FR 2029761 A1 19701023 FR 7002803 A 19700127 70 02803 1 2029761 La présente invention concerne des échangeurs de chaleur par évaporation et plus particulièrement des tours de refroidissement du genre de celles qu'on utilise pour refroidir de l'eau servant au conditionnement de l'air et pour diverses 5 autres applications industrielles. En outre, 1'invention a pour objet un échangeur de chaleur perfectionné du type à inaction. Les tours de refroidissement sont utilisées à l'heure actuelle sur une grande échelle dans de nombreuses appli-10 cations industrielles lorsqu'il est nécessaire d'extraire de la chaleur de l'eau» D'une manière générale, le principe du fonctionnement d'une tour de refroidissement par évaporation consiste en ce que l'eau est répartie de manière à présenter une grande surface de contact avec un courant d'air. Une fai-15 ble partie de l'eau ainsi répartie est évaporée, la chaleur de vaporisation nécessaire à cette évaporation étant fournie par l'eau restante. Cette eau refroidie est recueillie et • renvoyée vers son lieu d'utilisation pour revenir finalement, en général, à la tour. Dans d'autres cas, par exemple quand 20 on utilise une tour pour éviter une pollution thermique, l'eau refroidie est évacuée. Pour obtenir une grande surface d'évaporation, les tours de refroidissement classiques contiennent une grande quantité de matières de remplissage formant des surfaces de 25 ruissellement sur lesquelles on fait couler l'eau. Lorsque l'eau coule sur ces surfaces de ruissellement, des ventilateurs ou des soufflantes font circuler l'air au contact de la surface de l'eau afin de provoquer 1'évaporation. Ces surfaces de ruissellement sont coûteuses et finissent par s'encrasser et 30 se détériorer. Compte tenu des difficultés croissantes liées à la raréfaction des sources d'eau naturelle, les réfrigérants à évaporation capables de remettre l'eau en circulation et, ainsi de la conserver sont l'objet d'une forte demande, le marché des tours de refroidissement est très important à l'heure 35 actuelle. Les tours de refroidissement classiques comportaient jusqu'ici certaines pièces mobiles délicates, telles que des appareils de mise en mouvement de l'air, en général un ventilateur classique amenant l'air au contact de la grande surface ^0 d'eau précitée. En outre, l'équipement classique nécessite 70 02803 2 2029761 S également une pompe à eau séparée pour faire circuler l'eau en direction du réseau de distribution que la tour alimente. Ces pompes et ces ventilateurs sont mis en mouvement par des moteurs séparés et ils nécessitent des sources d'énergie sé-5 parées et différentes. En général, ils sont placés dans des zones à part destinées à l'équipement, exigeant ainsi un câblage électrique et des dispositifs de commande ou de contrôle importants. De plus, la plupart des tours de refroidissement comportent plusieurs ventilateurs nécessitant plusieurs moteurs. 10 Ces ventilateurs doivent être protégés contre une exposition excessive à l'humidité et un certain entretien, par exemple le graissage et la réparation des paliers est nécessaire. La présente invention a pour objet de supprimer, autant que possible,les nombreux inconvénients des tours de 15 refroidissement classiques et de réaliser une tour de refroidissement efficace sans pièce mobile et dans laquelle le mouvement de l'air à travers la tour est obtenu uniquement par injection d'eau. Selon l'invention, on injecte à grande vitesse de 20 l'eau finement pulvérisée à travers un passage de manière à provoquer un entraînement d'air, et cette eau devient ainsi la source d'énergie qui fait circuler l'air de l'ensemble de la tour de refroidissements La demanderesse a trouvé, ce qui fait partie de 1'invention,que, lorsqu'on injecte de l'eau 25 pulvérisée à travers un étranglement, provoquant ainsi l'induction d'un courant d'air, la vitesse de l'eau par rapport à l'air est grande et le mélange des deux fluides est excellent* Cela conduit à un transfert de chaleur intense entre l'air et l'eau. 30 La capacité de dissipation de la chaleur d'une tour de refroidissement du type à injecteur est évidemment en corréi-lation avec la section transversale du col de 1'injecteur et puisque les proportions doivent être conservées dans les autres dimensions, un injecteur unique à grand débit est obligatoi-35 rement haut. La demanderesse a trouvé, selon la présente invention, qu'on pouvait utiliser un grand nombre d'injecteurs relativement petits débouchant dans une cheminée d'évacuation commune placée centralement. Grâce à cette disposition, on peut obtenir la capacité de refroidissement d'un injecteur 40 unique dont le col aurait une section transversale égale 70 02803 3 2029761 à la somme des sections transversales des petits injecteurs mais avec une réduction importante de la hauteur totale de l'appareillage et en supprimant complètement et automatiquement les difficultés résultant de la remise en circulation 5 de l'air. ' Lors de l'emploi d'injecteurs pour le refroidissement de l'eau, l'intersurface air-eau a "évidemment de l'importance. Si l'on utilise de grandes quantités d'eau de manière à obtenir un brouillard de fines particules au moyen 10 d'un seul gicleur, ce dernier doit comporter de nombreux petits orifices. Par conséquent, dans ce cas, on se heurte toujours à la difficulté résultant du colmatage par les impuretés de l'eau