FR3006753A1

FR3006753A1 - Tour de refroidissement a parois laterales souples

Info

Publication number: FR3006753A1
Application number: FR1355359A
Authority: FR
Inventors: Alexandre Manon
Original assignee: Jacir SAS
Current assignee: Jacir SAS
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2014-12-12
Anticipated expiration: 2033-06-11
Also published as: FR3006753B1

Abstract

La tour de refroidissement comprend un corps d'échange thermique 16, un moyen de distribution 20 d'un fluide sur le corps d'échange thermique et des parois latérales 14 délimitant une enceinte à l'intérieur de laquelle sont disposés le corps d'échange thermique et le moyen de distribution. La tour comprend en outre une structure porteuse 12 rigide sur laquelle sont montés les parois latérales, le corps d'échange thermique et le moyen de distribution. Au moins une desdites parois latérales comprend au moins une partie souple montée de façon coulissante par rapport à la structure porteuse entre une position de fermeture de l'enceinte et une position repliée d'ouverture permettant un accès à ladite enceinte depuis l'extérieur.

Description

Tour de refroidissement à parois latérales souples La présente invention concerne le domaine des tours de refroidissement d'un fluide qui sont également connues sous l'appellation « tours aéroréfrigérantes ». Une tour de refroidissement permet d'évacuer efficacement et économiquement vers un milieu extérieur une chaleur générée par des procédés industriels ou des installations de climatisation. Il est connu des tours de refroidissement dites « à circuit ouvert » dans lesquelles le fluide à refroidir est pulvérisé par un moyen de distribution directement sur une surface d'échange thermique constituée par un corps d'échange monté à l'intérieur d'une enveloppe à parois latérales verticales de la tour. Un flux d'air pulsé par un groupe motoventilateur qui est fixé sur l'enveloppe traverse le corps d'échange pour évaporer une partie du fluide à refroidir et évacuer les calories de ce fluide, puis est rejeté dans l'atmosphère. Les parois latérales de l'enveloppe assemblées entre elles définissent ainsi une enceinte interne délimitant le circuit d'air et dans laquelle le ruissellement évaporatif s'effectue. Le fluide ainsi refroidi est collecté dans un bassin avant d'être mis en circulation, par l'intermédiaire d'une pompe, pour être dirigé à nouveau vers le procédé industriel ou l'installation de climatisation à refroidir. Il est également connu des tours de refroidissement dites « à circuit fermé » comprenant un échangeur de chaleur à plaques traversé par un circuit primaire dans lequel circule le fluide à refroidir et par un circuit secondaire dans lequel circule un fluide caloporteur. Le fluide caloporteur est refroidi à l'intérieur de la tour par pulvérisation au niveau du corps d'échange thermique fixé sur les parois latérales verticales de la tour. Le fluide caloporteur refroidi est collecté dans un bassin avant d'être mis en circulation, par l'intermédiaire d'une pompe, pour être dirigé à nouveau vers l'échangeur de chaleur puis le moyen de distribution. Pour plus de détails sur le fonctionnement d'une telle tour de refroidissement, on pourra par exemple se référer à la demande de brevet FR-A1-2 893 709. Il est encore connu d'autres types de tours de refroidissement dites « hybrides » pouvant être à circuit ouvert ou fermé et dans lesquelles le fluide caloporteur ou le fluide à refroidir traverse une batterie anti-panache avant d'être pulvérisé au niveau du corps d'échange thermique. Avant d'être rejeté dans l'atmosphère, le flux d'air pulsé par le groupe motoventilateur traverse la batterie antipanache de manière à le réchauffer et à réduire sensiblement, voire à supprimer, la condensation de la vapeur d'eau à la sortie de la tour. Pour plus de détails sur le fonctionnement d'une tour de refroidissement hybride à circuit ouvert, on pourra par exemple se référer à la demande de brevet EP-A2-0 811 819. Chaque type de tour de refroidissement doit être conçu pour faciliter les opérations d'inspection, d'entretien, de maintenance et de nettoyage des différents composants de la tour fixés sur les parois latérales de l'enveloppe. De telles opérations sont régulièrement réalisées notamment pour limiter la prolifération des légionelles à l'intérieur de la tour.

