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DESCRIPTION Corps d'échange
L'invention concerne une tour de refroidissement à contact direct, plus particulièrement certains de ses constituants c. a. d. un corps d'échange maillé, une grille de support disposée à l'intérieur de la tour et un dispositif permettant de maintenir les corps d'échange et les grilles en place. L'invention se rapporte aussi au procédé de fabrication des corps d'échange.
Le brevet allemand DE 41 Il 451 décrit une configuration verticale de l'élément d'échange de chaleur. L'élément d'échange est constitué de plusieurs corps d'échange maillés, lesquels sont disposés verticalement l'un à côté de l'autre et sont liés entre eux.
On connaît déjà des corps d'échange de forme circulaire, ovale, rectangulaire ou trapézoïdale, formé par l'extrusion d'un tube avec formation simultanée d'un maillage sur le tube en cours d'extrusion.
On connaît également le fait d'aplatir ce genre de tube maillé et de l'utiliser comme corps d'échange placé horizontalement dans une tour de refroidissement pourvue de plusieurs grilles métalliques (par exemple inox) destinées à maintenir les corps d'échange en place. Les corps d'échange ont comme fonction d'agrandir le contact entre le liquide et le gaz. Dans des installations de ce genre, le liquide est introduit par le haut et parcourt son chemin vers le bas à travers les corps d'échange. Le gaz parcourt le même chemin mais à contre-courant ou selon un courant transversal.
Dans le cas d'un courant de gaz transversal par rapport au courant du liquide, plusieurs directions du courant de gaz sont possible compte tenu de la direction
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des corps d'échange, tout en gardant pour le courant de gaz une direction transversale au courant du liquide.
Les corps d'échange existants ont comme inconvénient que les nervures des mailles sont arrondies et/ou inégales, ce qui restreint les capacités d'éclatement des gouttes de liquide lors de l'impact de la goutte avec un corps d'échange.
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en améliorant les propriétés des corps d'échange de manière à agrandir le surface de contact entre le liquide et le gaz et en proposant un corps d'échange sur lequel les gouttes éclatent mieux en plus fine granulométrie de façon à agrandir la surface de contact entre le liquide et le gaz.
Conformément à l'invention, ce but est atteint, par l'aplatissement des nervures des mailles dans la partie supérieure du corps d'échange maillé de forme ovale, de manière à en supprimer les inégalités afin d'obtenir sur la partie supérieure du corps d'échange des nervures plates et lisses.
Un autre objet est également de modifier la partie inférieure du corps d'échange de manière à lui donner une forme en V.
Cette forme ouverte facilite la fabrication avec aplatissement de la partie supérieure et favorise également la rigidité de l'élément.
Un troisième objet consiste à fixer les corps d'échange sur chaque grille de support ou sur au moins une d'entre elles de manière à éviter les déplacements intempestifs des corps d'échange.
Le corps d'échange selon l'invention permet d'augmenter le rendement des tours de refroidissement. L'ensemble du corps d'échange avec son dispositif de fixation permet de solidariser les grilles de support. Finalement la fabrication selon le procédé divulgué dans cette invention n'entraîne pas de dépenses importantes puisqu'il s'agit d'une légère modification du procédé de fabrication existant.
L'invention est décrite ci-après à l'aide d'un exemple et en faisant références aux dessins joints, dans lesquels :
La figure 1 est une vue schématique d'implantation du corps d'échange dans une tour de refroidissement ;
La figure 2 est une vue en perspective du corps d'échange ;
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La figure 3a montre l'éclatement d'une goutte de liquide sur une surface arrondie et présentant des irrégularités ;
La figure 3b montre le même éclatement sur une surface plate et lisse ;
La figure 4 représente une vue en coupe transversale du mandrin pour la fabrication du corps d'échange ;
Les figure Sa, Sb et 5c sont des vues de différents angles du dispositif de fixation du corps d'échange et des grilles.
La figure 1 représente une disposition de tour de refroidissement 1 dans laquelle les corps d'échange 2 sont placés horizontalement. On y voit en plan une grille 3 constituée de fils métalliques (en inox) et, en coupe, les corps d'échange 2 disposés en quinconce. On a également représenté d'autres formes de corps d'échange (en V et en T). Plusieurs grilles 3 de même type se succèdent sur un même rang à distance mutuelle de 60 à 90 cm. Ces grilles sont suspendues à la structure de la tour de refroidissement.
Elles peuvent être placées parallèles ou perpendiculaires au flux d'air.