utilisée. Si l'on se sert d'un groupe de gicleurs comportant chacun un seul orifice, ou un très petit 15 nombre d'orifices, de dimensions suffisantes pour supprimer les difficultés dues au colmatage mais disposés de telle manière que les jets sortant desdits injecteurs se heurtent "mutuellement et se coupent, on a la possibilité de débiter des quantités d'eau égales, tout en conservant la grande in-20 tersurface air-eau et les caractéristiques de refroidissement d'un gicleur-émettant un jet finement pulvérisé et évitant les dangers de colmatage. L'invention a encore pour objectif ? - La réalisation d'une tour de refroidissement né-25 cessitant.une puissance totale inférieure ou égale à celle des unités les plus efficaces.existant actuellement. -La réalisation d'une tour de refroidissement nettement moins bruyante que la plupart des •unités de dimensions comparables. 30 - La réalisation d'une tour de refroidissement de construction économique, de fonctionnement également très économique, légère, facile à entretenir et susceptible d'être réalisée, sous de très, grandes dimensions, -capable de traiter 7. des débits d'eau de l'ordre de 600 m /mn ou plus. 35 - La réalisation d'un éehangeur de chaleur à éva poration du type à injection dont les constituants sont disposés et façonnés de façon que les débits pondéraux d'air et d'eau soient maximaux, la vitesse relative de l'eau injectée par rapport à l'air entraîné soit grande et que l'aire 40 de la surface d'échange eau-air soit grande, conduisant ainsi 70 02803 4 2029761 à un rendement global élevé associé à une construction et un fonctionnement économiques. La demanderesse a trouvé, selon la présente invention, que les injecteurs et les cheminées pouvaient être conçus de 5 façon à comporter des parois communes, réalisant ainsi des économies de matériaux de construction et une réduction de l'encombrement en surface nécessaire pour une tour de refroidissement donnée. Par conséquent, l'invention a pour autres objets : 10 - La réalisation de tours de refroidissement à in jection, faciles à construire et caractérisées par un très faible encombrement. - L'utilisation d'injecteurs non circulaires pour réduire encore l'encombrement de l'équipement. 15 La demanderesse a également trouvé, selon la pré sente invention, que la direction de circulation du liquide et de l'air pouvait être autre que verticale ou bien verticale mais inversée de manière à satisfaire à des condictions d'encombrement très diverses. 20 La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue partielle, en coupe verticale, selon 1-1 de la figure 2, d'une tour de refroidissement cons-25 truite conformément aux principes de la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une vue schématique en perspective d'orne tour de refroidissement modifiée comprenant quatre ven-30 turis des types représentés sur la figure 1, incorporés dans un récipient et une chambre de séparation de l'humidité uniques. La figure 4 est une vue en coupe verticale d'une variante de la présente invention dans laquelle plusieurs gicleurs sont placés dans 1© venturi. 35 La figure 5 est une vue en coupe horizontale sui vant la ligne 5-5 de la figure 4. La figure 6 est une vue en plan, par dessus, d'une variante de la présente invention conçue pour avoir une grande capacité de refroidissement avec une faible hauteur hors—tout 40 pour line tour de refroidissement à injection. 70 02803 5 2029761 La figure 7 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 7-7 de la figure 6. La figure 8 est une vue en coupe verticale d'une tour de refroidissement du type à injection, réalisée selon 5 la présente invention, les cols des injecteurs étant en forme de fentes allongées et les parois intérieures des injecteurs délimitant une cheminée commune d'évacuation. La figure 9 est une vue en coupe suivant la lifene 9-9 de la figure 8. 10 La figure 10 est une vue en plan par-dessus de la tour de refroidissement représentée sur la figure 8, les jets des gicleurs étant supprimés pour rendre la figure plus claire. La figure 11 est une vue partielle en coupe suivant la ligne 11-11 de la figure 8 et représentant les éliminateurs 15 de "buées, incorporés dans cet élément d'équipement. La figure 12 est une vue en coupe suivant la ligne 12-12 de la figure 8. La figure 13 est une vue en élévation d'une tour de refroidissement très importante et à grand débit, réalisée 20 selon les principes de la présente invention. La figure 14-A est une vue partielle en plan d'une tour à grand débit du type de la figure 13. La figure 14-B est une vue partielle en plan représentant lin ensemble de files concentriques d*injecteurs ali-25 mentant tous une cheminée commune. La figure 14-C est une vue d'ensemble analogue aux deux précédentes mais représentant un grand nombre d'injecteurs du type à col allongé, réalisé de façon à alimenter une cheminée commune dans une unité importante, à très grand débit. 