A cet effet, des trappes de visite sont ménagées dans l'épaisseur des parois latérales de l'enveloppe réalisées sous forme de panneaux rigides en acier, ou en polyester ou encore en béton. Sur une même paroi de l'enveloppe, il est généralement nécessaire de prévoir plusieurs trappes situées à différentes hauteurs afin de pouvoir accéder à l'ensemble des composants montés à l'intérieur de la tour. Par ailleurs, la taille de chacune de ces trappes est limitée afin de ne pas affaiblir de manière significative la tenue mécanique de la paroi latérale de l'enveloppe associée. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.

Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir une tour de refroidissement permettant un accès facilité et rapide depuis l'extérieur à l'ensemble des composants montés à l'intérieur de celle- ci.

La présente invention vise également à prévoir une tour de refroidissement présentant une bonne tenue mécanique et un poids réduit. Dans un mode de réalisation, la tour de refroidissement comprend un corps d'échange thermique, un moyen de distribution d'un fluide sur le corps d'échange thermique et des parois latérales délimitant une enceinte à l'intérieur de laquelle sont disposés le corps d'échange thermique et le moyen de distribution. La tour comprend en outre une structure porteuse rigide sur laquelle sont montés les parois latérales, le corps d'échange thermique et le moyen de distribution. Au moins une desdites parois latérales comprend au moins une partie souple montée de façon coulissante par rapport à la structure porteuse entre une position de fermeture de l'enceinte et une position repliée d'ouverture permettant un accès à ladite enceinte depuis l'extérieur.

De préférence, la structure porteuse comprend une pluralité de montants et de poutres assemblés entre eux. Dans un mode de réalisation, la structure porteuse comprend au moins quatre poutres inférieures délimitant un cadre périphérique inférieur, quatre poutres supérieures délimitant un cadre périphérique supérieur et quatre montants d'angle reliant lesdits cadres. Chaque paroi latérale peut s'étendre verticalement à partir d'une poutre supérieure jusqu'à une poutre inférieure et horizontalement à partir d'un montant d'angle jusqu'à un autre montant d'angle. Avantageusement, un bord d'extrémité vertical de ladite paroi latérale est fixé sur la structure porteuse, un bord d'extrémité vertical opposé étant libre et pouvant coulisser par rapport à ladite structure. La structure porteuse peut comprendre au moins un rail de guidage en translation à l'intérieur duquel sont montées coulissantes des roues supportant ladite paroi latérale.

