Brevet FR3032418A1 — publié le 20160812

Système de traitement des gaz d'échappement de moyens de motorisation d'un navire tel qu'un bâtiment de surface La présente invention concerne un système de traitement de gaz d'échappement de moyens de motorisation d'un navire tel qu'un bâtiment de surface. Dans certains bâtiments de surface, tels que par exemple des navires de guerre et notamment des frégates connues sous l'appellation de FREMM, pour Frégates Européennes Multi Missions, on utilise des moyens de motorisation par exemple mixtes, qui comprennent entre autres, des moteurs Diesel, dont les échappements débouchent en bordé du navire, c'est-à-dire sur les bords de ce navire, et non plus dans les parties hautes de celui-ci. Différentes raisons qu'il n'est pas nécessaire de détailler ici, ont en effet poussé à mettre en oeuvre ce type d'échappement. Mais pour permettre ce type d'échappement, il est souhaitable voire indispensable que les gaz d'échappement soient refroidis. En particulier ils peuvent être refroidis à l'eau de mer. Les lignes d'échappement en sortie des moyens de motorisation sont alors équipées de moyens d'injection d'eau de mer dans celles-ci, en quantité supérieure à celle nécessaire pour saturer en eau ces gaz d'échappement notamment afin d'éviter toute formation de sel ou de tartre. La conséquence en est qu'il se produit alors à la sortie des échappements, des panaches de gaz qui sont bien visibles et qui prennent un certain temps avant de s'évaporer. On conçoit que ceci présente un certain nombre d'inconvénients notamment au niveau de la discrétion en particulier visuelle du navire. Une gêne au niveau de la visibilité de l'environnement du navire a également été constatée. Il existe bien dans l'état de la technique, des séparateurs eau/gaz qui pourraient être utilisés pour débarrasser les gaz de leur humidité/eau. Mais les systèmes de séparation connus dans l'état de la technique sont extrêmement encombrants et sont basés sur l'utilisation de chicanes de sorte qu'ils ne peuvent fonctionner qu'avec des vitesses de gaz faibles tout en présentant des risques d'encrassement importants. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet l'invention a pour objet un système de traitement de gaz d'échappement refroidis à l'eau de mer de moyens de motorisation d'un navire tel qu'un 3032418 2 bâtiment de surface, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un boîtier de déshumidification des gaz présentant d'une part au moins un orifice d'entrée des gaz d'échappement et d'autre part au moins un orifice de sortie de ceux-ci et en regard de l'orifice d'entrée, des moyens en forme de plaque formant écran de collecte des 5 gouttelettes d'eau de mer dont la partie inférieure est associée à des moyens formant gouttière d'évacuation de l'eau récupérée. Suivant d'autres caractéristiques du système selon l'invention, prises seules ou en combinaison : - le fond du boîtier est associé à des moyens formant gouttière d'évacuation d'eau 10 de mer de celui-ci - le fond du boîtier présente une section de forme générale en bol ; - au moins une lame de guidage du flux des gaz d'échappement est placée dans l'espace libre entre la partie inférieure de l'écran et le fond du boîtier ; - la lame est associée à une gouttière d'évacuation d'eau ; 15 - la lame est parallèle au fond du boîtier ; - la lame s'étend symétriquement de part et d'autre du plan des moyens en forme de plaque formant écran ; - l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie du boîtier sont ménagés de part et d'autre des moyens en forme de plaque formant écran, dans les bords latéraux de ce boîtier ; 20 - les orifices d'entrée et de sortie des gaz d'échappement du boîtier sont associés à des diffuseurs/collecteurs évasés en direction des moyens en forme de plaque formant écran ; - l'orifice de sortie est raccordé à l'environnement du navire par un conduit d'évacuation débouchant en bordé du navire. 25 L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en coupe schématique d'un système de traitement de gaz selon l'invention, implanté en bordé d'un bâtiment de surface; et - la figure 2 représente une vue en perspective schématique illustrant le 30 raccordement de moyens en forme de gouttière entrant dans la constitution d'un tel système. Comme cela a été indiqué précédemment, la présente demande se rapporte à un système de traitement des gaz d'échappement de moyens de motorisation d'un navire tel qu'un bâtiment de surface. 