30 La figure 15 montre une tour de refroidissement à injection modifiée, dans laquelle les gicleurs éjectent de l'eau dans une direction sensiblement horizontale ; et La figure 16 représente une autre variante de tour de refroidissement du type à injection, dans laquèlle les 35 gicleurs éjectent de l'eau de bas en haut. Les figures 1 et 2 représentent en détail une tour de refroidissement comportant un gicleur 10 à eau pulvérisée ou "atomiseur" et un passage an forme de venturi 11. Le venturi 11 est vertical. Il est constitué par une portion d'entrée 40 supérieure 12 évasée en forme de cloche, une partie rectiligne 70 02803 6 2029761 intermédiaire 13 constituant le col rétréci du venturi, et une portion inférieure 14 divergente débouchant dans un orifice de sortie 15 de section transversale beaucoup plus grande que celle du col 13» 5 Le gicleur 10 à eau pulvérisée est placé au-dessus de la partie supérieure du col 13 et il est réalisé de manière à disperser l'eau sous forme finement pulvérisée en l'étalant dans une région en forme de cône dont la base est située à l'intérieur du col 13* La longueur du col 13 et la forme du 10 jet créent un contact prolongé, à grande vitesse relative, entre l'air aspiré en direction de la portion d'entrée convergente 12 du venturi et l'eau sortant du gicleur 10. Le rapport longueur/diamètre et la forme de la partie intermédiaire 13 sont importants. Il s'agit de favoriser le mélange et le 15 mouvement relatif de l'eau par rapport à l'air afin d'aspirer la quantité d'air maximale pour obtenir un transfert de chaleur aussi élevé que possible. La partie inférieure 14 divergente du venturi 11 est une région dans laquelle l'énergie cinétique se transforme en 20 énergie potentielle. Bien que la partie intermédiaire 13 soit une région de transfert de chaleur intense, on obtient un transfert additionnel dans la partie inférieure divergente 14, L'extrémité 15 de sortie de la partie divergente 14 du venturi 11 est fixée à un couvercle 16 qui fait partie d'un récipient clos 17, et elle est supportée par ce couvercle. Le récipient 25 17 constitue un bassin pour l'eau refroidie et une chambre de séparation de l'eau. Comme on le voit sur la figure 2, le récipient 17 a une section transversale carrée. Il comporte les accessoires habituels des tours de refroidissement, par exemple (figure 1)une conduite 18 maintenant le niveau de l'eau constant, 30 un tuyau 19 d'évacuation du trop-plein d'eau,et une crépine dJaspiration 20 à travers laquelle l'eau refroidie est évacuée et transportée jusqu'à son emplacement d'utilisation. Quatre conduits verticaux 21, 22, 23 et 24, partent de bas en haut du couvercle 16 jusqu'à un niveau de beaucoup 35 supérieur au niveau de la partie convergente 12 du venturi il. Une cloison 25 est placée à proximité mais au-dessous des embouchures des conduits 21 à 24, et cette cloison s'étend sur une surface égale à l'aire du couvercle 16. Les ouvertures 40 supérieures des conduits 21 à 24 sont tournées les unes vers 70 02803 7 2029761 les autres de manière à obliger les ©curants sortant des divers conduits à converger en un courant unique ayant à peu près le même axe que le venturi et situé au-dessus de ce dernier et de la cloison 25» Si l'on envisage un fonctionnement 5 par vent de côté, les conduits 21 à 24 peuvent être réalisés de telle sorte que les axes de leurs portions situées au-dessus du plan de cloison 25 convergent mutuellement, mais que l'ouverture de chaque conduit soit située dans un plan horizontal. 10 Etant donné que l'air saturé de vapeur d'eau et chaud tend à monter, si la chambre 17 de séparation de l'eau n'était pas fermée à sa partie supérieure par le couvercle 16, l'air chaud serait ramené en direction de l'orifice d'entrée 12 du venturi 11, provoquant une remise en circulation de cet air 15 et une diminution concomitante de la capacité de refroidissement. Par conséquent, les conduits verticaux 21 à 24 forment un élément important de la présente invention. Ils fonctionnent de façon à faire passer l'air chaud de bas en haut pour l'évacuer dans l'atmosphère au-dessus du plan horizontal de la cloi-20 son 25 et empêcher «Le cette manière la remise en circulation de l'air puisque l'air pénètre dans le venturi 11 au-dessous du plan de la cloison 25 puis se répartit entre les conduits 21 à 24. L'air sort à grande vitesse des conduits 21 à 24 et, comme il est relativement chaud par rapport à l'air ambiant, 25 il continue à monter de telle manière qu'il n'existe absolument aucune tendance à la remise en circulation. De plus, l'effet de cheminée obtenu en faisant converger les courants d'air sortant des conduits 21 à 24 contribue également à empêcher la remise en circulation de cet air qui a déjà été à 30 peu près saturé par évaporation de l'eau chaude. Les flèches de la figure 1 indiquent comment l'air froid circule en direction de l'orifice convergent 12 au-dessous de la cloison 25 tandis que l'air chaud s'élève en cheminée au-dessus de la cloison 25. 35 Alors que les figures 1 et 2 représentent un mode de réalisation d'appareil à un seul venturi, il est tout à fait possible de réunir un certain nombre de venturis en un ensemble avec un puisard et une chambre de séparation de l'eau communs, et une cloison de séparation commune entre l'entrée 40 et la sortie de l'air. La figure 3 représente un ensemble 8 2029761 70 02803 comportant quatre venturis, dont trois, visibles sur la figure, portant les numéros 26, 26a et 26b. Ces venturis sont individuellement, semblables au venturi 11 représenté sur la figure 1 sauf qu'ils comportent line chambre commune 27 séparatrice d'eau 5 formant bassin et une cloison 28 commune de séparation des orifices d'arrivée et de sortie de l'air. Chaque venturi est entouré par quatre conduits d'air tels que les conduits 29, 29a, 29b, 