CH624210A5

CH624210A5 -

Info

Publication number: CH624210A5
Application number: CH792678A
Authority: CH
Inventors: Francis Neu
Original assignee: Delta Neu Sa
Priority date: 1978-03-13
Filing date: 1978-07-21
Publication date: 1981-07-15
Also published as: FR2420111A1; DE2830666A1; PT68281A; IT7826207A0; US4217317A; FR2420111B1; GB2016129A; IT1097785B; BR7804695A; DE2830666C2; NL7807574A; ES472218A1; BE868876A; GB2016129B

Description

La présente invention se rapporte à une tour de refroidissement du type humide où l'échange thermique entre l'eau et l'air est favorisé par le ruissellement de l'eau sur une surface d'échange.

On connaît les inconvénients classiques de ces tours de refroidissement lorsque la masse tournante de l'équipement ventilateur nécessaire au transfert de la quantité d'air utile à l'échange est placée à la partie haute de la tour refroidissement, c'est-à-dire en aval de l'échangeur humide:

— montage difficile nécessitant des moyens de manutention et des passerelles pour accéder à leur localisation,

— vibrations sollicitant la structure portante de la tour de refroidissement,

— des difficultés pour le personnel d'entretien qui doit utiliser des échelles et des moyens de manutention,

- exposition du matériel à des conditions sévères pour le fonctionnement étant donné que l'air à cet endroit est réchauffé et proche de la saturation, et contient encore des gouttelettes en suspension. Ceci est gênant pour le ventilateur, pour le moteur et pour les branchements électriques.

D'autres inconvénients sont dus à la place au sol perdue quand le ventilateur est en aval de l'échangeur, car il faut laisser une place importante tout autour de la tour pour favoriser les entrées d'air sans obstacles.

De même, lorsque le ventilateur est placé en amont de l'échangeur sur le côté de celui-ci où il occupe une place importante.

La présente invention a pour but l'amélioration des tours de refroidissement par une disposition plus judicieuse des éléments les composant.

Conformément à l'invention, ce but est atteint par la présence des caractères énoncés dans la première revendication annexée. Les revendications dépendantes définissent des formes d'exécution avantageuses qui permettent d'atteindre ce but d'une façon particulièrement améliorée.

L'invention sera comprise d'après la description suivante de formes de réalisation, donnée à titre d'exemple seulement et en référence aux dessins annéxés dans lesquels:

- la figuré 1 est une coupe verticale, axiale d'une tour selon l'invention;

- la figure 2 est ime demi-vue en plan selon I-I de la figure

1;

- la figure 3 est une coupe verticale, axiale d'une tour avec un ventilateur d'un autre type;

- la figure 4 est une coupe verticale, axiale d'une tour avec support central du ventilateur;

- la figure 5 est une vue partielle en élévation d'une variante de réalisation;

- la figure 6 est une coupe d'ime autre variante de réalisation;

- la figure 7 est une coupe d'une tour où la roue du ventilateur est montée à rotule à l'extrémité d'un arbre d'entraînement;

- la figure 8 est une coupe d'une tour munie à sa base d'un échangeur sec;

- la figure 9 est une coupe d'une tour munie à sa partie supérieure à la fois d'un échangeur sec et d'un échangeur humide.

Les figures 1 et 2 montrent respectivement en coupe verticale et en plan une disposition des éléments d'une tour de refroidissement conforme à l'invention. Le réceptacle 1 reçoit l'eau provenant d/un distributeur 11 situé à la partie supérieure après qu'elle a traversé un échangeur humide 20 où l'air circule à contre-courant.

Le réceptacle situé à la partie basse de l'appareil est réalisé de façon qu'il comporte au moins une ouverture 2 sur l'extérieur de la tour, dans sa partie basse et au centre, qui reçoit au moins un ventilateur 3 équipé d'un système de protection l'abritant du ruissellement d'eau.

Ce système comprend une toiture ou chapeau 4 recueillant l'eau en son centre et l'évacuant par des gouttières ménagées dans la tôle de cette toiture, qui est soutenue par des étais 4a portés par un rebord du réceptacle. Dans la forme de réalisation de la figure 3, le ventilateur est équipé d'une roue centrifuge 5 à pales couchées vers l'arrière. Le ventilateur est mû par un moteur 6 supporté par des jambes 6a.

Naturellement, le ventilateur peut également être muni d'une roue du type intermédiaire hélico-centrifuge.

Cette disposition confère aux tours les principaux avantages suivants:

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- les masses tournantes sont situées en partie basse, d'où une diminution sensible des vibrations;

- la masse d'eau entourant le ventilateur contribue à créer un excellent amortisseur de vibrations;

- la position du ventilateur et des dispositifs nécessaires à s son entraînement rendent l'accès très facile;

- le ventilateur, le moteur et la transmission sont placés en dehors du circuit d'air chaud et humide et à un endroit où il n'y a pas de gouttelettes d'eau en suspension;

- l'accessibilité est facilitée pour les opérations d'entretien 10 et le branchement électrique.

Par cette disposition judicieuse des composants, la place perdue au sol est utilisée au mieux, même lorsqu'il est nécessaire d'assembler plusieurs ceËules. is

La localisation du ventilateur élimine tous risques de givre lors du fonctionnement hivernal, risques qui existent lorsque le ventilateur est placé sur le côté de l'échangeur.