Plusieurs rangs peuvent évidemment se côtoyer ou se superposer.
L'eau en provenance d'un bac supérieur 4 sort par des perforations S du fond du bac et se distribue sur les corps d'échange 2 sous-jacents avant d'arriver par gravité dans le bac récepteur 6.
La figure 2 montre de manière plus détaillé un de ces corps d'échange 2 dans une vue en perspective. Le paroi du corps d'échange est constituée de plusieurs nervures 7 lui donnant un effet de filet. Le corps d'échange 2 a la forme d'un tube aplati dont le fond est sectionné en laissant deux bords longitudinaux 8 repliés vers l'intérieur. La surface supérieure 9 par contre est substantiellement plate et comporte des nervures 7 lisses sur leur côté supérieur La longueur d'un tube peut varier de 1,2 à 4 mètres.
Les figures 3 illustrent l'éclatement d'une goutte 10 sur une des nervures 7 du corps d'échange 2. La figure 3a montre l'éclatement d'une goutte de liquide sur une nervure 7 d'un corps d'échange 2 existant dans l'art antérieur. L'aspect arrondi de la nervure 7 amortit la chute de la goutte 10 car la goutte entre premièrement en contact avec la crête de la nervure et puis avec les flancs. De cette manière la goutte 10 a une tendance à envelopper littéralement la nervure 7 au lieu
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d'éclater. Des nervures 7 plates des corps d'échange 2 selon l'invention, représentées sur la figure 3b, ont par contre l'effet inverse.
Le contact entre la goutte 10 et la nervure 7 est instantané ce qui produit un éclatement maximal de la goutte 10, générant un grand nombre de petites gouttes ayant une surface d'échange beaucoup plus grande avec le gaz.
Pour atteindre le second objectif on prévoit à la sortie du dispositif d'extrusion-maillage un mandrin 15 tel que représenté en figure 4. Ce mandrin comporte, à sa partie dirigée vers la sortie du dispositif d'extrusion-maillage, un couteau (ou soc) (non illustré) qui va ouvrir la partie inférieure du tube maillé encore chaud et malléable, lequel va entourer la table 16 de forme particulière du mandrin. Un cylindre 17 servant de moyen d'aplatissement va aplatir la partie supérieure du tube sur la table 16 du mandrin et d'autres moyens (non illustrés) vont l'amener à épouser la forme des parties arrondies inférieures 18 du mandrin.
Le mandrin représenté en figure 4 comporte donc une table 16 à surface plane et un socle 19. Le dessous 18 de la table a une forme arrondie qui va en s'incurvant vers la jonction entre la table 16 et le socle 19.
Il est entendu que le tube est amené à se déplacer d'une extrémité du mandrin 15 à l'autre. On doit donc prévoir des moyens d'avance du tube sur le mandrin 15 (par ex. les cylindres déjà mentionnés ou d'autres cylindres qui pourraient par ex. se trouver à la partie inférieure de l'arrondi du dessous de la table).
Il est évident que le moyen d'aplatissement peut être constitué par d'autres dispositifs que des rouleaux. Un plateau, capable de monter et de descendre jusqu'à toucher la table peut aussi bien effectuer l'aplatissement du tube. D'autre part il est aussi possible de prévoir un ensemble de cylindres à la place d'un cylindre unique.
Le corps d'échange 2 est mis en place sur des grilles de support 3 représentées partiellement sur la figure 1. Il y est maintenu en place au moyen d'un clips 20 représenté en figures 5.
Le clips a une forme e : 1 L de manière à épouser, plus ou moins, le croisement de deux fils de la grille 3.
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Dans la réalisation représentée, la partie au contact du fil vertical comporte du côté du fil trois dents 21 décalées en hauteur et par rapport à l'axe du fil. Ainsi en considérant la figure 5b, de haut en bas, une première dent à droite, une deuxième à gauche et une troisième de nouveau à droite. Chaque dent présente un creux 22 pour recevoir le fil. L'ensemble réalise, en raison de l'élasticité du plastique, un clips
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pour le fil vertical.
Du côté tourné vers le corps d'échange 2, la partie verticale de l'attache présente trois crocs 23 dont au moins un est destiné à s'accrocher dans les mailles du corps d'échange 2.