29 c qui entourent le venturi 26a. Grâce à cette disposition, la capacité de refroidissement de l'appareil peut être 10 considérablement accrue tout en n'utilisant qu'un puisard et qu'une cloison communs à plusieurs venturis. Sur la figure 1, l'air est mis en mouvement par un jet d'eau sortant d'un gicleur unique 10 fixé à la conduite d'alimentation 46. La figure 4 représente un ensemble de plu— 15 sieurs gicleurs 31 qui débouchent dans la région de l'ouverture convergente 32 d'un venturi 33 comportant un col 34 rectiligne et étroit et une chambre 35 de diffusion divergente. La réalisation de la figure 4 comprend un bassin 36, formant chambre de séparation d'eau, de structure et de fonctions semblables 20 à celles du bassin 17 de la figure 1 et une cloison 37 de struc ture et de fonctions semblables à celles de la cloison 25 de ladite figure. La remise en circulation de l'air est empêchée comme ci-dessus par l'utilisation de conduits d'air partant du couvercle du bassin 36 pour aboutir à une ouverture de sor— 25 tie située au-dessus du plan de la cloison 37» Comme ci-dessus, les ouvertures des conduits sont disposées de manière à obliger les courants d'air qui sn sortent à se mouvoir en direction les uns des autres de manière à se confondre en une cheminée ayant un axe prolongeant sensiblement celui des venturis» 30 La figure 5 représente un mode de répartition des divers gicleurs ; on peut voir que les jets provenant de ces divers gicleurs sont tels qu'ils remplissent la section transversale du venturi provoquant ainsi une bonne induction d'air. 35 Un élément important de la présente invention consis te en ce que l'eau qui aspire l'air se déplace à des vitesses beaucoup plus grandes que cet air. Il en résulte que le déplacement relatif entre l'air et l'eau est très grand, ce qui assure un bon mélange. Ce mélange provoque 1'évaporation d'une 40 partie de l'eau et la chaleur de vaporisation est empruntée 70 02803 9 2029761 au reste de l'eau qui tombe froide dans le "bassin. Alors que la cloison 25 du mode de réalisation des figures 1 et 2 a été jugée efficace pour empêcher la remise en circulation de l'air et bien que cela soit également vrai 5 en ce qui concerne les cloisons 30 du mode de réalisation de la figure 3 et la cloison 37 de la variante de la figure 4, il est possible, eh plaçant plusieurs injecteurs autour d'une cheminée centrale, non seulement de réduire la hauteur hors-tout de l'équipement, mais aussi d'empêcher toute remise en 10 circulation sans utiliser une cloison. Un exemple de réalisation donnant ce résultat est représenté aux figures 6 et 7 du dessin. Cette forme de réalisation comprend quatre venturis 40, 41, 42 et 43. Ces quatre venturis ont des dimensions et une forme identiques. Ils sont placés symétriquement à environ 15 90° les uns des autres autour d'une grande cheminée centrale 44. Les gicleurs des venturis sont alimentés par un réseau d'alimentation en eau constitué par line conduite d'entrée 45 qui alimente par un branchement 46 en T des ramifications 47 et 48. Des conduits d'alimentation pour les gicleurs qui ali-20 mentent les venturis 40 et 43 sont raccordés à la ramification 47 et les conduits d'alimentation des venturis 41 et 42 sont raccordés à la ramification 48. Sur la figure 7» deux de ces conduits d'alimentation de gicleurs désignés par les référence: 49 et 50 alimentent les venturis 40 et 41, respectivement, 25 comme on le voit. Chaque venturi comporte un gicleur semblable aux gicleurs 51 et 52 qui alimentent les.venturis 40 et 41, (voir 1a" figure 7)» Les venturis 40 à 42 sont supportés par un couvercle commun 53 qui constitue la partie supérieure du récipient clos 54. La cheminée centrale 44 est également 30 supportée par le couvercle 53• Au-dessous de ce couvercle et à l'intérieur du récipient 54 se trouve le système 55 d'évacuation de l'eau froide constitué d'une manière connue par des crépines 56 et une cloison anti-tourbillons 57» ainsi qu'un système 58 à soupape de maintien du niveau actionné par 35 un flotteur et un trop-pl-in 59. En ce qui concerne le fonctionnement de la forme de réalisation de l'invention représentée sur les figures 6 et 7, l'eau est pulvérisée à travers les gicleurs de chaque venturi. Ces venturis aspirent l'air à la partie supérieure de l'appareil et obligent cet air à 40 circuler dans le récipient 54. Il se crée ainsi une grande 70 02803 10 2029761 intersurface air-eau et de l'eau s'évapore en empruntant sa chaleur de vaporisation à l'eau restante, qui parvient, refroidie, dans le "bassin à la partie inférieure du récipient, d'où elle est évacuée par le système 55 et transportée jusqu'à son 5 emplacement d'utilisation. L'air sortant des injecteurs ou venturis tourne de la manière indiquée par les flèches de la figure 7 et monte en direction de la cheminée. A noter que la partie supérieure de la cheminée 44 a une forme sensiblement tronconique. On a trouvé que cela assurait un excellent 10 tirage de la cheminée, qui est très efficace pour empêcher l'air sortant du système d'être remis en circulation en rentrant par les parties supérieures des venturis. Par conséquent,, une cloison semblable à celle représentée sur la figure 1 peut ne pas être nécessaire dans une réalisation telle que celle 15 représentée sur les figures 6 et 7* La réalisation des figures 6 et 7 présente de grands avantages quand une capacité de refroidissement considérable est nécessaire mais que les conditions concernant la hauteur globale sont rigoureuses. La capacité de refroidissement est finalement en corrélation 20 avec les quantités d'air et d'eau qui peuvent être mises en contact par unité de temps et ceci semble bien être une question de section transversale de la gorge des venturis» Si l'on utilise des venturis 'de forme déterminée une augmentation de la section transversale du col entraîne nécesssd.