WO2004025201A2 - Système et procédé de refroidissement et d'échange thermique régulateur, pour le contrôle et la maîtrise des températures de parois soumises à hautes températures - Google Patents

Système et procédé de refroidissement et d'échange thermique régulateur, pour le contrôle et la maîtrise des températures de parois soumises à hautes températures Download PDF

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thermal
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00—Cooling of furnaces or of charges therein
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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    • F27D9/00—Cooling of furnaces or of charges therein
    • F27D2009/0002—Cooling of furnaces
    • F27D2009/001—Cooling of furnaces the cooling medium being a fluid other than a gas
    • F27D2009/0013—Cooling of furnaces the cooling medium being a fluid other than a gas the fluid being water
    • F27D2009/0016—Water-spray
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Definitions

  • the present invention relates to a cooling and regulating heat exchange system, for controlling and controlling the temperatures of walls subjected to high (and very high) temperatures, in incinerators, ovens and all thermal generators / systems.
  • the temperatures tolerated by these fluids do not reach those required by the result expected by the thermal process.
  • Document DE 3027465 already discloses a system for cooling the wall of a double-walled metallurgy furnace, comprising a network of conduits passing through an external wall and provided at their ends with vaporizing nozzles arranged facing an internal wall of the oven. The goal is to control the temperature of the wall (s), in contact with the heat source, at the upper limits, to optimize the thermal result of the system and the yield of the initial process, implemented in the system.
  • a system for cooling an internal wall of a thermal system comprising a double wall, said internal wall being subjected to temperatures equal to or greater than its physical capacity
  • this system comprising a network of tubes independent of said thermal system at cooling, these tubes containing cooling water circulating under pressure and being provided with nozzles provided for spraying the water and projecting it into solid cones against said internal wall and controlled by taps with adjustable flow rate.
  • the network of tubes is an integral part of the external wall of the thermal system to be cooled and in that it further comprises means for maintaining in depression the water projection zone delimited by said walls, respectively internal and external.
  • the tubes are traversed by the valves with adjustable flow rate, these valves comprising at their ends said nozzles.
  • tubes are installed on the inner face of the outer wall. Tubes can also be installed on the outside of the outside wall.
  • the cooling water circulating in the network of tubes is preferably stabilized in minerals and in PH.
  • the network of tubes is for example in a closed circuit and the cooling water can be regenerated continuously and be at a temperature less than or equal to 60 ° C.
  • the zone into which the water is sprayed is maintained in vacuum by a system sucking up the vapor produced.
  • This steam suction system is provided for compressing this steam for injecting it into a dedicated exchanger assembly so that said steam produced and then compressed acquires its temperature and pressure useful for cogeneration of energy.
  • the cooling system according to the invention can also comprise a detector system composed of contact probes which make it possible to continuously control the temperature of the walls to be regulated.
  • This system can also include valves with micrometric adjustment which can be with automatic control managed by computer.
  • a method for cooling an internal wall of a thermal system comprising a double wall, said internal wall being subjected to temperatures equal to or greater than its physical capacity, in which cooling water circulating under pressure is contained in a network of tubes independent of said thermal system to be cooled, these tubes containing and being provided with nozzles provided for spraying the water and projecting it into solid cones against said internal wall and controlled by taps at adjustable flow rate, characterized in that it maintains a vacuum in the water projection zone delimited by said walls, internal and external respectively, the network of tubes being an integral part of the external wall of the thermal system to be cooled.
  • Maintaining the material making up the wall in contact with the hot source at its optimum temperature ensures its longevity.
  • the reduction in heat exchange which is at least viable for materials, makes it easier to obtain and control process temperatures, and reduces energy consumption.
  • the process implemented in this hydraulic system uses water stabilized in minerals and PH, in permanent recycling.
  • FIG. 1 illustrates a first embodiment of a cooling system according to the invention
  • FIG. 2 illustrates a second embodiment of a cooling system according to the invention
  • - Figure 3 illustrates electrically controlled valves implemented in the cooling system according to the invention
  • FIG. 4 shows a section of a tube used in the cooling system according to the invention.
