FR2890161A1 - Water cooling device for e.g. industrial installation, has water atomization system authorizing introduction of necessary quantity of water in air for saturating air in water to obtain maximum lowering of temperature of air - Google Patents

Water cooling device for e.g. industrial installation, has water atomization system authorizing introduction of necessary quantity of water in air for saturating air in water to obtain maximum lowering of temperature of air Download PDF

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Abstract

The device has an air/water exchanger, and ventilation for evacuating heat of the exchanger through air flow. A water atomization system is provided upstream of the exchanger and ventilation. The atomization system authorizes the introduction of necessary quantity of water in air for saturating the air in water to obtain maximum lowering of the temperature of air. An additional water atomization is made before the exchanger.

Description

La présente invention concerne les moyens de refroidissement d'eau dansThe present invention relates to water cooling means in

les installations industrielles et tertiaires.  industrial and tertiary installations.

Ces procédés de refroidissement sont de type évaporatif, on utilise l'évaporation de l'eau dans l'air pour créer le refroidissement (principe de refroidissement adiabatique).  These cooling processes are of the evaporative type, the evaporation of water in the air is used to create the cooling (adiabatic cooling principle).

Ce principe de refroidissement se réalise avec des tours de refroidissement qui sont de deux grandes catégories: les tours ouvertes où l'eau à refroidir est en contacte directe avec l'air, et les tours fermées où l'eau à refroidir passe dans un échangeur qui est lui même refroidi par un circuit d'eau secondaire en contacte avec l'air. Dans les deux cas, une ventilation mécanique permet d'obtenir l'évaporation par le passage de l'eau dans l'air. Ces deux catégories se déclinent avec plusieurs variantes, mais le principe de base reste le même.  This principle of cooling is achieved with cooling towers that fall into two main categories: open towers where the water to be cooled is in direct contact with the air, and closed towers where the water to be cooled passes through a heat exchanger which is itself cooled by a secondary water circuit in contact with the air. In both cases, mechanical ventilation makes it possible to obtain evaporation by passing water into the air. These two categories are available with several variants, but the basic principle remains the same.

Les tours fermées sont les plus utilisées et tendent à remplacer les tours ouvertes . Les tours fermées offrent plus de facilités de traitements d'eau, et aussi plus de sécurité face à la pollution des réseaux. Le refroidissement se réalise par l'intermédiaire de la ventilation mécanique en flux croisé ou à contre sens. L'eau du circuit secondaire est projeté en haut de la tour avec des rampes de pulvérisation. L'air traverse la tour de bas en haut alors que l'eau du circuit retombe dans un bac équipé d'une ou plusieurs pompes pour reproduire le processus. Ces volumes d'eau sont des vecteurs importants de développement bactérien de Iégionelles car le circuit secondaire (pulvérisation) n'est pas toujours sollicité d'une façon permanente. Il y a de nombreuses situations au cours de ces procédés de refroidissement où les eaux en questions favorisent la prolifération de ces bactéries (température, pollution, stagnation, traitement d'eau inadapté ou vétuste, entretien pas toujours correcte...).  Closed towers are the most used and tend to replace open towers. The closed towers offer more facilities for water treatment, and also more security against network pollution. The cooling is carried out by means of the mechanical ventilation in crossed flow or against sense. The secondary circuit water is projected at the top of the tower with spray booms. The air passes through the tower from the bottom up while the water of the circuit falls into a tank equipped with one or more pumps to reproduce the process. These volumes of water are important vectors of bacterial development of Iegionella because the secondary circuit (spraying) is not always solicited permanently. There are many situations during these cooling processes where the waters in question favor the proliferation of these bacteria (temperature, pollution, stagnation, unsuitable or dilapidated water treatment, maintenance not always correct ...).

Malgré les traitements chimiques et les préconisations du décret et arrêtés de décembre 2004, le risque sanitaire de dispersion et de contamination par légionelles reste présent.  Despite the chemical treatments and the recommendations of the decree and decrees of December 2004, the health risk of dispersion and contamination by legionella remains present.

Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ce risque sanitaire par un procédé de refroidissement qui utilise l'architecture extérieure d'une tour fermée , mais sans pulvérisation et sans bac de recyclage.  The device according to the invention makes it possible to remedy this health risk by a cooling method which uses the external architecture of a closed tower, but without spraying and without a recycling bin.

Le dispositif comporte un échangeur air/eau.  The device comprises an air / water exchanger.

Il est composé également d'une ventilation mécanique en amont ou en aval de l'échangeur pour évacuer les calories de celui-ci par le flux d'air.  It is also composed of a mechanical ventilation upstream or downstream of the exchanger to evacuate the calories of it by the air flow.