— 25 rement une augmentation proportionnelle de hauteur pour que les angles de convergence et de divergence, ainsi que les surfaces, soient maintenus entre des limites appropriées. Ainsi, un venturi ayant un col de 5 cm de diamètre et 17,5 de hauteur devrait avoir une hauteur de 35 cm si le diamètre 30 du col était porté à 10 cm. Grâce au dispositif des figures 6 et 7, on évite d'avoir à augmenter la hauteur en utilisant plusieurs injecteurs, la hauteur de chaque injecteur étant déterminée par l'aire de. la section transversale de son col, alors que le débit de l'unité est proportionnel à la somme 35 de la section transversale des cols de tous les venturis. Par exemple, si la forme de réalisation des figures 6 et 7 comporte un bassin 54- d.Vaire égale à celle du bassin 17 de la figure 1 pour une même capacité de dissipation de la chaleur, l'aire totale du col des quatre venturis 40 à 43 doit être égale à 40 l'aire 13 du col du venturi 11. Toutefois, la hauteur de 70 02803 n 2029761 l'appareil de la figure 7 sera dans cette hypothèse égale à environ la moitié de celle de la réalisation de la figure 1» Puisque l'aire de la section transversale du col d'un venturi est fonction de son diamètre, il s'ensuit que lorsque cette 5 airs est réduite au quart, le diamètre est divisé par deux et, pour maintenir les proportions, cela conduit à une réduction de moitié de la hauteur. les figures 8 à 11 représentent de manière détaillée une tour de refroidissement comportant en principe deux ven-10 turis 60 et 61 disposés contre les faces opposées d'une cheminée commune 62. Les venturis 60 et 61 n'ont pas une section transversale circulaire. Ils sont aplatis de telle manière que la section transversale du col de chaque venturi est un long rectangle étroit. (Se reporter à ce sujet à la figure 10). 15 Deux files de gicleurs 63 et 63a sont placées de manière à pulvériser de l'eau à l'intérieur du venturi 60. Deux autres files de gicleurs 64 et 64a sont placées de la même manière pour "projeter de l'eau pulvérisée dans le venturi 61. Un tuyau 65 d'alimentation en eau alimente les gicleurs 63 et 63a et un 20 tuyau semblable 66 alimente les gicleurs 64 et 64a. les gicleurs 63, 63a, 64 et 64a sont supportés par des tuyaux 65 et 66 d'alimentation en eau, auxquels ils sont raccordés respectivement, par des conduits" intermédiaires 67-67a et 68-68a respectivement. La figure 9 représente la file de gicleurs 63 alimentant le 25 venturi 60. La disposition des gicleurs 64 et 64a dans le venturi 61 est analogue à celle des gicleurs 63 et 63a. La réalisation de l'appareil des figures 8 à 12, est destinée à épargner de la matière et à réaliser un ensemble non seulement de faible hauteur, mais aussi par un faible 30 encombrement en surface. A cet effet, les parois extérieures des venturis 60 et 61 sont prolongées vers le bas au-dessous de l'extrémité d'évacuation du venturi, de manière à délimiter en partie un récipient ou bassin 69. Le bassin 69 est équipé des dispositifs habituels d'évacuation 70 et, évidemment, il ^ comporte les dispositifs de maintien du niveau et de trop-plein, non représentés. Les parois intérieures 71 et 72, respectivement, des venturis 60 et 61 forment, partiellement les parois latérales de la cheminée 62. Les parois extérieures 73 et 74 de 40 Ces dernières sont prolongées vers le bas pour délimiter les 12 2029761 70 02803 parois de gauche et de droits du récipient ou bassin 69. Les parois 71 et 72 sont prolongées de bas en haut au-delà de la partie supérieure des venturis correspondants 60 et 61 » de manière à délimiter les parois coniques de l'ouverture 75 5 de la cheminée. Aux extrémités opposées de la tour de refroidissement se trouvent des parois verticales 76 et 77* Ces parois délimitent les extrémités de deux venturis, les extrémités de la cheminée 62 et les extrémités du bassin 69 (voir figure 10). 10 La partie inférieure divergente de chaque venturi sert évidemment de diffuseur. Les hauteurs de ces parties au-dessus de l'eau présente dans le bassin 69 déterminent la vitesse de circulation de l'air lorsqu'il tourne pour pénétrer dans la cheminée 62. Si, afin de réduire la hauteur globale 15 de l'équipement, la hauteur de l'extrémité inférieure du diffuseur de 1'injecteur au-dessus de l'eau présente dans le bassin est réduite au minimum, la vitesse de l'air lorsqu'il tourne est grande. Il est alors nécessaire d'utiliser des éliminateurs de buées pour empêcher l'entraînement de l'eau en direc-20 tion de la région de sortie de l'air. La figure 8 représente deux groupes d'éliminateurs de buées 78 et 79 qui s'étendent sur toute la longueur de l'appareil. A noter que le niveau de 1'eau dans le bassin est telle que cette eau obture la partie inférieure des éliminateurs de buées 7S et 79* La forme 25 ces éliminateurs de buées est représentée sur la figure 11® La forme et l'emplacement des éliminateurs de buées 78 