BE456846A - - Google Patents

Description

   <EMI ID=1.1> 

  
Le brevet principal a indiqué les dimensions optima à donner aux accumulateurs de froid, travaillant par permutation périodique, pour le refroidissement de gaz à de basses températures. Il était supposé dans ce brevet que la masse d'accumulation consiste en bandes métalliques moletées et enroulées en spirale
(claies), qui sont disposées en couches l'une au-dessus de l'au-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
tenir une surface relativement grande d'échange de température pour une masse d'accumulation déterminée. Mais, d'autre part,

  
on a déjà envisagé d'utiliser, comme masse d'accumulation, des matières en vrac, par exemple des morceaux de fer ou des anneaux

  
 <EMI ID=3.1> 

  
73-74). Il est en outre connu, dans le cas d'appareils à air chaud, dans le domaine des températures élevées, d'utiliser comme masse d'accumulation, des briques céramiques moulées, qui sont baignées par les ga: chauds. Pour des accumulateurs de

  
 <EMI ID=4.1> 

  
cumulation, que des claies consistant en bandes métalliques moletées. Des briques céramiques moulées, telles qu'on en utilise
(Uns le domaine des températures élevées, ne supportent pas à la longue les températures très basses, et à l'utilisation de matières en vrac s'opposait la manière de voir suivant laquelle elles opposent à l'écoulement de gaz une résistance trop élevée, elles souillent le gaz par la formation de poussières, elles donnent, en raison de la surface relativement faible, un mauvais échange de température, etc.

  
 <EMI ID=5.1> 

  
gement préconçu injustifié. Une matière en vrac consistant en gravier, fragments, grenaille de fer ou matières analogues, pos-

  
 <EMI ID=6.1> 

  
le perte de pression qui se produit. Dans le cas d'une matière

  
 <EMI ID=7.1>  en vrac proprement lavée, il ne se produit également pas de formation de poussière. Il a en outre été constaté que les matières utilisées supportent les basses températures et les fortes variations de température. La masse, élevée par rapport à la surface, de telles matières en vrac se montre avantageuse, car,

  
 <EMI ID=8.1> 

  
thermique élevée permet une permutation peu fréquente des accumulateurs de froid, de sorte que les pertes, dues aux permutations, deviennent plus petites. Si même de tels accumulateurs de froid remplis de matières en vrac deviennent dans certaines circonstances également un peu plus grands que des accumulateurs de froid avec des claies formées de bandes métalliques, ceci est sans importance pour le résultat final, car ils se montrent, en raison du bas prix de la matière en vrac, plus économiques que

  
 <EMI ID=9.1> 

  
cas, de[pound] accumulateurs de froid remplis de matières en vrac devirent plus petits, en particulier d'une hauteur plus faible,

  
 <EMI ID=10.1> 

  
lation

  

 <EMI ID=11.1> 


  
dans laquelle

  
 <EMI ID=12.1>   <EMI ID=13.1> 

  
et le valeur de a doit être comprise entre 2 et 25, de préférence être de 4,2 environ.

  
Cette relation conserve également sa valeur pour des accumulateurs de froid avec une matière en vrac comme masse d'accumulation, bien que les relations spécifiées dans le brevet prin-

  
 <EMI ID=14.1> 

  
par degré de chute de température) et pour la section transversale maseive, perpendiculaire à l'écoulement du gaz, de la masse d'accumulation (0,1 à 0,5 cm2 par nm3 de la quantité de gaz passant par heure à travers l'accumulateur) ne puissent pas être observées en raison de la nature en morceaux de la masse d'accumulation. Mais, dans le cas de l'utilisation de la relation précédemment mentionnée pour le nombre s des permutations, on obtient, comme il fallait s'y attendre, pour des accumulateurs de froid remplis de matière en vrac, des intervalles de temps relativement longs, et par suite tout-à-fait favorables, entre les permutations. Conformément à l'invention, la détermination de la masse d'accumulation, dans le cas de matière en vrac, est posée sur une base un peu différente, suivant laquelle la hauteur H

  
de la matière en vrac est déterminée en fonction du diamètre d des morceaux ou grains constituant la matière en vrac, et il est