  • the following descriptions and the aforementioned figures demonstrate the capacity of a cooling system according to the invention to respond to all cases of configuration and geometry of the materials to be checked / regulated. These descriptions and figures are only a limited example of the cases in which the method / system can be advantageously employed.
  • the cooling system according to the invention is installed in the interior space 6 of the double wall reserved for cooling the areas in contact with the hot springs.
  • the system is composed of a network of tubes 1 which convey the water under pressure 4.
  • the pressure relates to the flow rates useful for the regulation and control of the various zones to be controlled.
  • This network of tubes can be installed either on one or the other face of the wall 9 according to the general configuration of the receiving material.
  • Valves 2 pass through these tubes 1 from place to place depending on the thermal zone to be checked.
  • Nozzles 3 or injectors, directed towards the wall to be cooled 7 are installed at the end of these taps.
  • the control of these valves is electric and progressive, with micrometric adjustment and automatic control managed by computer. These valves are removable, the tube being loaded, for maintenance without technical shutdown.
  • the water is micronized when the nozzles pass. It is projected in full conical jets 5 in the volume included in the interior space 6 on the external face of the partitions 7 subjected to a thermal release 8 to be controlled.
  • This system allows the control, the control and the modulation of the temperatures of walls subjected to a thermal flux or to a significant thermal conductivity.
  • each thermal zone is provided with a detector system, composed of contact probes 11 which make it possible to continuously monitor the temperature of the wall to be regulated 7.
  • the system acts on the control of the taps 2 and regulates the flow of sprayed water 3 and makes it possible to control the temperature of the wall by varying this flow.
  • the volume included in the double wall 6 is under vacuum thanks to a vacuum cleaner / compressor 10 of steam. This has the consequence of allowing instantaneous evaporation, at low temperature, of the sprayed water as soon as it comes into contact with the wall 7 to be controlled and of limiting thermal shocks.
  • the amount of latent heat absorbed by the system allows better control of the temperature required by the useful heat exchange at the wall, by using only the necessary amount of liquid.
  • FIG. 4 a section of tube 12 which can compose a grid or a spacer subjected to high temperatures.
  • the tube 1 under pressure located in the tube 12 is held in place by spacers 13.
  • This tube 1 is perforated 14 and each perforation corresponds to a nozzle 3 for spraying the water which it conveys.
  • Water is sprayed in the heat exchange zone 15 of the tube 12.
  • This tube 1 is controlled by a tap 2 installed at one of its ends and can be blinded or connected at its two ends to allow circulation of the 'water.
  • a tap 2 installed at one of its ends and can be blinded or connected at its two ends to allow circulation of the 'water.
  • the tube 12 is subjected to a high temperature of constant value which tends to deform it, the tube 1 is at low temperature and does not undergo this deformation. This low temperature has no consequence on the tube 12 and does not cause a thermal difference, no shocks or distortion.
  • the thermal origin can be any origin known to date.
  • the objective is to be able to use special steels with a very long service life under maximum conditions of performance and performance.
  • This system makes it possible to considerably reduce the thickness of the materials to be used.
  • the thickness of the wall in contact with the heat flux can be reduced to a minimum mechanical resistance, the pressure balance on either side of these walls being stable.
  • the reduction in thicknesses optimizes the heat exchange and the efficiency of temperature control.
  • the wall in contact with the heat flow can be made as a liner so as to be interchangeable.
  • the structure and the load-bearing wall of the regulation system are not subjected to stress and their maintenance is reduced by their extended service life.
  • the atomization of the water on the wall to be thermally controlled promotes its instantaneous evaporation.
  • the projection under high pressure ensures perfect and measured wetting of the walls to be checked, whatever its situation or position in the material configuration.
  • Each tap is automatically adjustable micrometrically and digitally controllable. It corresponds to one or more jets depending on the area to be checked. Each sensitive area can therefore be treated specifically.
  • the pressure of the tubular assembly allows precise directional jets and to reach areas that are difficult to cool, with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the projection under high pressure of atomized water accelerates its evaporation.
  • the water is distributed by a network of pipes 1 fixed on the external wall of the casing 9 of the heat exchanger.
  • the pressure of the water in this network can be significant without prejudice to the strength of the walls. On the contrary, these pipes help to consolidate the support wall.
