Brevet FR3059089A1 — publié le 20180525

Dispositif de détartage de structures alvéolaires de ruissellement mis en oeuvre dans un échangeur air/eau La présente invention concerne un dispositif de détartrage d'une structure alvéolaire de ruissellement mise en oeuvre dans un échangeur thermique air/eau de tour aéro-réfrigérante. La structure alvéolaire est généralement formée par des feuilles ondulées ou des grilles assemblées entre elles. Ces feuilles ondulées sont par exemple en PVC, en PP, ou métalliques. La structure alvéolaire est suspendue dans une tour aéro-réfrigérante, notamment d'une centrale thermique ou nucléaire, entre une installation de dispersion d'eau à refroidir et un bac inférieur de récupération de l'eau refroidie. La structure alvéolaire comporte des surfaces de ruissellement, le long desquelles ruisselle l'eau à refroidir. Ces surfaces de ruissellement sont au contact d'un flux d'air passant dans la structure alvéolaire pour refroidir l'eau. Au cours de son utilisation, la structure alvéolaire se charge d'un dépôt de tartre, notamment de sels minéraux, de boue et de biofilm, du fait de l'évaporation qui se produit au niveau des surfaces de ruissellement. Ce dépôt croît avec le temps, et peut notamment atteindre jusqu'à dix fois le poids du corps lui-même dans certaines installations. Ce dépôt gêne le fonctionnement normal de l'installation. En effet, ce dépôt forme un obstacle au ruissellement donc à l'efficacité de l'échange thermique, il forme un nid de rétention de différents germes de l'eau dans une ambiance propice à leur prolifération, et il forme une surcharge très importante pour la structure de soutien de la structure alvéolaire qui en général est suspendu à l'intérieur de la tour. Cependant, de par la conception de la structure alvéolaire, il est très difficile de la nettoyer à grande échelle dans la tour aéro-réfrigérante. Afin d'effectuer un tel nettoyage, il est par exemple connu d'introduire la structure alvéolaire dans une enveloppe tournante avec des billes métalliques qui passent dans les alvéoles. Toutefois, cette méthode de nettoyage nécessite de démonter la structure alvéolaire et de la ramener au sol. Une autre méthode de nettoyage connue consiste à procéder à un « secouage » de la structure alvéolaire par tout moyen mécanique approprié, par exemple un marteau piqueur. Cette méthode n'est efficace qu'à proximité de la zone d'application du secouage, voire inefficace sur certaines structures alvéolaires du fait d'une dissipation trop rapide de l'énergie de secouage. 3059089 2 Il existe également une méthode de nettoyage au moyen d'un dispositif à piques, prévoyant l'envoi de piques dans les alvéoles de la structure alvéolaire, pour détacher le tarte de celle-ci. Le document EP 2 486 354 Al décrit par exemple un tel procédé. Cependant, cette méthode conduit à une dégradation de la structure alvéolaire. 5 L'invention a notamment pour but de fournir de remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif de détartrage de structures alvéolaires plus simple d'utilisation et plus efficace, sans détérioration notable de la structure alvéolaire. A cet effet, l'invention a notamment pour objet un dispositif de détartrage d'alvéoles d'une structure alvéolaire de ruissellement d'un échangeur air/eau, caractérisé 10 en ce qu'il comporte des moyens de déformation de la structure alvéolaire comprenant au moins deux tiges s'étendant chacune parallèlement à une première direction, destinées chacune à être insérée, le long de la première direction, dans une alvéole respective de la structure alvéolaire, les tiges étant mobiles l'une par rapport à l'autre dans une direction longitudinale perpendiculaire à la première direction. 15 Le tartre, étant rigide et cassant, il se décolle de la structure alvéolaire lors de la déformation de celle-ci. La structure alvéolaire étant souple, elle ne subit pas de détérioration lors de sa déformation. Ainsi, le dispositif selon l'invention permet de nettoyer la structure alvéolaire de 20 manière simple et efficace. Un dispositif selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables. - Le dispositif de détartrage comporte au moins deux supports de tiges, chaque 25 support portant une rangée respective de tiges alignées dans une direction transversale perpendiculaire à la première direction et à la direction longitudinale, les supports étant mobiles l'un par rapport à l'autre dans la direction longitudinale. - Le dispositif de détartrage comporte