De préférence, la tour comprend des moyens de mise en tension de ladite paroi latérale dans le sens vertical et/ou des moyens de mise en tension dans le sens horizontal. Les moyens de mise en tension peuvent comprendre un tube monté au niveau d'un bord d'extrémité vertical libre de ladite paroi latérale et s'étendant verticalement en saillie, et des moyens de blocage du tube disposés du côté de la paroi latérale adjacente à ladite paroi latérale. Dans un mode de réalisation avantageux, les moyens de blocage sont fixés sur un montant d'angle de la structure porteuse, ladite paroi latérale venant se plaquer contre une arête verticale dudit montant. Les moyens de blocage peuvent être pourvus d'une fourchette de blocage fixée dans une zone supérieure du montant d'angle et prévue pour recevoir une extrémité supérieure du tube, et d'une patte fixée dans une zone inférieure dudit montant d'angle et comprenant un trou de passage pour une extrémité inférieure dudit tube. Les moyens de mise en tension peuvent également comprendre un écrou de réglage et une bague de blocage fixés à l'extrémité inférieure du tube, et une goupille s'étendant à travers ladite bague et la patte. Ladite paroi latérale peut avantageusement être réalisée en matière souple, notamment en PVC. Dans un mode de réalisation, chaque paroi latérale comprend au moins une partie réalisée en matière souple montée de façon coulissante par rapport à la structure porteuse. Dans un mode de réalisation, la tour comprend un groupe motoventilateur apte à générer un flux d'air en direction du corps d'échange thermique et fixé sur la structure porteuse. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue de face d'une tour de refroidissement selon un exemple de réalisation en position fermée, - la figure 2 est une vue de face de la tour de refroidissement de la figure 1 en position ouverte, - la figure 3 est une vue en perspective de la figure 2, et - les figures 4 à 7 sont des vues de détails de la tour de refroidissement des figures 1 à 3 illustrant le passage de la position ouverte vers la position fermée. Sur les figures 1 à 3, on a représenté une tour de refroidissement référencée 10 dans son ensemble et représentée dans une position supposée verticale. La tour 10 de refroidissement peut être une tour dite « à circuit ouvert » ou « à circuit fermé ». La tour 10 comprend une structure porteuse 12 rigide, quatre parois latérales 14 souples montées sur ladite structure et délimitant une enceinte interne, ainsi qu'un corps d'échange 16 thermique, un séparateur de gouttes 18 et un moyen de distribution 20 d'un fluide à refroidir logés à l'intérieur de ladite enceinte. Le corps d'échange 16 thermique est fixé sur la structure porteuse 12. Le corps d'échange 16 est par exemple du type « film » et peut se présenter de préférence sous la forme d'éléments en matière synthétique thermoformée dits « packings ». Les séparateurs de gouttes 18 sont fixés sur la structure porteuse 12 en étant disposés verticalement au-dessus du corps d'échange 16 et forment des surfaces d'échange à parois sèches permettant de limiter l'entraînement de gouttelettes hors de la tour 10. Le moyen de distribution 20 comprend des rampes de distribution pourvues chacune d'une pluralité de buses ou disperseurs 21 disposés entre le corps d'échange 16 et les séparateurs de gouttes 18 pour pulvériser le fluide à refroidir sur ledit corps d'échange.