  • the pressure is adjustable to the required flow rates, the flow metering of each injector 3 being more easily controllable.
  • the advantage of this pressure capacity is to admit the useful flow rates in all points of the areas to be treated, to allow the atomization of the water, to project this water sprayed vigorously and thus to promote its micronization which ensures rapidity evaporation.
  • the position of this distribution network on the wall of the casing 9 allows rapid maintenance without stopping the system.
  • Each injection mechanism can be installed so as to be accessible from the outside.
  • booster tanks for example four or more depending on the thermal power and the quantity of steam produced, participate in the production of superheated steam. These tanks are alternately emptied of their superheated steam by cogeneration devices, and again filled with low temperature steam by a compressor to acquire the “sensitive” thermal load of overpressure and so on.
  • the exchange being of the gas / gas type and the frictions and fluidities being optimized.
  • the exchange surfaces are maximum, the thermal acquisition in sensible heat is faster and the overpressure accelerated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

« Système et procédé de refroidissement et d'échange thermique régulateur, pour le contrôle et la maîtrise des températures de parois soumises à hautes températures » Système pour refroidir une paroi interne (7) d'un système thermique comportant une double paroi (9), ladite paroi interne étant soumise à des températures égales ou supérieures à sa capacité physique, ce système comprenant un réseau de tubes (1) indépendant dudit système thermique à refroidir, ces tubes (1) contenant de l'eau de refroidissement (4) circulant sous pression et étant munis de buses (3) prévues pour pulvériser l'eau et la projeter en cônes pleins (5) contre ladite paroi interne (7) et commandées par des robinets (2) à débit réglable. Le réseau de tubes est partie intégrante de la paroi externe du système thermique à refroidir et le système comprend en outre des moyens pour maintenir en dépression la zone de projection d'eau délimitée par lesdites parois respectivement interne et externe.

Description

« Système et procédé de refroidissement et d'échange thermique régulateur, pour le contrôle et la maîtrise des températures de parois soumises à hautes températures »
La présente invention concerne un système de refroidissement et d'échange thermique régulateur, pour le contrôle et la maîtrise des températures de parois soumises à hautes (et très hautes) températures, dans les incinérateurs, fours et tous générateurs/systèmes thermiques.
Elle vise également un procédé de refroidissement mis en œuvre dans ce système. On rencontre souvent des difficultés à maintenir les parois des systèmes thermiques à des températures limites de la tenue des matériaux mis en œuvre. Ces températures sont utiles pour l'obtention des meilleurs résultats pour les procédés mis en œuvre dans ces systèmes :
- suppression des parois froides qui provoquent des phénomènes incontrôlables dans les procédés mis en œuvre dans les systèmes thermiques,
- suppression des risques de condensation sur les parois froides,
- limitation au minima des dilatations dues aux chocs thermiques violents,
- contrôles permanents possibles du procédé en tout lieu du système, sans perturbation due aux chocs thermiques et aux effets liés aux parois froides, - limitation des échanges thermiques entre la zone du procédé et le système régulateur de refroidissement.
Les difficultés que l'on rencontre sont liées aux capacités des systèmes et procédés de refroidissement des parois soumises aux sources chaudes :
- fluides caloporteurs ne supportant pas les températures élevées, d'où nécessité de descendre la température des parois à celle supportée par le fluide,
- fluides caloporteurs complexes supportant les températures élevées, la composition de ces fluides est génératrice de problèmes de pollution et/ou d'agression des matériaux mis en œuvre.
De toutes façons, les températures tolérées par ces fluides n'atteignent pas celles nécessitées par le résultat attendu par le procédé thermique.
Le procédé décrit ici est un système hydraulique de refroidissement contrôlé et maîtrisé pour parois, tubes, grilles et accessoires de générateurs ou matériels soumis à des températures élevées. On connaît déjà par le document DE 3027465 un système de refroidissement de la paroi d'un four de métallurgie à double paroi, comportant un réseau de conduites traversant une paroi externe et pourvues à leurs extrémités de buses de vaporisation disposées face à une paroi interne du four. Le but est de maîtriser la température de la (des) paroi (s), en contact avec la source de chaleur, aux limites supérieures, pour optimiser le résultat thermique du système et le rendement du procédé initial, mis en œuvre dans le système.
