Brevet FR3038038A1 (20161230)
REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de distribution de film de fluide (FL) tombant par gravité sur au moins une plaque verticale (2) d'un échangeur de chaleur (11) à plaques verticales (2), caractérisé en ce qu'il comporte au moins : - un premier étage supérieur de distribution (3), destiné à recevoir le fluide provenant de moyens d'alimentation (A) en fluide du dispositif (1), comprenant une première paroi (5) pourvue d'une pluralité de premières ouvertures traversantes (3a, 3b) pour le passage du fluide par gravité et pour la répartition du fluide relativement à ladite au moins une plaque verticale (2), - un deuxième étage inférieur de distribution (4), superposé en dessous du premier étage supérieur de distribution (3), en considérant le sens d'écoulement (F) du fluide par gravité, et destiné à recevoir le fluide ayant traversé les premières ouvertures traversantes (3a, 3b) du premier étage supérieur de distribution (3), le deuxième étage inférieur de distribution (4) comprenant une deuxième paroi (6) pourvue d'une ou plusieurs deuxièmes ouvertures traversantes (4a) décalées transversalement par rapport aux premières ouvertures traversantes (3a, 3b) et destinées à loger centralement et au moins partiellement ladite au moins une plaque verticale (2), la plus grande dimension transversale (e) de chaque deuxième ouverture traversante (4a) étant choisie pour être supérieure à la plus grande dimension transversale (DP) de la plaque verticale (2) destinée à être située dans ladite deuxième ouverture traversante (4a) de telle sorte que chaque deuxième ouverture traversante (4a) comporte deux chemins traversants (C1, C2), formés de part et d'autre de ladite au moins une plaque verticale (2), pour le passage de film de fluide (FL) tombant par gravité de part et d'autre et au contact de ladite au moins une plaque verticale (2), le deuxième étage inférieur de distribution (4) comprenant en outre une ou plusieurs pièces de guidage (7a) en écoulement du fluide arrivant sur le deuxième étage inférieur de distribution (4) depuis le premier étage supérieur de distribution (3), superposées au moins partiellement au-dessus de la ou des deuxièmes ouvertures traversantes (4a), pour assurer l'écoulement du fluide au contact de ladite au moins une plaque verticale (2) au 3038038 24 travers des deux chemins traversants (C1, C2) de chaque deuxième ouverture traversante (4a) et pour définir au moins en partie l'épaisseur (ep) de film de fluide (FL) tombant par gravité sur ladite au moins une plaque verticale (2). 5\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première paroi (5) du premier étage supérieur de distribution (3) comporte une pluralité de premières ouvertures traversantes (3a, 3b) réparties régulièrement sur la première paroi (5). 10\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la deuxième paroi (6) du deuxième étage inférieur de distribution (4) comporte une pluralité de deuxièmes ouvertures traversantes (4a) réparties régulièrement sur la première paroi (5), et une pluralité de pièces de guidage (7a) réparties régulièrement en superposition au moins partielle aux deuxièmes ouvertures traversantes (4a). 15\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le décalage transversal de la ou des deuxièmes ouvertures traversantes (4a) par rapport aux premières ouvertures traversantes (3a, 3b) est égal à la moitié de la distance (D1) séparant transversalement deux premières ouvertures traversantes (3a, 3b) 20 adjacentes.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte : - un premier récipient (12) pourvu d'un fond formant la première paroi 25 (5) comprenant une pluralité de premières ouvertures traversantes (3a, 3b), - une plaque (13), superposée sous le fond du premier récipient (12), pourvue d'une pluralité de troisièmes ouvertures traversantes (8a) espacées les unes des autres par des portions pleines de plaque formant les pièces de guidage (7a) en écoulement du fluide, 3038038 25 - un deuxième récipient (14) pourvu d'un fond, superposé sous la plaque (13), formant la deuxième paroi (6) comprenant une pluralité de deuxièmes ouvertures traversantes (4a), le premier récipient (12) formant le premier étage supérieur (3) du dispositif (1) et la 5 réunion de la plaque (13) et du deuxième récipient (14) formant le deuxième étage inférieur (3) du dispositif (1).