un bâti et, pour chaque support, un vérin respectif lié à ce support, s'étendant dans la direction longitudinale entre le bâti et le 30 support correspondant. - Le dispositif de détartrage comporte des moyens de commande des vérins, configurés pour commander un mouvement oscillant des supports dans la direction longitudinale. - Le mouvement des supports dans la direction longitudinale est oscillant selon 35 une fréquence d'oscillation ajustable par les moyens de commande, par exemple inférieure à 20 Hz. 3059089 3 - Le dispositif de détartrage comporte un bâti et chaque tige est fixée par rapport à son support, et chaque support est mobile par rapport au bâti dans la première direction. - Deux tiges adjacentes dans la direction longitudinale sont mobiles l'une par rapport à l'autre entre une distance minimale comprise entre 100 et 120 mm et une 5 distance maximale comprise entre 210 et 230 mm. - Au moins l'une des tiges présente une longueur supérieure à la longueur d'au moins une autre parmi les autres tiges. - Le dispositif de détartrage comporte un nombre impair de rangées de tiges, les rangées étant disposées côte à côte dans la direction longitudinale de sorte que les 10 rangées comportent une rangée centrale et, de part et d'autre de la rangée centrale, des rangées latérales, les tiges de la rangée centrale présentant une longueur supérieure aux longueurs des tiges des rangées latérales. L'invention concerne également un procédé de détartrage d'une structure alvéolaire, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 15 - fourniture d'un dispositif de détartrage tel que défini précédemment ; - positionnement du dispositif de détartrage, de sorte que chaque tige soit disposée en regard d'une alvéole respective de la structure alvéolaire ; - insertion de chaque tige dans l'alvéole respective en regard ; - déformation de la structure alvéolaire par déplacement des tiges les unes par 20 rapport aux autres dans la direction longitudinale. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de détartrage selon 25 un exemple de mode de réalisation de l'invention, dans une première configuration ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de détartrage de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue similaire à la figure 1 du dispositif de détartrage dans une seconde configuration ; 30 - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une structure alvéolaire, dans laquelle sont insérées des tiges du dispositif de détartrage de la figure 1. On a représenté, sur les figures 1 à 3, un dispositif de détartrage 10 selon un exemple de mode de réalisation de l'invention, destiné au détartrage de structures alvéolaires, telle qu'une structure alvéolaire 12 représentée sur la figure 4. La structure 35 alvéolaire 12 est destinée à équiper, de manière classique, une tour aéro-réfrigérante, notamment de centrale thermique. 3059089 4 Le dispositif de détartrage 10 comprend des moyens de déformation de la structure alvéolaire, comprenant des tiges 14 qui s'étendent toutes parallèlement à une première direction Z. Les tiges 14 sont destinées à être insérées dans des alvéolesl6 de la structure alvéolaire 12, le long de la première direction Z. 5 Plus particulièrement, les moyens de déformation comportent une pluralité de rangées 18 de tiges 14, les tiges 14 de chaque rangée 18 étant alignées dans une direction transversale Y perpendiculaire à la première direction Z. Dans l'exemple décrit, le dispositif de détartrage 10 comporte cinq rangées 18 de tiges 14, chaque rangée 18 comportant cinq ou six tiges 14. 10 Les rangées 18 sont alignées dans une direction longitudinale X perpendiculaire à la première direction Z et à la direction transversale Y. Avantageusement, les tiges 14 de deux rangées 18 adjacentes dans la direction longitudinale X sont décalées dans la direction transversale Y. Chaque rangée 18 de tiges 14 est portée par un support respectif 20 s'étendant 15 dans la direction transversale Y. Les supports 20 sont mobiles les uns par rapport aux autres suivant la direction longitudinale X. Ainsi, les rangées 18 de tiges 14 sont mobiles les unes par rapport aux autres dans cette direction longitudinale X. Avantageusement, le dispositif de détartrage 10 comprend un bâti 22 portant les 20 supports 20. Avantageusement, chaque support 20 est mobile par rapport au bâti 22 dans la première direction Z, ce qui permet de faciliter l'insertion des tiges 14 dans la structure alvéolaire 12. Les supports 20 sont