier. Cet évaporateur est formé de manière schématique d'un évaporateur à ruissellement 1 subdivisé le cas échéant en plusieurs éléments non représentés. Chaque élément d'évaporateur 1 est alimenté par un circuit d'eau comprenant une pompe de circulation 2 puisant de l'eau à évaporer dans un bac collecteur 3 recueillant l'eau d'excédent de ruissellement (B) de l'évaporateur 1, ou non évaporée et qui est enrichie en sels minéraux, en calcaire, etc.... Le bac collecteur 3 est également alimenté en eau fraîche par une alimentation 4 à robinet 5 commandé par un moyen de régulation 6 tel qu'un détecteur de niveau d'eau dans le bac collecteur 3. Cette eau d'alimentation est filtrée par un filtre 60. Le circuit d'eau de chaque bac de ruissellement 7 se compose d'un tuyau 8 relié par un raccord démontable 9 à un tuyau 81 relié par une électrovanne 10 et une vanne de réglage de perte de charge 11 au collecteur de sortie 12 de la pompe de circulation 2. Le collecteur 12 est lui-même relié à la pompe 2 par une liaison souple, démontable 13 (schématisée par un raccord démontable) et par un fitre 61. L'électrovanne 10 est reliée par sa seconde sortie à un retour d'eau 14 muni d'une vanne de réglage de perte de charge 15 au bac collecteur 3. Lorsque l'électrovanne 10 est dans l'une de ses positions, elle alimente le bac 7 ; dans son autre position, l'électrovanne 10 renvoie le liquide dans le bac collecteur 3 par le retour 14. La vanne 15 permet de règler la perte de charge en aval de l'électrovanne 10. Le circuit est complété par le tuyau de déconcentration 16 dont la partie 161 en amont de la vanne de réglage 17 est reliée par un embranchement 18 au tuyau 81 du circuit du bac 7. Le débit de la pompe de circulation 2 étant constant, on règle le débit total destiné au bac de ruissellement 7 en fonction des caractéristiques de l'élément de l'évaporateur 1 associé à ce bac 7, par la vanne 11 qui, ce règlage effectué, n'est plus manoeuvrée et conserve cette position de réglage. Puis, suivant la fraction d'eau à prélever comme eau de déconcentration à évacuer par le tuyau 16, on règle de manière appropriée, par exemple comme cela sera décrit ultérieurement, la vanne 17 dont le règlage restera fixe. Le règlage de la vanne 15 se fera en fonction des pertes de charges des tuyaux 8, 81, 161, 16 et de la vanne 17 pour que les pertes de charges soient les mêmes sur les deux sorties de l'électrovanne 10. Enfin, selon l'invention, l'alimentation 4 est reliée à la vanne 5 par un tuyau 41 muni d'une dérivation 42 équipée d'une vanne d'arrêt 19, telle qu'une électrovanne commandée par un capteur de température ou infrarouge, ou fusible ou autre, non représenté. Cette dérivation débouche dans le collecteur 12. En cas de surchauffe, le capteur de température commande l'ouverture de la vanne 19 qui alimente alors directement le collecteur 12 sans passer par la pompe de circulation 2. Le capteur commande également toutes les électrovannes 10 pour alimenter tous les bacs 7 quels que soient les états de fonctionnement antérieurs des éléments de l'évaporateur 1, de manière à éteindre un éventuel incendie dans l'évaporateur. Il est à remarquer que la liaison entre le collecteur 10 et la pompe 2 est munie d'un clapet anti-retour 20. Enfin, pour être complet, il convient d'indiquer que le tuyau 16 débouche dans un bac de vidange 21 placé dans le bac collecteur 3 et y jouant égale ment le rôle de trop plein. Le bac 21 comporte une vidange 22. L'ensemble décrit ci-dessus est associé à chaque élément ou étage de l'évaporateur 1, les seuls éléments communs aux différents circuits étant les bacs 3, 21, la pompe de circulation 2, le collecteur 12, l'alimentation 4 et le tuyau de liaison directe 42 ainsi que les différents accessoires, non détaillés, de