35 Plus particulièrement, l'invention se rapporte au traitement des gaz d'échappement refroidis à l'eau de mer, de moyens de motorisation par exemple d'un navire de type 3032418 3 frégate, mettant en oeuvre des moyens de motorisation comprenant en outre des moteurs Diesel. On sait que des navires mettent en effet en oeuvre des moyens de motorisation dits mixtes c'est-à-dire utilisant des moteurs Diesel et des turbines à gaz. 5 Or lorsque les lignes d'échappement débouchent en bordé du navire et non pas dans les parties hautes de celui-ci, il est nécessaire de refroidir les gaz d'échappement en injectant dans celles-ci une quantité importante d'eau de mer. Le problème, comme cela a été indiqué précédemment, c'est qu'à la sortie des moyens d'échappement, il se forme des panaches de gaz préjudiciables notamment à la 10 discrétion visuelle du navire. D'autres problèmes peuvent également être liés à la réduction de visibilité à partir du bateau, de l'environnement de celui-ci. Pour résoudre ces problèmes, on propose dans la suite de la description, un système de traitement de ces gaz d'échappement. 15 Celui-ci est représenté sur les figures 1 et 2 et comporte de façon générale un boîtier séparateur air/eau de déshumidification des gaz, désigné par la référence générale 1. Ce boîtier présente d'une part au moins un orifice d'entrée 2 des gaz d'échappement, qui sont alors saturés en eau de mer, et au moins un orifice de sortie de 20 ces gaz, désigné par la référence générale 3, après traitement. L'orifice d'entrée est raccordé d'une façon ou d'une autre aux moyens de motorisation et en particulier aux moteurs Diesel. L'orifice de sortie des gaz du boîtier est par exemple, comme cela est illustré sur la figure 1, raccordé à l'environnement du navire par un conduit d'évacuation débouchant en 25 4 en bordé du navire. Sur cette figure 1, la cloison correspondante de la coque du navire est désignée par la référence générale 5. On notera également en regard de cette figure 1, que le conduit d'entrée des gaz associé à l'orifice d'entrée 2 est muni d'un ou de plusieurs drains d'évacuation d'eau, dont 30 l'un est désigné par la référence générale 6. On conçoit alors que ce boîtier est placé entre les moyens de motorisation et l'échappement à l'environnement des gaz. Dans le système de traitement selon l'invention, des moyens en forme de plaque formant écran de collecte des gouttelettes d'eau de mer, sont disposés en regard de 35 l'orifice d'entrée 2 des gaz dans le boîtier. 3032418 4 Ces moyens en forme de plaque formant écran sont désignés par la référence générale 7 sur les figures. Ils sont alors situés directement en regard de l'orifice d'entrée des gaz de manière à être frappés par ceux-ci. 5 Ceci permet alors aux gouttelettes d'eau de mer contenues dans ces gaz de se déposer sur ces moyens en forme de plaque formant écran. Ces moyens en forme de plaque permettent alors de collecter les gouttelettes d'eau de mer contenues dans les gaz, afin de les évacuer à travers des moyens formant gouttière d'évacuation de l'eau récupérée, prévus dans la partie inférieure de ces moyens 10 en forme de plaque 7. Sur ces figures, les moyens formant gouttière des moyens en forme de plaque sont désignés par la référence générale 8. Comme cela est illustré sur la figure 2, les extrémités de ces moyens formant gouttière sont reliées à des conduites par exemple 9, d'évacuation de cette eau récupérée 15 vers un drain d'évacuation correspondant, désigné par la référence générale 10 et prévu sous le boîtier. Ces moyens formant drain d'évacuation de l'eau de mer désignés par la référence générale 10, sont en effet raccordés au fond du boîtier. On notera que le fond de ce boîtier est également associé à des moyens formant 20 gouttière d'évacuation d'eau de mer désignés par la référence générale 11, et également raccordés au drain 10. Bien entendu différentes formes de réalisation de ce boîtier peuvent être envisagées et comme cela est illustré, le fond de celui-ci peut présenter une section de forme générale en bol. 25 La partie inférieure de ce bol présente alors la gouttière 11 raccordée aux moyens en forme de drain 10. De plus au moins une lame de guidage du flux des gaz d'échappement, désignée par exemple par la référence générale 12 sur ces figures, peut être placée dans l'espace libre entre la partie inférieure de l'écran et le fond du boîtier. 