Un système d'atomisation d'eau dans le flux d'air en fines gouttelettes de l'ordre de 20pm est positionné en amont de l'échangeur.  A water atomization system in the air flow in fine droplets of the order of 20pm is positioned upstream of the exchanger.

Cette fine atomisation d'eau autorise l'introduction dans l'air de la quantité d'eau nécessaire pour s'approcher de la saturation de l'air en eau. A ce moment, le rendement du refroidissement adiabatique est maximum avec l'air et a pour conséquence le prolongement de la phase sèche de refroidissement par l'abaissement de la température de l'air. L'échangeur devient légèrement humide, mais sans création d'un film d'eau sur sa surface. Il n'y a pas de ruissellement. La totalité de l'eau introduite dans l'atomiseur est consommée par l'air qui se refroidit.  This fine atomization of water allows the introduction into the air of the amount of water necessary to approach the saturation of the air in water. At this time, the adiabatic cooling efficiency is maximum with the air and results in the prolongation of the dry phase of cooling by the lowering of the temperature of the air. The exchanger becomes slightly wet, but without creating a film of water on its surface. There is no runoff. All the water introduced into the atomizer is consumed by the cooling air.

Pour plus de performance, une atomisation additionnelle d'eau en amont de l'échangeur permet de dépasser la saturation pour créer un film d'eau. Ce film se dépose sur les surfaces de l'échangeur et s'évapore en augmentant le refroidissement. Le ruissellement est très faible et peut être inexistant selon les quantités d'eau introduites.  For more performance, an additional water atomization upstream of the exchanger makes it possible to exceed the saturation to create a film of water. This film is deposited on the surfaces of the exchanger and evaporates by increasing the cooling. Runoff is very low and may be non-existent depending on the amount of water introduced.

Selon des modes particuliers de réalisation: -la structure de la tour peut être en tôle peinte assemblée mécaniquement, ou en tôle inoxydable. Il est aussi possible de rajouter un registre motorisé ou non pour stopper la convection. Les dimensions du dispositif sont adaptables et proportionnelles à la puissance et à la constitution de l'échangeur.  According to particular embodiments: -the structure of the tower can be painted metal sheet mechanically assembled, or stainless steel sheet. It is also possible to add a motorized register or not to stop the convection. The dimensions of the device are adaptable and proportional to the power and the constitution of the exchanger.

-un échangeur spécifiquement adapté à ce principe peut être réalisé pour un rendement maximum. Il est envisageable de positionner un organe de répartition d'air à l'intérieur ou avant l'entrée de l'échangeur -les ventilateurs peuvent être centrifuges ou axiaux. Ils peuvent être constitué de matière plastique, inoxydable ou également en acier peint. Il est également possible de pousser l'air sur l'échangeur avec la ventilation, de la même façon qu'il est possible de tirer l'air de l'échangeur avec la ventilation. La constitution de la ventilation autorise un fonctionnement en air saturé d'eau et à des vitesses variables.  an exchanger specifically adapted to this principle can be produced for maximum efficiency. It is conceivable to position an air distribution member inside or before the inlet of the exchanger -the fans may be centrifugal or axial. They can be made of plastic, stainless or also painted steel. It is also possible to push the air on the exchanger with ventilation, in the same way that it is possible to draw air from the exchanger with ventilation. The constitution of the ventilation allows operation in air saturated with water and at variable speeds.

-un collectage des condensats peut être ajouté.  a collection of condensates can be added.

-les condensats peuvent être recyclés par l'atomisation pour être réintroduits dans l'air.  the condensates can be recycled by atomization to be reintroduced into the air.

-des atomiseurs d'eau peuvent être ajoutés dans la veine d'air ou à l'aspiration pour augmenter les diffusions d'eau.  - Water atomizers can be added in the air vein or at the suction to increase the water diffusions.

-les atomiseurs d'eau peuvent avoir des débits variables et des pressions d'alimentations variables.  the water atomizers can have variable flow rates and variable feed pressures.

-l'alimentation des atomiseurs d'eau peut être auto vidangeable par gravité après sollicitation du refroidissement maximum, ou après chaque phase d'atomisation.  the feed of the water atomizers can be self-draining by gravity after solicitation of maximum cooling, or after each atomization phase.

- la température de l'eau d'alimentation peut être variable.  - The temperature of the feed water can be variable.

-l'eau introduite dans l'atomiseur peut comporter des produits de traitement et/ou avoir des qualités différentes (eau déminéralisée, eau filtrée, eau de puit, eau brute, eau de pluie...).  the water introduced into the atomizer may comprise treatment products and / or have different qualities (demineralised water, filtered water, well water, raw water, rain water, etc.).