La partie de l'attache au contact du fil horizontal est plus complexe parce que destinée à tenir compte du fait que le croisement entre le fil vertical et le fil horizontal peut se faire à gauche ou à droite du fil vertical et que l'attache doit pouvoir servir dans les deux cas. On a donc, dans l'exemple représenté, quatre dents 24 semblables chacune à celles de la partie verticale de l'attache et une cinquième 25 qui est différente. Ainsi par exemple deux dents 24 à droite du fil horizontal avec un creux 22 tourné vers celui-ci et deux dents 24 à gauche du fil horizontal avec également un creux 22 tourné vers le fil horizontal.
Chaque paire de dents 24 coopère avec une dent unique 25 à deux creux, le tout est disposé de façon telle que si le croisement s'effectue à droite du fil vertical, le fil horizontal est reçu entre la paire de dents 24 du côté droit et la dent 25 dans les creux 22 de ces dents. Par contre,
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si le croisement s'effectue à gauche du fil vertical, le fil horizontal est reçu entre la paire de dents 24 du côté gauche et la dent 25, également dans les creux 22 respectifs de ces dents.
La partie verticale du clips 20 est munie d'encoches 26 destinées à recevoir l'extrémité des dents 21,22 quand deux clips sont fixés dos à dos sur le même fil. Il est donc ainsi possible de fixer les lattes 2 dans deux mailles consécutives du grillage support.
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DESCRIPTION Exchange body
The invention relates to a direct contact cooling tower, more particularly some of its constituents c. at. d. a mesh exchange body, a support grid disposed inside the tower and a device for holding the exchange bodies and grids in place. The invention also relates to the process for manufacturing the exchange bodies.
German patent DE 41 Il 451 describes a vertical configuration of the heat exchange element. The exchange element consists of several mesh exchange bodies, which are arranged vertically next to each other and are linked together.
There are already known exchange bodies of circular, oval, rectangular or trapezoidal shape, formed by the extrusion of a tube with simultaneous formation of a mesh on the tube during extrusion.
We also know the fact of flattening this kind of mesh tube and using it as an exchange body placed horizontally in a cooling tower provided with several metal grids (for example stainless steel) intended to hold the exchange bodies in place. . The exchange bodies have the function of increasing the contact between the liquid and the gas. In installations of this kind, the liquid is introduced from the top and travels its way down through the exchange bodies. The gas travels the same path but against the current or according to a transverse current.
In the case of a gas stream transverse to the liquid stream, several directions of the gas stream are possible, taking into account the direction
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exchange bodies, while keeping for the gas stream a direction transverse to the liquid stream.
The existing exchange bodies have the drawback that the ribs of the meshes are rounded and / or uneven, which limits the bursting capacity of the drops of liquid during the impact of the drop with an exchange body.
The invention aims to remedy the drawbacks mentioned above by improving the properties of the exchange bodies so as to enlarge the contact surface between the liquid and the gas and by proposing an exchange body on which the drops burst. better and finer grain size so as to enlarge the contact surface between the liquid and the gas.
According to the invention, this object is achieved by flattening the ribs of the meshes in the upper part of the oval-shaped mesh exchange body, so as to remove the inequalities in order to obtain it on the upper part of the body. exchange flat and smooth ribs.
Another object is also to modify the lower part of the exchange body so as to give it a V shape.
This open shape facilitates manufacturing with flattening of the upper part and also promotes the rigidity of the element.
A third object consists in fixing the exchange bodies on each support grid or on at least one of them so as to avoid untimely movements of the exchange bodies.
The exchange body according to the invention makes it possible to increase the efficiency of the cooling towers. The entire exchange body with its fixing device makes it possible to secure the support grids. Finally, the manufacture according to the process disclosed in this invention does not entail significant expenditure since it is a slight modification of the existing manufacturing process.
The invention is described below with the aid of an example and with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a schematic view of implantation of the exchange body in a cooling tower;
Figure 2 is a perspective view of the exchange body;
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FIG. 3a shows the bursting of a drop of liquid on a rounded surface and exhibiting irregularities;
Figure 3b shows the same burst on a flat, smooth surface;
Figure 4 shows a cross-sectional view of the mandrel for the manufacture of the exchange body;
FIGS. Sa, Sb and 5c are views from different angles of the device for fixing the exchange body and the grids.
Figure 1 shows a cooling tower arrangement 1 in which the exchange bodies 2 are placed horizontally. We can see in plan a grid 3 made of metallic wires (stainless steel) and, in section, the exchange bodies 2 arranged in staggered rows. Other forms of exchange body have also been shown (in V and in T). Several grids 3 of the same type follow one another in the same row at a mutual distance of 60 to 90 cm. These grids are suspended from the structure of the cooling tower.
They can be placed parallel or perpendicular to the air flow.