Cet objectif est atteint avec un système pour refroidir une paroi interne d'un système thermique comportant une double paroi, ladite paroi interne étant soumise à des températures égales ou supérieures à sa capacité physique, ce système comprenant un réseau de tubes indépendant dudit système thermique à refroidir, ces tubes contenant de l'eau de refroidissement circulant sous pression et étant munis de buses prévues pour pulvériser l'eau et la projeter en cônes pleins contre ladite paroi interne et commandées par des robinets à débit réglable. Suivant l'invention, le réseau de tubes est partie intégrante de la paroi externe du système thermique à refroidir et en ce qu'il comprend en outre des moyens pour maintenir en dépression la zone de projection d'eau délimitée par lesdites parois respectivement interne et externe.
Les tubes sont avantageusement traversés par les robinets à débit réglable, ces robinets comportant à leurs extrémités lesdites buses.
Dans une forme de réalisation de l'invention, des tubes sont installés sur la face intérieure de la paroi externe. Des tubes peuvent aussi être installés sur la face extérieure de la paroi externe.
L'eau de refroidissement circulant dans le réseau de tubes est de préférence stabilisée en minéraux et en PH. Le réseau de tubes est par exemple en circuit fermé et l'eau de refroidissement peut être régénérée en continu et être à une température inférieure ou égale à 60°C.
Dans une forme avantageuse de réalisation de l'invention, la zone dans laquelle l'eau est projetée est maintenue en dépression par un système aspirant la vapeur produite. Ce système d'aspiration de vapeur est prévu pour comprimer cette vapeur pour l'injecter dans un ensemble échangeur dédié de sorte que ladite vapeur produite puis comprimée acquière ses température et pression utiles à la cogénération d'énergie. Le système de refroidissement selon l'invention peut aussi comprendre un système détecteur composé de sondes de contact qui permettent de contrôler en continu la température des parois à réguler. Ce système peut aussi comporter des robinets à réglage micrométrique qui peuvent être à commande automatique gérée par ordinateur.
Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé pour refroidir une paroi interne d'un système thermique comportant une double paroi, ladite paroi interne étant soumise à des températures égales ou supérieures à sa capacité physique, dans lequel de l'eau de refroidissement circulant sous pression est contenue dans un réseau de tubes indépendant dudit système thermique à refroidir, ces tubes contenant et étant munis de buses prévues pour pulvériser l'eau et la projeter en cônes pleins contre ladite paroi interne et commandées par des robinets à débit réglable, caractérisé qu'il comprend un maintien en dépression de la zone de projection d'eau délimitée par lesdites parois respectivement interne et externe, le réseau de tubes étant partie intégrante de la paroi externe du système thermique à refroidir.
Le maintien du matériau composant la paroi en contact avec la source chaude, à sa température optimale assure sa longévité. La réduction de l'échange thermique, au minimum viable pour les matériaux, facilite l'obtention et la maîtrise des températures des procédés, et réduit les consommations d'énergie.
Le procédé mis en œuvre dans ce système hydraulique utilise une eau stabilisée en minéraux et PH, en recyclage permanent.
Le principe du procédé est de substituer à la masse de fluide caloporteur, utilisée classiquement, un système de projection d'eau pulvérisée à haute pression. On comprendra mieux l'invention, et notamment l'intégrabilité et la compatibilité du procédé de refroidissement mis en œuvre avec tous les types de matériels de production thermique ou utilisant les hautes températures dans leurs procédés, au regard des dessins annexés : la figure 1 illustre une première forme de réalisation d'un système de refroidissement selon l'invention ; la figure 2 illustre une seconde forme de réalisation d'un système de refroidissement selon l'invention ; - la figure 3 illustre des robinets à commande électrique mis en œuvre dans le système de refroidissement selon l'invention ; et
- la figure 4 représente une section d'un tube mis en œuvre dans le système de refroidissement selon l'invention. Les descriptions qui suivent et les figures précitées démontrent la capacité d'un système de refroidissement selon l'invention à répondre à tous les cas de configuration et de géométrie des matériels à contrôler/réguler. Ces descriptions et figures ne sont qu'un exemple restreint des cas dans lesquels le procédé/système peut être avantageusement employé. Le système de refroidissement selon l'invention est installé dans l'espace intérieur 6 de la double paroi réservé au refroidissement des zones en contact avec les sources chaudes.