La tour 10 comprend également une pluralité de groupes motoventilateurs 22 fixés à l'extrémité supérieure de la structure porteuse 12 et à l'extérieur de l'enceinte délimitée par les parois latérales 14. Les groupes motoventilateurs 22 permettent de générer à l'intérieur de cette enceinte un flux d'air ascendant qui traverse successivement le corps d'échange 16 et les séparateurs de gouttes 18. En variante, un unique groupe motoventilateur 22 pourrait être prévu. Le corps d'échange 16 est monté en amont des séparateurs de gouttes 18 en considérant le sens de circulation du flux d'air. Le flux d'air permet le refroidissement et l'évaporation partielle du fluide distribué sur le corps d'échange 16. La tour 10 comprend encore un bassin 24 situé à l'extrémité inférieure de la structure porteuse 12 et dans lequel est récupéré le fluide distribué et ruisselant sur le corps d'échange 16. Dans l'exemple de réalisation illustré, la structure porteuse 12 comprend une pluralité de montants 26, 28 verticaux et trois groupes de poutres 30, 32, 34 assemblées entre elles et formant trois cadres périphériques inférieur, supérieur et intermédiaire alignés verticalement et reliés entre eux par les montants. Les montants 26 relient les angles des cadres périphériques. Chaque montant 28 est situé sensiblement à mi-distance de deux montants 26 successifs et relie également les cadres périphériques. Dans l'exemple de réalisation illustré, la structure porteuse 12 comprend également une pluralité de poutres (non visibles) s'étendant transversalement entre les poutres 30 inférieures et prévues pour le support et la fixation du corps d'échange 16. Les séparateurs de gouttes 18 sont fixés sur les faces inférieures des poutres 32 supérieures et les groupes motoventilateurs 22 sont fixés au niveau des faces supérieures desdites poutres. Le moyen de distribution 20 est fixé sur les poutres 34 intermédiaires. La structure porteuse 12 comprend également des poutres 36 de renfort montées obliquement entre les poutres 30 du cadre inférieur et les montants 28 verticaux. Les montants verticaux et les poutres de la structure porteuse 12 forment l'ossature de la tour et permettent la fixation et le support du corps d'échange 16, du séparateur de gouttes 18, du moyen de distribution 20 et des groupes motoventilateurs 22. Les montants et les poutres peuvent par exemple être réalisés en matière métallique, par exemple acier mécano-soudé. La structure porteuse 12 comprend également une pluralité de pieds 38 s'étendant verticalement vers le bas à partir du cadre périphérique inférieur formé par les poutres 30 et prévus pour venir en appui contre le bassin 24 ou directement sur le sol. Chaque paroi latérale 14 s'étend verticalement entre une des poutres 32 supérieures et la poutre 30 inférieure correspondante et horizontalement entre deux montants 26 d'angle successifs. Les parois latérales 14 sont montées sur les poutres 30, 32 et sur les montants 26, 28 et délimitent latéralement l'enceinte interne de la tour. Chaque paroi latérale 14 est réalisée dans une matière souple, par exemple dans une matière synthétique telle que du PVC. Chaque paroi latérale 14 forme une bâche ou liner recouvrant en partie la structure porteuse 12. Dans l'exemple de réalisation illustré, une des parois latérales 14 est montée de façon coulissante par rapport à la structure porteuse 12 entre une position de fermeture de l'enceinte interne de la tour telle qu'illustrée à la figure 1 et une position repliée d'ouverture permettant un accès à ladite enceinte depuis l'extérieur comme cela est représenté aux figures 2 et 3. La paroi latérale 14 mobile en translation est délimitée dans le sens horizontal par deux bords verticaux d'extrémité opposés dont l'un est fixé au niveau d'un montant 26 d'angle et l'autre est laissé libre pour permettre le passage de la position de fermeture vers position d'ouverture, et inversement. La paroi latérale 14 mobile en translation est délimitée dans le sens vertical par deux bords horizontaux supérieur et inférieur. Comme illustré aux figures 4 à 7, le bord supérieur de la paroi latérale 14 mobile est suspendu sur la structure porteuse 12 par l'intermédiaire d'une pluralité de roues ou galets (non visibles) montés coulissants à l'intérieur d'un rail 44 de guidage. Le rail 44 est fixé sur la poutre 32 supérieure et s'étend sur la majeure partie de celle-ci. Le bord inférieur de la paroi latérale 14 est situé verticalement au niveau de la poutre 30 inférieure. La paroi latérale 14 mobile comprend un tube 46 monté au niveau du bord vertical libre et s'étendant verticalement en saillie vers le haut et vers le bas respectivement par rapport aux bords horizontaux supérieur et inférieur. L'extrémité inférieure du tube 46 comprend un écrou 48 de réglage et une bague 50 de blocage espacée verticalement vers le haut par rapport audit écrou. L'écrou 48 et la bague 50 sont solidaires du tube 46. La bague 50 présente une forme annulaire et comprend une pluralité de trous traversants régulièrement espacés les uns par rapport aux autres dans le sens circonférentiel. Afin d'obtenir la mise en tension et le blocage dans le sens horizontal de la paroi latérale 14 coulissante, une fourchette 52 de blocage est montée sur le montant d'angle 26 au niveau d'une face située dans le prolongement de la paroi latérale 14 adjacente. La fourchette 52 de blocage délimite une encoche orientée du côté opposé à la paroi latérale 14 mobile et prévue pour recevoir l'extrémité supérieure du tube 46 en saillie.