ces moyens. Par contre, le circuit de chaque élément comprend tous les tuyaux, moyens de commande et de régulation en aval du collecteur 12. Comme déjà indiqué, ces différents tuyaux et moyens de commande et de régulation sont reliés aux parties "fixes" par des raccords démontables - Le tuyau 8 directement intégré à chaque bac de ruissellement 7 est relié au tuyau 81 en amont par un raccord démontable 9, - Le collecteur 12 est relié à la pompe par un raccord démontable 13 qui assure en même temps l'isolation dynamique de la pompe 2 pour éviter la transmission des vibrations, - L'extrémité 43 de sortie de l'alimentation en eau du bac collecteur 3 est fixe, solidairement du bac 3 ou d'un bac secondaire 31 contenant la pompe 2 et le détecteur de niveau 6 et communiquant avec le bac 3. Cette extrémité 43 est reliée au robinet 5 par un raccord démontable 23 et l'autre partie du tuyau 41 est reliée à l'alimentation 4 par un raccord démontable 24. En réalité le raccord trois pièces 23 est un raccord flexible comme le raccord 13. En aval de la vanne 19, le tuyau 42 est relié au collecteur 12 par un raccord démontable 26. - Le tuyau 81 de chaque circuit est relié au collecteur 12 par un raccord démontable 25. Grâce à ces raccords démontables 9, 23, 24, 25, 26, constitués de préférence par des joints en trois pièces, l'ensemble des tuyaux et moyens (vannes, etc...) compris entre ces raccords 9, 13, 23, 24, 25, 26 peuvent s'enlever après ouverture de ces raccords. Les tuyaux et les moyens qui les équipent, constituent ainsi une panoplie démontable. Suivant le cas, ces tuyaux peuvent être fixés par des liaisons démontables (organe d'enclipsage) sur le support qui reste en place. Le démontage de l'ensemble avec ou sans collecteur est particulièrement intéressant pour les interventions sur l'installation, pour le nettoyage et le décrassage des tuyaux et vannes ou des bacs, ainsi que pour les interventions sur la pompe de circulation. Comme représenté dans cette figure, l'ensemble démontable se trouve devant l'évaporateur 1, audessus du bac collecteur 3, ce qui rend l'accès et le démontage particulièrement pratiques et faciles. De plus, les fuites inévitables au moment de l'ouverture des raccords sont recueillies dans le bac 3 ou 21 des filtres 60 et 61. Les lignes électriques d'alimentation et de commande des différentes vannes et pompe sont fixées sur le support et y restent après débranchement et démontage de l'ensemble amovible des tuyaux et vannes. La figure 2 montre un ensemble de distribution démontable et sa mise en place devant un évaporateur non représenté, formé de quatre éléments auxquels est associé un circuit d'alimentation respectif dont les diverses parties sont désignées par les mêmes références qu'à la figure 1, affectées des lettres a, b, c, d, dont la description ne sera pas reprise. Cette figure 2 montre en particulier le bac secondaire 31 dans lequel puise la pompe 2, avec sa grille de communication 311 contre laquelle est dirigée l'extrémité de sortie 43 de l'alimentation en eau. La figure montre également les débitmètres 40a, b, c, d associés à chaque tuyau 8a. .d pour permettre d'y régler le débit (par les vannes îîa-d et 17a-d). Enfin, cette figure montre le support 141 et ses branches 142-147 d'appui et de soutien des tuyaux et vannes de l'ensemble démontable déjà décrit cidessus. Il est intéressant de remarquer un mode de réglage des différents circuits et des rejets d'eau de déconcentration. Ainsi, les vannes à trois voies 10a-10d, motorisées sont commandées par un thermostat ou un hygrostat ouvrant selon la demande le débit d'eau du collecteur 12 aux différentes étages (8) avec son propre débit de déconcentration 16. En cas de fermeture, par exemple de l'étage (a), la vanne à trois