Le système est composé d'un réseau de tubes 1 qui véhiculent l'eau sous pression 4. La pression est relative aux débits utiles à la régulation et au contrôle des diverses zones à maîtriser.
L'installation sur la cloison externe 9 (froide) de la double paroi de ce réseau de tubes contribue à rigidifier la structure, ce qui permet de réduire l'épaisseur de cette cloison.
Ce réseau de tubes peut être installé indifféremment sur l'une ou l'autre face de la paroi 9 selon la configuration générale du matériel receveur.
Des robinets 2 traversent ces tubes 1 de place en place selon la zone thermique à contrôler. Des buses 3 ou injecteurs, dirigés vers la paroi à refroidir 7 sont installés à l'extrémité de ces robinets. La commande de ces robinets est électrique et progressive, avec un réglage micrométrique et une commande automatique gérée par ordinateur. Ces robinets sont démontables le tube étant en charge, pour une maintenance sans arrêt technique.
L'eau est micronisée au passage des buses. Elle est projetée en jets coniques pleins 5 dans le volume compris dans l'espace intérieur 6 sur la face externe des cloisons 7 soumises à un dégagement thermique 8 à maîtriser. Ce système permet le contrôle, la maîtrise et la modulation des températures de parois soumises à un flux thermique ou à une conductivité thermique importante.
Surtout si l'intensité de cette émanation thermique 8 est supérieure à la résistance physico-chimique des matériaux employés. Chaque zone thermique est munie d'un système détecteur, composé de sondes de contact 11 qui permettent de contrôler en continu la température de la paroi à réguler 7.
Le système agit sur la commande des robinets 2 et régule le débit d'eau pulvérisée 3 et permet de maîtriser la température de la paroi en faisant varier ce débit.
Le volume compris dans la double paroi 6 est en dépression grâce à un aspirateur/compresseur 10 de vapeur. Cela a pour conséquence de permettre l'évaporation instantanée, à basse température, de l'eau pulvérisée dès son contact avec la paroi 7 à contrôler et de limiter les chocs thermiques.
La quantité de chaleur latente absorbée par le système permet de mieux maîtriser la température requise par l'échange thermique utile à la paroi, en n'utilisant que la quantité nécessaire de liquide.
Soit en exemple, un foyer 8 à combustibles solides sous comburant O atteignant des températures supérieures à la fusion des aciers et à la tenue des réfractaires.
Ce cas est typique des difficultés à maintenir la température des parois au maximum de leur possibilité, pour un meilleur rendement dans le procédé qui est mis en œuvre. Il est aussi typique des difficultés à maintenir la température des parois en contact 7 avec la masse thermique 8 à des températures optimales pour la tenue des matériaux qui composent ces parois.
A titre d'exemple, en figure 4 est représenté une section de tube 12 pouvant composer une grille ou une entretoise soumise aux températures élevées. Le tube 1 sous pression situé dans le tube 12 est maintenu en place par des entretoises 13. Ce tube 1 est perforé 14 et à chaque perforation correspond une buse 3 de pulvérisation de l'eau qu'il véhicule.
L'eau est pulvérisée dans la zone d'échange thermique 15 du tube 12. Ce tube 1 est commandé par un robinet 2 installé à l'une de ses extrémités et peut être borgne ou raccordé à ses deux extrémités pour permettre une circulation de l'eau. L'un des intérêts de cette configuration est que le tube 12 est soumis à une température élevée de valeur constante qui tend à le déformer, le tube 1 est à basse température et ne subit pas cette déformation. Cette température basse n'a pas de conséquence sur le tube 12 et ne provoque pas d'écart thermique pas de chocs ni de distorsion. C'est l'eau pulvérisée 5 qui régule et maîtrise la température du tube 12, par contre le tube 1 est insensible à la température élevée et reste rigide tel que configuré. Cet état assure le maintien et la rigidité du tube 12.