Dans ce but, une patte 54 est également fixée à l'extrémité inférieure de la face du montant d'angle 26 supportant la fourchette 52. La patte 54 comprend un trou de passage à l'intérieur duquel est introduite l'extrémité inférieure du tube 46. Après montage, l'écrou 48 est situé verticalement en-dessous de la patte 54 et la bague 50 verticalement au-dessus de ladite patte. Pour réaliser la mise en tension et le blocage dans le sens horizontal de la paroi latérale 14 coulissante, on procède de la manière suivante. L'écrou 48 est entraîné en rotation jusqu'à atteindre la tension souhaitée de la paroi latérale 14. Lors de cette opération, la paroi latérale 14 vient se plaquer contre l'arête verticale du montant 26 située au voisinage de la fourchette 52 de blocage et de la patte 54. On obtient ainsi une bonne étanchéité de la paroi latérale 14 dans cette zone. Ensuite, une goupille (non visible) est insérée à l'intérieur d'un des trous de la bague de blocage et d'un trou de la patte 54 venant verticalement en regard pour obtenir le blocage de la paroi latérale dans la position tendue. Pour obtenir la mise en tension et le blocage dans le sens vertical de la paroi latérale 14 coulissante, des moyens de bridage réalisés ici sous la forme de sauterelles 56 à levier (figure 1) sont répartis le long de la paroi au voisinage du bord horizontal inférieur. Chaque sauterelle 56 coopère avec un crochet venant en appui contre la surface inférieure de la poutre inférieure 30 afin d'obtenir le blocage et la tension verticale souhaitée pour la paroi verticale 14. Dans l'exemple de réalisation illustré, les trois autres parois latérales 14 souples de la tour sont fixées et tendues dans les sens horizontal et vertical sur la structure porteuse 12 sans possibilité de coulissement. En variante, il pourrait cependant être possible de prévoir plusieurs parois latérales coulissantes par rapport à la structure porteuse 12. Dans une autre variante de réalisation, il pourrait encore être possible de prévoir une tour de refroidissement comprenant au moins une paroi souple coulissante et une ou plusieurs parois rigides montées fixement sur la structure porteuse. Dans l'exemple illustré, la totalité de la paroi latérale 14 mobile est souple afin de permettre le passage de la position déployée de fermeture vers la position repliée d'ouverture. En variante, seule une partie de la paroi peut être souple et l'autre partie, par exemple celle fixée sur le montant d'angle 26, peut être rigide. Dans l'exemple de réalisation illustré, la tour comprend des groupes motoventilateurs 22 fixés à l'extrémité supérieure de la structure porteuse 12 et aptes à créer un flux d'air ascendant par aspiration. En variante, il pourrait être possible de monter un ou des groupes motoventilateurs soufflant fixés latéralement sur la structure porteuse 12.

L'invention a été illustrée sur la base d'une tour de refroidissement pouvant être une tour « à circuit ouvert » ou « à circuit fermé ». La tour de refroidissement pourrait également être une tour hybride. Grâce à l'invention, on dispose d'une tour de refroidissement comprenant une charpente rigide sur laquelle sont montées les parois latérales souples formant rideaux et délimitant l'enceinte à l'intérieur de laquelle sont logés les composants internes de la tour. Le montage coulissant d'au moins une des parois latérales permet un accès rapide et aisé à ces composants internes, par exemple pour les opérations d'inspection, d'entretien, de maintenance et de nettoyage. Ladite paroi latérale est flexible pour permettre le passage de la position fermée vers la position ouverte pliée, et inversement. Dans la position ouverte, une pluralité de plis successifs est formée sur la paroi. Les parois latérales ne contribuent pas à la résistance mécanique de la tour ni au support et à la fixation des composants internes. Les parois latérales ont uniquement pour fonction de délimiter l'enceinte interne à l'intérieur de laquelle s'effectue l'échange thermique entre le liquide à refroidir et l'air. En cas de dommage d'une des parois latérales, celle-ci peut être aisément remplacée étant donné que les parois ne sont pas portantes. Par ailleurs, les parois latérales sont avantageusement réalisées dans un matériau inerte à la corrosion. En outre, le poids global de la tour de refroidissement comprenant une ossature rigide constituée de poutres et de montants, par exemple métalliques, et des parois souples est réduit par rapport à une tour de refroidissement classique dont les parois latérales sont formées par assemblage de panneaux rigides qui constituent la structure porteuse de la tour sur laquelle sont fixés ses composants internes.