et 79 ont une importance notable. Comme on le voit sur la figure 8S les éliminateurs de buées sont placés, dans le sens vertical, immédiatement au-dessous des gicleurs 65, 63a et 64, 64a res-30 pectivement, et par conséquent ils coupent directement les jets d'eau. Les surfaces des éliminateurs de buées 78 et 79 se recouvrent d'eau et restent ainsi couvertes d'eau pendant le fonctionnement de l'appareillage» La circulation de l'air le long des surfaces recouvertes d'eau provoque une évaporation 35 suffisante pour apporter une contribution importante aux échanges de chaleur globaux. Ces organes 78 et 79 servent aussi à éliminer les buées des mélanges d'eau et d'air qui les frappent, de sorte que l'air s'échappant par la cheminée par l'ouverture 75 est pratiquement exempt de gouttelettes entraînées. 40 La tendance de l'air chaud saturé à monter et la conicité de 70 02803 13 2029761 la cheminée 62 favorisent à eux deux une grande vitesse de sortie par l'ouverture 75* Cette grande vitesse tend à empêcher la remise en circulation de l'air et, en fait, l'air à grande vitesse sortant d'une cheminée telle que celle repré-5 sentée sur la figure 8 a l'avantage d'entraîner de l'air frais voisin des embouchures supérieures ou d'entrée des venturis qui sont placées au-dessous du plan de la partie supérieure de la cheminée 62. Bien que les gicleurs coniques utilisés dans les 10 électeurs de section transversale circulaire fonctionnent très bien, on a cependant trouvé qu'on obtenait une augmentation appréciable du débit, dans les électeurs de section transversale rectangulaire, en utilisant des gicleurs qui projettent des jets plats en éventail. Ces formes de jets sont représentées 15 sur les figures 8 et 12. On peut voir que la forme globale du jet est semblable à celle d'ion éventail, ce qui* signifie que leur plus grande dimension est de beaucoup supérieure à la plus petite. On a trouvé qu'on obtenait les résultats les meilleurs en alignant des jets du type en éventail, côte à côte, 20 dé la manière représentée sur la figure 12.Comme l'indique très bien cette figure, les jets sont orientés de manière que les grands axes 81 de leur trace 80 soient parallèles entre eux et aux parois terminales 76 et 77 du venturi. Les gicleurs sont disposés suivant deux files de telle manière que les 25 grands axes 81 des jets des files adjacentes soient alignés deux à deux, transversalement aux venturis, c'est-à-dire entre la paroi 71 et la paroi 73 ; voir la figure 12. L'espacement des jets adjacents, à la fois normalement et parallèlement aux grands axes 81 est tel que ces jets se confondent dans la 30 région du col du venturi. On a trouvé que l'utilisation de files multiples de ce type augmentait le rendement du transfert de chaleur. Par exemple, la capacité de refroidissement d'un appareil ayant un col de 5 cm de large sur 12 cm,5 de long, et utilisant deux files de gicleurs serait supérieure 35 à celle d'un appareil de surface égale mais comportant un col de 2,5 cm de largeur sur 25 cm de longueur mais utilisant une seule file de gicleurs. Cette augmentation de là capacité de transfert de la chaleur est attribuée au mélange mutuel des "cônes" des jets ainsi qu'à une amélioration du transfert à 40 l'air de la quantité de mouvement vers le bas, disponible, 70 02803 14 2029761 de l'eau par réduction de la proportion d'eau descendant le long des parois latérales. Cependant, la largeur du col détermine la possibilité de mise en place d'un nombre déterminé de files. Ceci pour une raison bien évidente. Si l'on veut remplir 5 une zone rectangulaire avec un jet conique, le diamètre de ce jet doit être égal à la longueur de la diagonale de la surface à couvrir. Le diamètre du jet est alors excessif pour les côtés, plus petits, de cette surface rectangulaire, si bien qu'une grande partie de l'énergie d'aspiration de l'eau descendante 10 est perdue par choc sur les parois latérales. L^bsence de mélange de cette eau, qui descend inutilement le long des parois latérales de cet injecteur, avec l'air dans ces régions est -une cause supplémentaire de perte de rendement. Une autre découverte est celle que les gicleurs 15 doivent être orientés à 90° par rapport aux parois voisines du col qui sont immédiatement adjacentes aux parois convergentes de l'entrée. Cela conduit à une répartition uniforme de l'air le long de la face plane du gicleur, de manière à le mettre en contact avec une surface d'eau ayant l'aire ma-20 ximale pour un transfert de la chaleur et une transformation d'énergie les meilleurs. De plus, le jet d'eau s'élargit dans la direction même du diffuseur, contribuant ainsi plus efficacement à la détente de 1'airi II n'est pas avantageux de tourner les gicleurs de 90° à partir de cette position, car 25 cela tend à obliger l'air à créer par lui-même des cheminements entre la première file et la -paroi latérale et réduit ainsi la section axiale utile. La figure 13 représente une tour de refroidissement construite selon les principes de la présente invention, théori-30 quement semblable à l'ensemble de la figure 7, mais très grande et destinée à traiter de très grands volumes d'eau par unité de temps. Des venturis 115 sont disposés autour d'une cheminée centrale conique 116. Un bassin commun 117 est prévu et des éliminateurs de buées 118 sont disposés transversalement par 35 rapport aux courants d'air, autour