L'origine thermique peut être indifféremment toute origine connue à ce jour. L'objectif est de pouvoir mettre en œuvre des aciers spéciaux à très longue durée de vie dans des conditions maximales de tenue et de rendement.
Ce système permet de réduire considérablement l'épaisseur des matériaux à mettre en œuvre. L'épaisseur de la paroi en contact avec le flux thermique peut être réduite à une résistance mécanique minimale, l'équilibre des pressions de part et d'autre de ces parois étant stable. La réduction des épaisseurs optimise l'échange thermique et le rendement du contrôle des températures.
Cet état permet de réaliser des installations avec un meilleur échange thermique et des charges de maintenance réduites. La paroi en contact avec le flux thermique peut être réalisée comme un chemisage de façon à être interchangeable. La structure et la paroi porteuse du système de régulation ne subissent pas de contrainte et leur maintenance est réduite de leur durée de vie allongée.
L'atomisation de l'eau sur la paroi à contrôler thermiquement favorise son évaporation instantanée. La projection sous forte pression assure un mouillage parfait et mesuré des parois à contrôler, quelque soit sa situation ou sa position dans la configuration matérielle.
Cet état permet de cibler précisément la zone d'action de chaque jet et d'en doser instantanément la puissance en fonction de l'absorption thermique nécessaire. Chaque robinet est réglable micrométriquement automatiquement et contrôlable numériquement. Il correspond à un ou plusieurs jets selon la zone à contrôler. Chaque zone sensible peut donc être traitée spécifiquement. La pression de l'ensemble tubulaire permet des jets directionnels précis et d'atteindre des zones difficiles à refroidir, en référence aux figures 2 et 3. La projection sous forte pression de l'eau atomisée accélère son évaporation.
Cette évaporation instantanée absorbe d'importantes quantités d'énergie thermique en un laps de temps réduit. Des capteurs 11 répartis en tout point sensible permettent de gérer au plus près les températures requises grâce à leur action sur la régulation en temps réel du débit d'eau de leur zone concernée. Ce système garantit l'homogénéité de la température des parois 7 du volume de l'émission chaude 8, en réagissant instantanément à toutes les fluctuations de ces émissions.
Cela réduit au maximum les efforts subis par les matériaux employés, en minimisant les chocs thermiques, ce qui leur assure une plus grande longévité.
L'eau est distribuée par un réseau de tuyauteries 1 fixées sur la paroi externe de l'enveloppe 9 de l'échangeur thermique. La pression de l'eau dans ce réseau peut être importante sans préjudice pour la tenue des parois. Au contraire, ces tuyauteries contribuent à consolider la paroi support. La pression est ajustable aux débits requis, le dosage de débit de chaque injecteur 3 étant plus facilement maîtrisable. L'intérêt de cette capacité de pression est d'admettre les débits utiles en tous points des zones à traiter, de permettre l'atomisation de l'eau, de projeter cette eau pulvérisée avec vigueur et de favoriser ainsi sa micronisation qui assure la rapidité d' évaporation. La position de ce réseau de distribution sur la paroi de l'enveloppe 9 permet une maintenance rapide sans arrêter le système. Chaque mécanisme d'injection peut être implanté de manière à être accessible de l'extérieur. Ces mécanismes existent, mais le cas échéant, des spécificités sont aisément réalisables compte tenu du savoir- faire existant. L' évaporation instantanée de l'eau se fait à basse température et permet de maîtriser la pression interne de l'échangeur thermique. Cette pression sera la plus basse possible pour une température d'évaporation inférieure ou égale à 70°C. La vapeur générée sera aspirée mécaniquement par un compresseur dédié.
Ces caractéristiques ont pour objet de maintenir le volume de la double paroi 6 en dépression, ce qui favorise l'évacuation de la vapeur. La vapeur obtenue dans ces conditions est sèche, tout en étant à très basse température. Compressée, elle est alors injectée dans un ensemble échangeur connu où elle acquerra ses température et pression d'exploitation pour la cogénération.