voies 10a ferme l'alimentation en eau de la tuyauterie 8a et donc de son débit de déconcentration à travers la tuyauterie 16a ; par contre, elle ouvre la vanne de rejet dans le bac 3 à travers la tuyauterie 14a. La vanne de régulation 15a sera réglée de façon à reproduire la même perte de charge que celle des tuyaux 8a et 16a. Donc, le débit réglé à travers la vanne îîa restera inchangé, la vanne 10a étant ouverte vers les tuyaux 8a et 16a, ou vers le tuyau de recirculation 14a. Pour faciliter les réglages, chaque circuit comporte un débitmètre 50a-50d dans le tuyau 8, en aval de la dérivation 81 du tuyau de déconcentration. En conclusion, le débit de déconcentration reste proportionnel au seul débit circulant réellement dans l'évaporteur (et non celui maximum de la pompe). REVENDICATIONS 1") Ensemble de distribution d'eau pour un évaporateur à ruissellement de conditionnement d'air comprenant - un évaporateur à ruissellement réparti en plusieurs éléments, - un circuit d'eau avec une pompe de circulation pui sant l'eau à évaporer dans un bac collecteur re cueillant l'eau excédentaire de ruissellement, non évaporée, enrichie en sels et relié à une alimenta tion commandée en eau fraîche, - ce circuit d'eau fournissant de manière commandée de l'eau à un ou plusieurs éléments de l'évaporateur, suivant le débit et les caractéristiques physiques de l'air à conditionner et de l'eau d'alimentation, par plusieurs tuyaux reliés chaque fois à un élément d'évaporateur, caractérisé en ce que les éléments fonctionnels et de régulation constitués par les tuyaux d'alimentation et de circulation d'eau, de rejet de l'eau de déconcentration (41, 42, 81, 14, 16), les vannes d'arrêt et de réglage des pertes de charge et les électrovannes de fonctionnement normal et de sécurité (5, 19, 11, 10, 15, 17) et des filtres (60, 61) sont regroupés en formant un ensemble démontable relié par des raccords démontables (9, 23, 24, 25) à l'alimentation en eau (4) et au bac de ruissellement (7) des éléments de l'évaporateur. 2") Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble démontable est placé au-dessus du bac de vidange (21) en particulier par l'intermédiaire d'un support (141-147). 3 ) Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu a la sortie (12) de la pompe de circulation (2) il comporte un moyen de prélèvement proportionnel réglable (17, 17a-17d) de l'eau en cir culation pour rejeter (16, 21, 22) une fraction déterminée d'eau chargée en sels, calcaire, impuretés, ce moyen de prélèvement proportionnel étant branché dans chaque circuit des éléments d'évaporateur en aval des vannes (lOa-d) de mise hors service des circuits. 4") Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque circuit comporte un débitmètre (50a-50d) dans le tuyau (8), en aval de la dérivation (81) du tuyau de déconcentration. 5") Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la prise d'eau de la pompe de circulation (2)se fait dans un bac secondaire (31) placé à l'intérieur du bac collecteur (3), muni d'une grille (32) et l'alimentation en eau fraîche, commandée en fonction du niveau d'eau du bac collecteur (3) se fait dans ce bac secondaire (31), la sortie de l'eau (43) étant dirigée sur la grille d'entrée (32) de ce bac 6 ) Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation (4) en eau est reliée directement (42) au collecteur (12) de sortie de la pompe (2) pour alimenter les circuits (8) des éléments d'évaporateur, de force, de manière commandée en cas de détection de surchauffe ou d'incendie des parois de ruissellement de l'évaporateur. 7") Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tuyaux et vannes amovibles sont tenus par un support (141-147) en étant reliés à celui-ci par des moyens de liaison amovibles (enclipsage).