par exemple solidarisés entre eux, en translation dans la 25 première direction Z, par une barre 24 s'étendant dans la direction longitudinale X. Chaque support 20 est alors relié à la barre 24 par un organe de liaison coulissante 26, autorisant le déplacement de ce support 20 le long de la barre 24 dans la direction longitudinale X. La barre 24 est mobile dans la première direction Z, et propre à entraîner les 30 supports 20, donc les tiges 14, dans son déplacement. Les moyens de déformation comportent, pour au moins l'un des supports 20, au moins un vérin 28 s'étendant dans la direction longitudinale X entre le bâti 22 et ce support 20. L'activation de chaque vérin 28 permet donc de déplacer le support 20 correspondant dans la direction longitudinale X. 35 De manière optionnelle, au moins l'un des supports 20 est fixe, par exemple un support 20 central. Ce support fixe est alors dépourvu de vérin. 3059089 5 On a représenté sur la figure 1 le dispositif de détartrage 10 dans laquelle les supports 20 sont dans une première configuration, et sur la figure 3 le dispositif de détartrage 10 dans laquelle les supports 20 sont dans une seconde configuration. Dans la première configuration, les supports 20 sont éloignés les uns des autres, 5 chaque support 20 étant espacé d'une distance maximale des supports adjacents dans la direction longitudinale X. Dans la seconde configuration, les supports 20 sont rapprochés les uns des autres, chaque support 20 étant espacé d'une distance minimale des supports adjacents dans la direction longitudinale X. 10 Toute configuration intermédiaire est envisageable. Par exemple, les distances entre différents supports 20 adjacents ne sont pas nécessairement égales. Lorsque les tiges 14 sont insérées dans la structure alvéolaire 12, les mouvements des supports 20 entraine un mouvement des rangées 18 de tiges 14 les unes par rapport aux autres dans la direction longitudinale X et donc une déformation de la structure 15 alvéolaire 12 dans cette direction longitudinale X. Il est à noter que la structure alvéolaire 12 est souple, si bien que ce mouvement de déformation permet de décoller le tartre rigide sans abimer cette structure alvéolaire souple. Avantageusement, le dispositif de détartrage 10 comporte des moyens de 20 commande (non représenté) des vérins 28, de préférence configurés pour commander un mouvement oscillant des supports 20 dans la direction longitudinale X. Il en résulte une excitation de la structure alvéolaire 12, qui ainsi vibre et se déforme plus facilement et rapidement. En conséquence, le décollement du tartre est plus efficace. Avantageusement, les supports 20 oscillent dans la direction longitudinale X avec 25 une fréquence d'oscillation ajustable par les moyens de commande, cette fréquence d'oscillation étant de préférence inférieure à 20 Hz. Avantageusement, afin de contrôler le taux de déformation de la structure alvéolaire, la course des rangées 18 de tiges 14 est également ajustable. Deux rangées 18 de tiges 14 adjacentes dans la direction longitudinale X sont mobiles l'une par rapport 30 à l'autre, dans cette même direction longitudinale X, entre ladite distance minimale comprise entre 100 et 120 mm et ladite distance maximale comprise entre 210 et 230 MM. Il est à noter que la disposition des tiges 14, alignées en rangées 18, et décalées d'une rangée à l'autre, comme cela est représenté par la figure 4, permet de d'obtenir une 35 déformation uniforme de la structure alvéolaire 12. 3059089 6 De manière optionnelle, au moins l'une des tiges 14 présente une longueur supérieure à la longueur des autres tiges 14. Plus particulièrement, dans l'exemple décrit, les tiges 14 de la rangée centrale présentent toutes une longueur supérieure à celle des tiges des autres rangées. 5 Le dispositif de détartrage 10 décrit précédemment permet de réaliser un procédé de détartrage qui va maintenant être décrit. Le procédé de détartrage comporte tout d'abord la fourniture du dispositif de détartrage 10. Ce dispositif de détartrage 10 est rapporté sur place, dans la tour aéroréfrigérante. En effet, le procédé est réalisé sans qu'il ne soit nécessaire de démonter la 10 structure alvéolaire 12. Le procédé comporte ensuite le positionnement du dispositif de détartrage 10, de sorte que chaque tige 14 soit disposée en regard d'une alvéole 16 respective de la structure alvéolaire 12, dans la première direction Z. A cet effet, le dispositif de détartrage 10 est porté par un dispositif de levage adapté. 