Plusieurs réservoirs surpresseurs, par exemple au nombre de quatre ou plus selon la puissance thermique et la quantité de vapeur produite, participent à la production de vapeur surchauffée. Ces réservoirs sont alternativement vidés de leur vapeur surchauffée par des appareils de cogénération, et de nouveau remplis de vapeur à basse température par un compresseur pour acquérir la charge thermique « sensible » de surpression et ainsi de suite.
L'intérêt de la procédure qui vient d'être décrite consiste à :
- maintenir les basses pressions dans le volume d'échange de la double paroi 6 du générateur thermique. Seuls les réservoirs sont soumis aux pressions importantes requises par la cogénération. Leur réalisation est moins coûteuse que pour l'échangeur du générateur s'il était soumis aux très hautes pressions requises pour la cogénération. La maintenance est facilitée et ne nécessite pas d'arrêt du système. La gestion des flux permet de réaliser la maintenance des échangeurs sans arrêter le fonctionnement, cette maintenance pouvant être automatisée ;
- optimiser les échanges thermiques dans les réservoirs surpressés, l'échange étant de type gaz/gaz et les frictions et fluidités étant optimisées. Les surfaces d'échanges sont maximales, l'acquisition thermique en chaleur sensible est plus rapide et la surpression accélérée.
- Garantir par l'alternance d'état des réservoirs (pleins ou vides) une vapeur surchauffée régulière, permanente et contrôlée, aux appareils de cogénération. On peut aussi citer comme autre intérêt du procédé selon l'invention le fait de substituer de l'eau à des fluides caloporteurs spécifiques, complexes, dangereux et très nocifs.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système pour refroidir une paroi interne (7) d'un système thermique comportant une double paroi (9), ladite paroi interne étant soumise à des températures égales ou supérieures à sa capacité physique, ce système comprenant un réseau de tubes (1) indépendant dudit système thermique à refroidir, ces tubes (1) contenant de l'eau de refroidissement (4) circulant sous pression et étant munis de buses (3) prévues pour pulvériser l'eau et la projeter en cônes pleins (5) contre ladite paroi interne (7) et commandées par des robinets (2) à débit réglable, caractérisé en ce que ce réseau de tubes est partie intégrante de la paroi externe du système thermique à refroidir et en ce qu'il comprend en outre des moyens pour maintenir en dépression la zone de projection d'eau délimitée par lesdites parois respectivement interne et externe.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes (1) sont traversés par les robinets (2) à débit réglable, ces robinets comportant à leurs extrémités lesdites buses (3).
3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que des tubes sont installés sur la face intérieure de la paroi externe (9).
4. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des tubes sont installés sur la face extérieure de la paroi externe (9).
5. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'eau de refroidissement (4) circulant dans le réseau de tubes (1) est stabilisée en minéraux et en PH.
6. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réseau de tubes est en circuit fermé et l'eau de refroidissement (4) est régénérée en continu.
7. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'eau de refroidissement (4) contenue dans le réseau de tubes (1) est à une température inférieure ou égale à 60°C. 40-
8. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone (6) dans laquelle l'eau est projetée est maintenue en dépression par un système (10) aspirant la vapeur produite.
9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système (10) d'aspiration de vapeur est prévu pour comprimer cette vapeur pour l'injecter dans un ensemble échangeur dédié de sorte que ladite vapeur produite puis comprimée acquière ses température et pression utiles à la cogénération d'énergie.
10. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un système détecteur (11) composé de sondes de contact qui permettent de contrôler en continu la température des parois à réguler.
11. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des robinets à réglage micrométrique.
12. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des robinets à commande automatique gérée par ordinateur.
13. Procédé pour refroidir une paroi interne d'un système thermique comportant une double paroi, mis en œuvre dans un système de refroidissement selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite paroi interne étant soumise à des températures égales ou supérieures à sa capacité physique, dans lequel de l'eau de refroidissement circulant sous pression est contenue dans un réseau de tubes indépendant dudit système thermique à refroidir, ces tubes contenant et étant munis de buses prévues pour pulvériser l'eau et la projeter en cônes pleins contre ladite paroi interne et commandées par des robinets à débit réglable, caractérisé qu'il comprend un maintien en dépression de la zone de projection d'eau délimitée par lesdites parois respectivement interne et externe, le réseau de tubes étant partie intégrante de la paroi externe du système thermique à refroidir.
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