- l'atomisation d'eau peut se produire aux différents stades d'engagement de la ventilation.  - Atomization of water can occur at different stages of engagement of ventilation.

-la régulation de l'atomisation d'eau peut se réaliser en fonction des paramètres suivants: l'humidité relative, l'humidité absolue, la température ou l'engagement des ventilations.  the regulation of the atomization of water can be carried out according to the following parameters: the relative humidity, the absolute humidity, the temperature or the engagement of the ventilations.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement adapté aux refroidissements évaporatifs industriel et tertiaire. Ce procédé garanti l'absence du risque des legionelles.  The device according to the invention is particularly suitable for industrial and tertiary evaporative cooling. This process guarantees the absence of the risk of legionella.

Par extension, ce procédé d'atomisation d'eau peut s'appliquer à tous les cas qui nécessitent la maîtrise de l'hygrométrie (conditionneur) ou l'utilisation du refroidissement par l'atomisation d'eau (aérocondenseur, aéroréfrigérant...). Dans toutes ces applications, le risque des légionelles peut être simplement maîtrisé et présenter des garanties par l'absence des bacs et des recyclages.  By extension, this method of water atomization can be applied to all cases that require the control of hygrometry (conditioner) or the use of cooling by water atomization (air condenser, air cooler ... ). In all these applications, the risk of legionella can be simply controlled and present guarantees by the absence of bins and recycling.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1) Dispositif de refroidissement d'eau dans les installations industrielles et tertiaires caractérisé en ce qu'il comporte une architecture extérieure semblable à une tour fermée à l'intérieure de laquelle, un échangeur est refroidi par un flux d'air au moyen d'une ventilation mécanique et d'un système d'atomisation d'eau en amont de l'échangeur et de la ventilation, saturant l'air pour obtenir un abaissement maximum de la température de l'air, une atomisation additionnelle d'eau se fait avant l'échangeur pour dépasser la saturation de l'air et créer un film d'eau qui en s'évaporant va augmenter le refroidissement.  1) Water cooling device in industrial and tertiary installations characterized in that it comprises an external architecture similar to a closed tower inside which, an exchanger is cooled by a flow of air by means of a mechanical ventilation and a water atomization system upstream of the exchanger and ventilation, saturating the air to obtain a maximum lowering of the air temperature, an additional atomization of water is done before the exchanger to exceed the saturation of the air and create a film of water that while evaporating will increase the cooling. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'échangeur spécifiquement adapté au principe de refroidissement par atomisation d'eau fait partie de la structure du dispositif.  2) Device according to claim 1 characterized in that the exchanger specifically adapted to the water spray cooling principle is part of the device structure. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé par un organe de répartition d'air en amont ou à l'intérieur de l'échangeur.  3) Device according to claim 1 or claim 2 characterized by an air distribution member upstream or inside the exchanger. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la ventilation mécanique se situe en amont ou en aval de l'échangeur. La ventilation crée un flux d'air traversant l'échangeur et fait partie de la structure.  4) Device according to any one of the preceding claims characterized in that the mechanical ventilation is upstream or downstream of the exchanger. Ventilation creates a flow of air through the exchanger and is part of the structure. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par l'installation dans le flux d'air en amont de l'échangeur, d'un système d'atomisation d'eau proportionnelle et limité à la capacité d'absorption de l'air. Conditionné par la puissance du dispositif et de ses capacités aérauliques.  5) Device according to any one of the preceding claims characterized by the installation in the airstream upstream of the exchanger, a proportional water atomization system and limited to the absorption capacity of the water. 'air. Conditioned by the power of the device and its aeraulic capacities. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par une atomisation d'eau additionnelle en amont) de l'échangeur et/ou dans la veine d'air, pour créer un dépassement de la saturation de l'air en eau. D'une façon générale, pour la création d'un film d'eau sur l'échangeur.  6) Device according to any one of the preceding claims characterized by an additional water atomization upstream) of the exchanger and / or in the air stream, to create an overshoot of the air saturation in water. In general, for the creation of a film of water on the exchanger.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115540633A (en) * 2022-12-01 2022-12-30 克拉玛依金联创科技化工有限公司 Three-level mixed cooling type energy-saving cooling tower system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6766655B1 (en) * 2003-10-16 2004-07-27 Ho Hsin Wu Evaporative condenser without cooling fins

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6766655B1 (en) * 2003-10-16 2004-07-27 Ho Hsin Wu Evaporative condenser without cooling fins

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115540633A (en) * 2022-12-01 2022-12-30 克拉玛依金联创科技化工有限公司 Three-level mixed cooling type energy-saving cooling tower system

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