de la partie inférieure de la cheminée 116 afin d'empêcher l'entraînement de l'eau en provenance des divers injecteurs. Dans ce mode de construction, les injecteurs peuvent avoir une forme circulaire comme représenté sur les figures 13, 14A et 143, ou bien ils peuvent 40 être en forme de fente comme représenté en 119 sur la figure 14C 70 02803 15 2029761 plusieurs rangées d'injecteurs peuvent être disposées concen-triquement comme le représente la figure 14B. En tout cas, un grand nombre de ces injecteurs doit alimenter une cheminée conique commune placée een.traleiaent et le principe de la présente 5 invention qui consiste à proportionner la section transversale d'une cheminée commune à la somme des sections transversales des cols des venturis d'alimentation est respecté dans le cas présent. Bien que les éjecteurs des figures S à 12 possèdent 10 la caractéristique commune de coriporter une projection d'eau s'effectuant vers le bas, il est possible de faire fonctionner ces appareils avec de l'eau projetée dans une direction différente, par exemple à peu près horizontalement ou verticalement mais vers le haut. La figure 15 représente un ensemble avec 15 projection d'eau dans une direction sensiblement horizontale. L'éjecteur de cette figure a une forme sensiblement semblable à celle de l'un des éjecteurs latéraux représentés sur les fi-- gures 8 à 11, sauf qu'il est orienté à peu près horizontalement. Une embouchure évasée 84 délimite un orifice d'entrée d'air rec-20 ^angulaire 85, dont la plus petite dimension est représentée sur la figure 15* Un tuyau 86 d'alimentation en eau d'où part ■une file de gicleurs 8? espacés les uns des autres et disposée centralement entre les parois des éjecteurs, est orientée dans • le sens de la longueur de l'entrée d'air 85- L'appareil com-25 prend également un col 88 de section transversale rectangulaire et un diffuseur 89. L'extrémité de sortie du.diffuseur comprend des éliminateurs de buées 90 et un déflecteur d'air 91 servant à empêcher les courants d'air naturels de s'opposer à la circulation de l'air de la gauche vers la droite à travers l'éjec-30 teur tel qu'il est représenté. L'éjecteur représenté sur la figure 15 est légèrement incliné vers le bas dans le sens de la circulation de l'eau, afin d'empêcher celle-ci de couler le long des parois du col vers l'entrée et de tomber sur le sol* Le mélange d'air 35 et d'eau pénétrant dans le diffuseur conserve une énergie cinétique suffisante pour se détendre complètement et remplir la partie supérieure du diffuseur même si cela exige que le mélange- se déplace en montant. Bans l'appareil de la figure 15, l'eau refroidie 40 est recueillie dans un bassin 92 limité par une partie de la 16 2029761 70 02803 inférieure du diffuseur 89. Les dispositifs habituels de maintien du niveau de l'eau et d'évacuation de celle-ci sont prévus, mais non représentés. Sur la figure 16, le venturi 94 est constitué par 5 une entrée d'air évasée 95, un col 96 et un diffuseur 97* Le venturi 94 est entouré par une chambre 98 contenant une arrivée d'air 99 ménagée entre un premier bassin 100 et un second bassin 101. L'eau chaude est injectée verticalement par des gicleurs 102 à proximité de l'entrée d'air 95 de l'éjecteur 94. 10 Cette injection d'eau provoque une circulation d'air à travers l'orifice d'entrée 99 vers le venturi, le mélange d'eau et d'air se déplaçant dans ce cas de bas en haut à travers le col 96 en direction du diffuseur 97 autour des plaques déflectrices 103, en direction des éliminateurs de buées 104 15 par lesquels les gouttelettes d'eau restantes sont séparées de l'air. Une faible partie de l'eau retombe évidemment en arrière à travers l'éjecteur, mais les plaques déflectrices 103 renvoient la plus grande partie de l'eau vers l'extérieur en direction des côtés de la chambre 98, de manière qu'elle 20 tombe dans le second bassin 101. La partie inférieure du bassin 101 est perforée de manière que l'eau s'écoule de ce puisard sous forme de filet, à travers l'air arrivant entre les entrées d'air 99 et l'embouchure 95. On réalise dans ces conditions un refroidissement 25 additionnel de telle sorte que la température de l'eau dans le bassin 100 est légèrement plus basse que dans le bassin 101. Le bassin 100 comporte les dispositifs habituls d'évacuation de l'eau en excès et de rétablissement du niveau, non représentés. Etant donné que l'échangeur de chaleur du type à in~ 30 jecteur peut fonctionner horizontalement et verticalement dans les deux sens, il est manifeste qu'on peut aussi le faire fonctionner suivant une obliquité quelconque, par exemple afin de satisfaire aux conditions d'encombrement correspondant à des conditions d'utilisation particulière. 35 II va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. ^ 2029761 70 02803 REVENDICATIONS 1 • Echangeur de chaleur par évaporation caractérisé par au moins un passage présentant à une extrémité une entrée d'air communiquant avec l'air ambiant, des moyens pour injecter 5 de l'eau pulvérisée dans ce passage avec une divergence suffisante pour que la pulvérisation atteigne la surface interne dudit passage, un récipient destiné à recueillir l'eau qui s'échappe par l'autre extrémité du passage, des moyens pour assurer l'échappement de l'air entraîné par l'eau pulvérisée et des moyens pour empêcher l'air qui s'échappe de repén^trer dans l'échangeur par l'entrée d'air dudit passage. 2. Echangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage est un venturi l'injection d'eau s'effectuant sensiblement dans la direction de l'axe du venturi, au 15 voisinage du col de celui-ci. 3» Echangeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le venturi comporte plusieurs gicleurs dirigés parallèlement les uns aux autres. 4-, Echangeur selon la revendication 3, caractérisé 20 en ce que le col du venturi a une section rectangulaire, les gicleurs étant disposés en au moins une rangée parallèle aux grands côtés du rectangle. 5» Echangeur selon la revendication 4*, caractérisé en ce que les gicleurs sont agencés de façon à fournir un jet 25 en éventail et de section droite ovoïde, le grand axe du jet étant parallèle aux petits côtés du rectangle. 6. Echangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens servant à empêcher l'air qui s'échappe de repénêtrer dans l'échangeur par 30 l'entrée d'air comportent une cloison disposée entre l'entrée d'air et la région où s'effectue l'échappement d'air. 7» Echangeur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un venturi aboutissant au récipient collecteur d'eau, et des conduits d'échappement d'air 35 partant de ce récipient et disposés autour du venturi, l'embouchure du venturi et les orifices de sortie des conduits d:échappement itant situés de part et d'autre de la cloison. 8. Echangeur selon la revendication 7i caractérisé en ce que les orifices des conduits entourant un même venturi 4-0 sont agencés de façon à produire des jets d'air convergents 70 02803 18 2029761 afin d'assurer un effet de cheminée. 9* Echangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5* caractérisé en ce que les moyens servant à assurer l'échappement de 1'air sont convergents et dirigés à l'op-5 posé de l'entrée d'air de façon à assurer une accélération de l'air empêchant ce dernier de repénêtrer dans l'échangeur par ladite entrée d'air. 10. Echangeur selon là revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs passages disposés autour d'un 10 conduit d'échappement d'air commun. 11; Echangeur selon la revendication 10, dans lequel les passages sont des venturis à col rectangulaire, caractérisé en ce que les longs côtés des rectangles sont dirigés vers l'axe du conduit commun. 15 12. Echangeur selon l'une quelconque des revendi cations 9 et 10, caractérisé en ce que les passages et le conduit d'échappement d'air présentent une paroi commune. 13» Echangeur selon la revendication 12, caractérisé en ce que le conduit d'échappement et les passages présentent 20 des sections droites rectangulaires dont les longs côtés sont parallèles, les passages étant disposés de part et d'autre du conduit et le long des longs côtés de celui-ci. 14-. Echangeur seloxi la revendication 13» caractérisé en ce que les passages sont alimentés en eau au moyen de con-25 duites longitudinales d'où partent des gicleurs disposés en rangées parallèles auxdites conduites. 15» Echangeur selon 1'une quelconque des revendications 1 à 14 caractérisé en ce que des éliminateurs de "buées sont disposés à la sortie du ou des passages. 30 16. Echangeur selon la revendication 15, caractérisé en ce que les éliminateurs de "buées sont agencés de façon à retenir une couche d'eau à leur surface pendant le fonctionnement. 17. Echangeur selon l'une quelconque des revendi-35 cations 1 à 16 caractérisé en ce que le ou les passages et le ou les conduits d'échappement d'air sont sensiblement verticaux. 18. Echangeur selon la revendication 17 caractérisé en ce que le ou les passages sont dirigés vers le bas et le ou les conduits d'échappement sont dirigés vers le haut. 40 19. Echangeur selon la revendication 17j caractérisé 70 02803 19 2029761 en ce que le ou les passages sont dirigés vers le haut, des déflecteurs étant prévus à la sortie du ou des passages pour renvoyer l'eau vers le bas dans le récipient. 20.- Echangeur selon l'une quelconque des revend!-5 cations 1 à 16 caractérisé en ce que le ou les passages sont dirigés sensiblement selon l'horizontale. 21.- Echangeur de chaleur par évaporation caractérisé en ce qu'il comporte des côtés définissant un venturi de section transversale rectangulaire et des moyens pour projeter 10 des jets d'eau en éventail de section ovale dans ce venturi, les faces relativement plates de ces jets étant normales à deux des côtés du rectangle et parallèles aux deux autres côtés. 22.- Echangeur selon la revendication 21, dans lequel les côtés du rectangle auxquels le grand axe de la sec- 15 tion ovale des jets d'eau en éventail est parallèle sont plus petits que les deux autres côtés. 23.- Echangeur de chaleur par évaporation, caractérisé en ce qu'il comprend un injecteur ayant une zone d'entrée, un col et une zone de sortie définissant ensemble un axe d'écoule- 20 ment sensiblement horizontal, des moyens pour pulvériser de l'eau dans le col, un récipient à eau adjacent à l'extrémité de la zone de sortie, l'extrémité de la zone d'entrée étant exposée à l'atmosphère et l'extrémité de la zone de sortie, débouchant dans le récipient à eau, des chicanes protégeant cette dernière extré-25 mité des effets descourants d'air ambiants. 24.- Echangeur selon la revendication 23 dans lequel le col de 1'injecteur est rectangulaire et les moyens de pulvérisation d'eau sont constitués par des gicleurs disposés en rangée.