Claims

REVENDICATIONS1. Tour de refroidissement comprenant un corps d'échange thermique (16), un moyen de distribution (20) d'un fluide sur le corps d'échange thermique et des parois latérales (14) délimitant une enceinte à l'intérieur de laquelle sont disposés le corps d'échange thermique et le moyen de distribution, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une structure porteuse (12) rigide sur laquelle sont montés les parois latérales, le corps d'échange thermique et le moyen de distribution, au moins une desdites parois latérales (14) comprenant au moins une partie souple montée de façon coulissante par rapport à la structure porteuse entre une position de fermeture de l'enceinte et une position repliée d'ouverture permettant un accès à ladite enceinte depuis l'extérieur.
2. Tour selon la revendication 1, dans laquelle la structure porteuse (12) comprend une pluralité de montants (26, 28) et de poutres (30, 32, 34) assemblés entre eux.
3. Tour selon la revendication 2, dans laquelle la structure porteuse (12) comprend au moins quatre poutres inférieures (30) délimitant un cadre périphérique inférieur, quatre poutres supérieures (32) délimitant un cadre périphérique supérieur et quatre montants d'angle (26) reliant lesdits cadres.
4. Tour selon la revendication 3, dans laquelle chaque paroi latérale s'étend verticalement à partir d'une poutre supérieure (32) jusqu'à une poutre inférieure (30) et horizontalement à partir d'un montant d'angle (26) jusqu'à un autre montant d'angle.
5. Tour selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle un bord d'extrémité vertical de ladite paroi latérale (14) est fixé sur la structure porteuse, un bord d'extrémité vertical opposé étant libre et pouvant coulisser par rapport à ladite structure.
6. Tour selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la structure porteuse (12) comprend aumoins un rail de guidage (44) en translation à l'intérieur duquel sont montées coulissantes des roues supportant ladite paroi latérale.
7. Tour selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens de mise en tension de ladite paroi latérale dans le sens vertical.
8. Tour selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens de mise en tension de ladite paroi latérale dans le sens horizontal.
9. Tour selon la revendication 8, dans laquelle les moyens de mise en tension comprennent un tube (46) monté au niveau d'un bord d'extrémité vertical libre de ladite paroi latérale et s'étendant verticalement en saillie, et des moyens de blocage du tube disposés du côté de la paroi latérale adjacente à ladite paroi latérale.
10. Tour selon la revendication 9, dans laquelle les moyens de blocage sont fixés sur un montant d'angle (26) de la structure porteuse, ladite paroi latérale venant se plaquer contre une arête verticale dudit montant.
11. Tour selon la revendication 10, dans laquelle les moyens de blocage sont pourvus d'une fourchette de blocage (52) fixée dans une zone supérieure du montant d'angle (26) et prévue pour recevoir une extrémité supérieure du tube, et d'une patte (54) fixée dans une zone inférieure dudit montant d'angle et comprenant un trou de passage pour une extrémité inférieure dudit tube.
12. Tour selon la revendication 11, dans laquelle les moyens de mise en tension comprennent un écrou de réglage et une bague de blocage (50) fixés à l'extrémité inférieure du tube, et une goupille s'étendant à travers ladite bague et la patte (54).
13. Tour selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite paroi latérale est réalisée en matière souple, notamment en PVC.
14. Tour selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque paroi latérale comprend au moins une partie réalisée en matière souple montée de façon coulissante par rapport à la structure porteuse.