30 Cette lame désignée par la référence générale 12, est également associée par exemple à une gouttière d'évacuation d'eau, désignée par la référence générale 13, également raccordée au drain d'évacuation. En fait les extrémités de ces gouttières peuvent être raccordées à des colonnes de canalisation de l'eau récupérée à destination du drain d'évacuation 10. 35 La lame désignée par la référence générale 12 peut présenter différentes formes appropriées. 3032418 5 En particulier cette lame peut s'étendre parallèlement au fond du boîtier et en particulier comme cela est illustré, elle peut s'étendre symétriquement de part et d'autre du plan des moyens en forme de plaque formant écran 7. Ceci permet d'optimiser la déshumidification des gaz, la lame 12 jouant également 5 un rôle d'écran pour retenir les gouttes. D'une façon particulière, les orifices d'entrée 2 et de sortie 3 du boîtier 1 de déshumidification sont ménagés de part et d'autre des moyens en forme de plaque formant écran 7, dans les bords latéraux de ce boîtier. Enfin pour améliorer encore le fonctionnement de ce système, il peut être prévu 10 que les orifices d'entrée et de sortie 2 et 3 des gaz d'échappement du boîtier 1, soient associés à des diffuseurs/collecteurs respectivement 14 et 15, évasés en direction des moyens en forme de plaque formant écran. Il va de soi bien entendu que différentes dispositions et différents modes de réalisation encore de ces différents éléments peuvent être envisagés. 15 Une telle structure présente un certain nombre d'avantages au niveau de sa compacité et de sa fiabilité. Il est en effet extrêmement simple d'intégrer une telle structure en bordé de navire. Ceci permet alors de résoudre les problèmes liés aux panaches de gaz évoqués précédemment. 20 Bien entendu un tel système peut être utilisé sur d'autres types de navires comme par exemple des sous-marins. REVENDICATIONS1.- Système de traitement de gaz d'échappement refroidis à l'eau de mer de moyens de motorisation d'un navire tel qu'un bâtiment de surface, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un boîtier (1) de déshumidification des gaz présentant d'une part au moins un orifice d'entrée (2) des gaz d'échappement et d'autre part au moins un orifice de sortie (3) de ceux-ci et en regard de l'orifice d'entrée, des moyens (7) en forme de plaque formant écran de collecte des gouttelettes d'eau de mer dont la partie inférieure est associée à des moyens (8, 10) formant gouttière d'évacuation de l'eau récupérée. 2.- Système de traitement des gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond du boîtier (1) est associé à des moyens (10, 11) formant gouttière d'évacuation d'eau de mer de celui-ci. 3.- Système de traitement des gaz d'échappement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fond du boîtier (1) présente une section de forme générale en bol. 4.- Système de traitement des gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une lame (12) de guidage du flux des gaz d'échappement est placée dans l'espace libre entre la partie inférieure de l'écran (7) et le fond du boîtier (1). 5.- Système de traitement des gaz d'échappement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la lame (12) est associée à une gouttière d'évacuation d'eau (10, 13). 6.- Système de traitement des gaz d'échappement selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la lame (12) est parallèle au fond du boîtier. 7.- Système de traitement des gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la lame (12) s'étend symétriquement de part et d'autre du plan des moyens (7) en forme de plaque formant écran. 8.- Système de traitement des gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orifice d'entrée (2) et l'orifice de sortie 3032418 7 (3) du boîtier sont ménagés de part et d'autre des moyens (7) en forme de plaque formant écran, dans les bords latéraux de ce boîtier. 9.- Système de traitement des gaz d'échappement selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé en ce que les orifices d'entrée et de sortie (2, 3) des gaz d'échappement du boîtier sont associés à des diffuseurs/collecteurs (14, 15) évasés en direction des moyens en forme de plaque formant écran. 10.- Système de traitement des gaz d'échappement selon l'une quelconque des 10 revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orifice de sortie (3) est raccordé à l'environnement du navire par un conduit d'évacuation débouchant (en 4) en bordé du navire.