Several rows can obviously rub shoulders or overlap.
The water coming from an upper tank 4 exits through perforations S from the bottom of the tank and is distributed over the underlying exchange bodies 2 before arriving by gravity in the receiving tank 6.
Figure 2 shows in more detail one of these exchange bodies 2 in a perspective view. The wall of the exchange body consists of several ribs 7 giving it a net effect. The exchange body 2 has the form of a flattened tube, the bottom of which is sectioned, leaving two longitudinal edges 8 folded inwards. The upper surface 9 on the other hand is substantially flat and has smooth ribs 7 on their upper side. The length of a tube can vary from 1.2 to 4 meters.
Figures 3 illustrate the bursting of a drop 10 on one of the ribs 7 of the exchange body 2. Figure 3a shows the burst of a drop of liquid on a rib 7 of an existing exchange body 2 in the prior art. The rounded appearance of the rib 7 absorbs the fall of the drop 10 because the drop first comes into contact with the crest of the rib and then with the sides. In this way the drop 10 has a tendency to literally wrap the rib 7 instead
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to burst. Flat ribs 7 of the exchange bodies 2 according to the invention, shown in FIG. 3b, on the other hand have the opposite effect.
The contact between the drop 10 and the rib 7 is instantaneous, which produces a maximum burst of the drop 10, generating a large number of small drops having a much larger exchange surface with the gas.
To achieve the second objective, a mandrel 15 as shown in FIG. 4 is provided at the exit from the extrusion-mesh device. This mandrel comprises, at its part directed towards the exit from the extrusion-mesh device, a knife (or plowshare) (not illustrated) which will open the lower part of the still hot and malleable mesh tube, which will surround the table 16 of particular shape of the mandrel. A cylinder 17 serving as a flattening means will flatten the upper part of the tube on the table 16 of the mandrel and other means (not shown) will cause it to conform to the shape of the lower rounded parts 18 of the mandrel.
The mandrel shown in FIG. 4 therefore comprises a table 16 with a flat surface and a base 19. The underside 18 of the table has a rounded shape which curves towards the junction between the table 16 and the base 19.
It is understood that the tube is caused to move from one end of the mandrel 15 to the other. It is therefore necessary to provide means for advancing the tube on the mandrel 15 (for example the cylinders already mentioned or other cylinders which could, for example, be at the bottom of the rounding from below the table).
It is obvious that the flattening means can consist of devices other than rollers. A tray, capable of going up and down until touching the table can also flatten the tube. On the other hand it is also possible to provide a set of cylinders in place of a single cylinder.
The exchange body 2 is placed on support grids 3 shown partially in FIG. 1. It is held there in place by means of a clip 20 shown in FIGS. 5.
The clip has a shape e: 1 L so as to conform, more or less, to the crossing of two wires from grid 3.
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In the embodiment shown, the part in contact with the vertical wire comprises on the side of the wire three teeth 21 offset in height and relative to the axis of the wire. Thus considering FIG. 5b, from top to bottom, a first tooth on the right, a second on the left and a third again on the right. Each tooth has a recess 22 for receiving the wire. The set achieves, due to the elasticity of the plastic, a clips
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for the vertical wire.
On the side facing the exchange body 2, the vertical part of the fastener has three hooks 23 of which at least one is intended to hang in the meshes of the exchange body 2.
The part of the fastener in contact with the horizontal wire is more complex because it is intended to take account of the fact that the crossing between the vertical wire and the horizontal wire can be made to the left or to the right of the vertical wire and that the fastener must be able to serve in both cases. There are therefore, in the example shown, four teeth 24 each similar to those of the vertical part of the fastener and a fifth 25 which is different. Thus for example two teeth 24 to the right of the horizontal wire with a recess 22 turned towards it and two teeth 24 to the left of the horizontal wire with also a recess 22 turned towards the horizontal wire.
Each pair of teeth 24 cooperates with a single tooth 25 with two hollows, the whole is arranged in such a way that if the crossing takes place to the right of the vertical wire, the horizontal wire is received between the pair of teeth 24 on the right side and tooth 25 in the hollows 22 of these teeth. On the other hand,
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if the crossing is made to the left of the vertical wire, the horizontal wire is received between the pair of teeth 24 on the left side and the tooth 25, also in the respective recesses 22 of these teeth.
The vertical part of the clips 20 is provided with notches 26 intended to receive the end of the teeth 21, 22 when two clips are fixed back to back on the same wire. It is therefore possible to fix the slats 2 in two consecutive meshes of the support mesh.