Cette conception des tours de refroidissement permet de réaliser des échangeras de grandes dimensions qui restent 2» facilement transportables par les moyens classiques.

Un avantage de la solution est son aptitude à tolérer des conceptions légères évitant les charpentes parfois complexes et permettant d'utiliser des matériaux résistant à la corrosion.

Une disposition particulière est représentée figure 4. m

L'avantage de cette solution réside en ce que les charges lourdes et les efforts dynamiques sont reportés sur un support 7 désolidarisé de la tour de refroidissement éliminant ainsi toute transmission de vibration mécanique. Dans ce type de montage, la roue peut être du type hélicoïde comme repré- 30 senté sur la figure 4 ou des types centrifuges ou hélico-centri-fuges.

La figure 5 représente l'un des dispositifs pouvant être installé au-dessus du ventilateur pour recevoir l'eau refroidie et la rejeter au moyen de gouttières à des endroits bien précis 35 sous forme de jets pour éviter de créer un obstacle quasi-continu à l'écoulement de l'air. On prévoit également l'utilisation d'un dispositif tel que réprésenté sur la figure 6, constitué de chicanes 14 inclinées permettant l'écoulement de l'air à travers le rideau formé tout en augmentant l'échange thermique entre l'air et l'eau.

La figure 7 représente un dispositif de centrage automatique de la roue du ventilateur 3. Ce dernier permet, par l'utilisation d'un roulement à rotule, schématiquement indiqué en 8 et soutenu par des jambages 8', d'ajuster le centrage de la roue montée sur un arbre 15 et tenue à l'autre extrémité par un palier 16. Le moteur 17 est accouplé à l'arbre et est monté sur un châssis 18 permettant son positionnement.

Le fonctionnement hivernal de la tour de refroidissement peut être amélioré avec le souci de répondre, soit à un économie supplémentaire de l'eau, soit à un besoin écologique par suppression du panache de vapeur d'eau à la sortie de la tour.

La figure 8 représente une solution possible. Deux des quatre faces d'aspiration sous la tour sont équipées d'un échangeur sec 9 et de persiennes réglables 10. Les deux autres faces sont munies de persiennes réglables. En été, l'eau circule uniquement dans l'échangeur humide situé au-dessus du ventilateur, les persiennes étant grandes ouvertes. L'hiver, on peut, soit faire passer l'eau uniquement dans l'échangeur sec, soit faire passer l'eau dans l'échangeur sec, puis dans l'échangeur humide. Si l'eau passeuniquement dans l'échangeur sec, il y a suppression du panache de vapeur d'eau et de la consommation d'eau. Si l'eau passe dans l'échangeur sec, puis dans l'échangeur humide, il y a réduction du panache de vapeur d'eau et réduction de la consommation d'eau.

De même, la disposition représentée par la figure 9 est particulièrement intéressante, car elle utilise au mieux le montage du ventilateur à axe vertical en amont, surtout s'il est du type hélicoïde: elle consiste à réserver la périphérie de la tour à l'échange humide et à mettre dans la partie verticale centrale un échangeur sec 9 fonctionnant en série ou en parallèle avec l'échangeur humide, selon les conditions climatiques pour accroître l'échange et réduire le panache: des persiennes 10 mobiles permettent les combinaisons des différents régimes.

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4 feuilles dessins

Claims

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1. Tour de refroidissement avec dispositif de ruissellement comme échangeur de chaleur et réceptacle pour l'eau refroidie, caractérisée en ce que le réceptacle est disposé à la partie basse de la tour et comporte au moins une ouverture centrale équipée d'un ventilateur à axe vertical aspirant l'air passant en dessous du réceptacle.

2. Tour de refroidissement selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble mécanique nécessaire au fonctionnement, constitué du moteur, de la transmission et du ventilateur, repose sur une structure solidaire du réceptacle.

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REVENDICATIONS

3. Tour de refroidissement selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble mécanique nécessaire au fonctionnement du ventilateur repose sur un socle non solidaire du réceptacle.

4. Tour de refroidissement selon la revendications 3, caractérisée en ce que l'arbre d'entraînement du ventilateur est guidé par une roulement à rotule de centrage permettant le centrage de la roue dans la virole du ventilateur.

5. Tour de refroidissement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ventilateur est protégé par un chapeau plein recevant l'eau refroidie et la distribuant au réceptacle par des zones ménagées dans le chapeau à cet effet et ayant pour effet l'évacuation en des zones restraintes de l'eau afin d'éviter la formation d'un rideau pouvant augmenter la perte de charge sur l'air.

6. Tour de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le ventilateur est protégé par un dispositif de lamelles inclinées empêchant l'eau de rentrer dans le ventilateur et permettant à l'air de passer au travers du rideau d'eau ainsi formé en continuant d'échanger sa chaleur avec l'eau.

7. Tour de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle dispose, sous le réceptacle, à l'aspiration des ventilateurs, d'un échangeur sec à surface, sur au moins une face, et de registres motorisés permettant un fonctionnement hivernal avec passage de l'eau:

- soit dans la tour de refroidissement uniquement,

- soit dans l'échangeur sec uniquement pour supprimer le panache de vapeur existant sur une tour de refroidissement,

- soit dans l'échangeur sec puis dans la tour de refroidissement.

8. Tour de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'un échangeur sec est placé au-dessus du ventilateur permettant de combiner le refroidissement humide et le refroidissement sec en disposant les échangeurs correspondants en parallèle.