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première paroi (5) du premier étage supérieur de distribution (3) 10 comporte une pluralité de premières ouvertures traversantes (3a) sous la forme d'orifices traversants de forme sensiblement circulaire.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première paroi (5) du premier étage supérieur de distribution (3) comporte 15 une pluralité de premières ouvertures traversantes (3b) sous la forme de rainures traversantes de forme sensiblement longitudinale.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième paroi (6) du deuxième étage inférieur de distribution 20 (4) comporte une pluralité de deuxièmes ouvertures traversantes (4a) sous la forme de rainures traversantes de forme sensiblement longitudinale.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la plaque (13) comporte une pluralité de troisièmes ouvertures traversantes 25 (8a) sous la forme de rainures traversantes de forme sensiblement longitudinale.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première paroi (5) du premier étage supérieur de distribution (3) est de forme plane, sensiblement perpendiculaire au sens d'écoulement (F) du fluide par 3038038 26 gravité, de sorte à permettre un écoulement du fluide au travers des premières ouvertures traversantes (3a, 3b) par génération de perte de charge.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, 5 caractérisé en ce que la première paroi (5) du premier étage supérieur de distribution (3) comporte une pluralité de premières portions de débordement (15) entre lesquelles sont formées les premières ouvertures traversantes (3a, 3b), chaque première portion de débordement (15) comportant un fond (16), notamment un creux, destiné à recevoir le fluide provenant de moyens d'alimentation (A) en fluide du dispositif (1), ce fond (16) 10 étant délimité au moins en partie par deux parois latérales de débordement (15a, 15b), s'étendant ainsi chacune depuis le fond (16) en direction de la première ouverture traversante (3a, 3b) adjacente, de sorte à permettre un écoulement du fluide provenant des moyens d'alimentation (A) par débordement au-delà des parois latérales de débordement (15a, 15b) au travers des premières ouvertures traversantes (3a, 3b). 15\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que chaque paroi latérale (15a, 15b) comporte, à son extrémité jouxtant une première ouverture traversante (3a, 3b), un rebord (17) s'étendant sensiblement depuis la paroi latérale (15a, 15b) dans la direction d'écoulement par gravité du fluide. 20\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième paroi (6) du deuxième étage inférieur de distribution (4) est de forme plane, sensiblement perpendiculaire au sens d'écoulement (F) du fluide par gravité, de sorte à permettre un écoulement du fluide au travers de la ou des 25 deuxièmes ouvertures traversantes (4a) par génération de perte de charge.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les pièces de guidage (7a) en écoulement du fluide sont de forme plane, sensiblement perpendiculaire au sens d'écoulement (F) du fluide par gravité, 30 de sorte à permettre un écoulement du fluide par génération de perte de charge. 3038038 27\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la ou les pièces de guidage (7a) en écoulement du fluide se présentent sous la forme d'une ou plusieurs troisièmes portions de débordement (18), 5 chaque troisième portion de débordement (18) comportant un fond (19), destiné à recevoir le fluide provenant du premier étage supérieur de distribution (3), ce fond (19) étant délimité au moins en partie par deux parois latérales de débordement (18a, 18b), s'étendant ainsi chacune depuis le fond (19) en direction opposée au sens d'écoulement (F) du fluide par gravité, de sorte à permettre un écoulement du fluide provenant du 10 premier étage supérieur de distribution (3) par débordement au-delà des parois latérales de débordement (18a, 18b).