15 Le procédé comporte ensuite l'insertion de chaque tige 14 dans l'alvéole 16 respective en regard. Cette insertion est réalisée par déplacement de chaque support 20 dans la première direction Z et/ou par activation dudit dispositif de levage. Le procédé comporte enfin la déformation de la structure alvéolaire 12, par déplacement des rangées 18 de tiges 14 les unes par rapport aux autres dans la direction 20 longitudinale X. Cette déformation entraine le décollement du tarte rigide déposé dans cette structure alvéolaire. Il apparaît clairement que le dispositif de détartrage 10 selon l'invention permet d'effectuer un nettoyage de la structure alvéolaire, de manière simple et efficace. 25 On notera que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit, mais pourrait présenter diverses variantes sans sortir du cadre des revendications. REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de détartrage d'alvéoles d'une structure alvéolaire (12) de ruissellement d'un échangeur air/eau, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de déformation de la structure alvéolaire (12) comprenant au moins deux tiges (14) s'étendant chacune parallèlement à une première direction (Z), destinées chacune à être insérée, le long de la première direction, dans une alvéole (16) respective de la structure alvéolaire (12), les tiges (14) étant mobiles l'une par rapport à l'autre dans une direction longitudinale (X) perpendiculaire à la première direction (Z). 2. Dispositif de détartrage (10) selon la revendication 1, comportant au moins deux supports (20) de tiges (14), chaque support (20) portant une rangée (18) respective de tiges (14) alignées dans une direction transversale (Y) perpendiculaire à la première direction (Z) et à la direction longitudinale (X), les supports (20) étant mobiles l'un par rapport à l'autre dans la direction longitudinale (X). 3. Dispositif de détartrage (10) selon la revendication 2, comportant un bâti (22) et, pour chaque support (20), un vérin (28) respectif lié à ce support (20), s'étendant dans la direction longitudinale (X) entre le bâti (22) et le support (20) correspondant. 4. Dispositif de détartrage (10) selon la revendication 3, comportant des moyens de commande des vérins (28), configurés pour commander un mouvement oscillant des supports (20) dans la direction longitudinale (X). 5. Dispositif de détartrage (10) selon la revendication 4, dans lequel le mouvement des supports (20) dans la direction longitudinale (X) est oscillant selon une fréquence d'oscillation ajustable par les moyens de commande, par exemple inférieure à 20 Hz. 6. Dispositif de détartrage (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, comportant un bâti (22), et dans lequel chaque tige (14) est fixée par rapport à son support (20), chaque support (20) étant mobile par rapport au bâti (22) dans la première direction (Z). 7. Dispositif de détartrage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel deux tiges (14) adjacentes dans la direction longitudinale (X) 3059089 8 sont mobiles l'une par rapport à l'autre entre une distance minimale comprise entre 100 et 120 mm et une distance maximale comprise entre 210 et 230 mm. 8. Dispositif de détartrage (10) selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, dans lequel au moins l'une des tiges (14) présente une longueur supérieure à la longueur d'au moins une autre parmi les autres tiges (14). 9. Dispositif de détartrage (10) selon la revendication 8, comportant un nombre impair de rangées (18) de tiges (14), les rangées (18) étant disposées côte à côte dans la 10 direction longitudinale (X) de sorte que les rangées (18) comportent une rangée centrale et, de part et d'autre de la rangée centrale, des rangées latérales, les tiges (14) de la rangée centrale présentant une longueur supérieure aux longueurs des tiges (14) des rangées latérales. 15 10. Procédé de détartrage d'une structure alvéolaire (12), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - fourniture d'un dispositif de détartrage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes ; - positionnement du dispositif de détartrage (10), de sorte que chaque tige (14) soit 20 disposée en regard d'une alvéole (16) respective de la structure alvéolaire (12) ; - insertion de chaque tige (14) dans l'alvéole (16) respective en regard ; - déformation de la structure alvéolaire (12) par déplacement des tiges (14) les unes par rapport aux autres dans la direction longitudinale (X). 25