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, hormis la revendication 13, caractérisé en ce que la deuxième paroi (6) du deuxième 15 étage inférieur de distribution (4) comporte une pluralité de deuxièmes portions de débordement (20) entre lesquelles sont formées les deuxièmes ouvertures traversantes (4a), chaque deuxième portion de débordement (20) comportant un fond (21), notamment un creux, destiné à recevoir le fluide provenant du premier étage supérieur de distribution (3), ce fond (21) étant délimité au moins en partie par deux 20 parois latérales de débordement (20a, 20b), s'étendant ainsi chacune depuis le fond (21) en direction de la deuxième ouverture traversante (4a) adjacente, de sorte à permettre un écoulement du fluide provenant du premier étage supérieur de distribution (3) par débordement au-delà des parois latérales de débordement (20a, 20b) au travers des deuxièmes ouvertures traversantes (4a). 25\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments de contrôle d'épaisseur (22) de film de fluide (FL) tombant sur ladite au moins une plaque verticale (2) configurés pour restreindre la largeur des chemins traversants (C1, C2), formés de part et d'autre de ladite 30 au moins une plaque verticale (2), pour contrôler l'épaisseur (ep) de film de fluide (FL) 3038038 28 tombant au contact de ladite au moins une plaque verticale (2), ces éléments de contrôle d'épaisseur (22) étant notamment solidarisés à la deuxième paroi (6) du deuxième étage inférieur de distribution (4) de part et d'autre de chaque deuxième ouverture traversante (4a). 5\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, hormis les revendications 14 et 15, caractérisé en ce que la ou les pièces de guidage (7a) en écoulement du fluide se présentent sous la forme d'un ou plusieurs composants de génération de perte de charge, notamment réalisés à partir d'un matériau poreux ou 10 d'une toile tissée, comprenant un ou plusieurs canaux de passage (23) du fluide provenant du premier étage supérieur de distribution (3) pour son écoulement par perte de charge au travers des deuxièmes ouvertures traversantes (4a) du deuxième étage inférieur de distribution (4). 15\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première paroi (5) du premier étage supérieur de distribution (3), la deuxième paroi (6) du deuxième étage inférieur de distribution (4) et/ou la ou les pièces de guidage (7a) en écoulement sont recouvertes au moins partiellement d'un revêtement de surface mouillante (24) améliorant l'étalement du fluide pour une 20 distribution homogène.\n<CLM>\1\tEnsemble (10), caractérisé en ce qu'il comporte : - un échangeur de chaleur (11) à plaques verticales (2), - un dispositif (1) de distribution selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes de film de fluide (FL) tombant par gravité sur au moins une plaque verticale (2) de l'échangeur de chaleur (11).\n<CLM>\1\tEnsemble selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'alimentation (A) en fluide du dispositif (1) de distribution, se présentant 30 notamment sous la forme d'un ou plusieurs points d'injection (A) de fluide. 3038038 29\n<CLM>\1\tEnsemble selon la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce que les plaques verticales (2) de l'échangeur de chaleur (11) sont au moins en partie recouvertes d'un revêtement de surface mouillante (24) améliorant l'étalement du fluide pour une 5 distribution homogène, notamment dans leur portion logée au sein d'une deuxième ouverture traversante (4a).\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement d'un dispositif (1) de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 19 de film de fluide (FL) tombant par gravité sur 10 au moins une plaque verticale (2) d'un échangeur de chaleur (11) à plaques verticales (2), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives suivantes : - alimenter le dispositif (1) de distribution en fluide, notamment par le biais d'un ou plusieurs points d'injection (A), - distribuer le fluide au niveau du premier étage supérieur de 15 distribution (3) du dispositif (1) pour répartir le fluide relativement à ladite au moins une plaque verticale (2) par le biais d'un principe de perte de charge et/ou de débordement, - distribuer le fluide provenant du premier étage supérieur de distribution (3) du dispositif (1) au niveau du deuxième étage inférieur de distribution (4) par le biais d'un principe de perte de charge et/ou de débordement et de contrôle 20 d'épaisseur (ep) de film de fluide (FL) tombant pour permettre l'homogénéisation à épaisseur prédéterminée de film de fluide (FL) tombant au contact de ladite au moins une plaque verticale (2).