  
 <EMI ID=15.1> 

  
grandes grosseurs de grain donnent une surface d'échange de température trop faible par rapport à la masse d'accumulation. On pourrait, il est vrai, dans le cas d'une très grande grosseur

  
de grain, atteindre la surface nécessaire d'échange de température par l'utilisation de grandes quantités de matière en vrac. 

  
liais il est évident qu'à partir d'une certaine limite, les accumulateurs de froid deviennent trop volumineux, sans que les intervalles de temps, très longs dans ce cas, entre les permutations présentent encore une utilité notable. Dans le cas d'une grosseur de grain très petite, les canaux entre les grains deviennent trop étroits. Il en résulte par suite des diamètres hydrauliques trop petits, de sorte qu'il se présente des conditions d'écoulement défavorables, même lorsque le rapport de la surface à la masse d'accumulation est encore plus petit que dans le cas de claies formées de tôles moletées. C'est pourquoi la grosseur de grain doit être telle qu'elle ne dépasse pas la limite inférieure de 2 mm. comme diamètre.

  
Il a été fait la constatation nouvelle que, dans le cas de l'utilisation de matière en vrac comme masse d'accumulation, la quantité de la matière en vrac et par suite - dans le cas d'une section transversale de l'accumulateur de froid déterminée par les quantités ce gaz et par la section transversale libre d'écoulement - la hauteur E de la masse d'accumulation doit être déterminée en fonction du diamètre d des corps constituant la matière en vrac.

  
Conformément à l'invention, la limite inférieure du rapport entre la hauteur H de la masse d'accumulation et le diamètre d des grains de la matière en vrac doit être déterminée par la relation :

  

 <EMI ID=16.1> 


  
 <EMI ID=17.1> 

  
d désigne le diamètre des grain, en m, déterminé par la largeur moyenne des mailles des tamis utilisés pour obte- <EMI ID=18.1>  nir une grosseur de grain aussi uniforme que possible (dans le cas de corps sphériques ou analogues à des ellipsoïdes, d est le diamètre moyen, - dans le cas d'anneaux d = 2,4.diamètre de[pound] anneaux, - dans le cas de corps en forme de selle, d = 3,6.largeur des selles), <EMI ID=19.1> 

  
de l'accumulateur de froid supposé vide, c'est-à-dire sans teni:
compte de la diminution de volume produite par la matière en vrac,

  
 <EMI ID=20.1> 

  
d'autre part, la limite supérieure est déterminée par la relation

  

 <EMI ID=21.1> 


  
On choisit de préférence les valeurs suivantes : 

  

 <EMI ID=22.1> 


  
En ce qui concerne la grosseur de grain de la matière en vrac, il y a encore lieu de mentionner ce qui suit :

  
La grosseur de grain doit être aussi uniforme que possible. Des grains de grosseurs différentes dans une seule et même couche de matière en vrac donnent un grand remplissage de l'espace disponible et des canaux d'écoulement très étroits: La chute de pression est par conséquent importante. Le rapport de la surface à la masse d'un grain doit, en vue d'une,bonne utilisation de la capacité d'accumulation, être aussi uniforme que possible. Il sera parfois avantageux d'utiliser, dans des couches situées à des hauteurs différentes dans un accumulateur de froid selon l'invention, des grains de matière en vrac de diamètres différents d ou de natures différentes.

   Lors du refroidissement du gaz dans l'accumulateur de froid, il se produit en effet, à des hauteurs différentes, des séparations de différents constituants du gaz, séparations qui engorgent les canaux d'écoulement entre les grains de matière en vrac. Il faut alors, en ces endroits, veiller, par le choix de grains appropriés de matière en vrac de diamètre plus grand, à assurer des diamètres d'écoulement plus grands correspondants, de sorte que les précipités ne conduisent pas trop vite à des engorgements. En général il s'agit dans les précipités, de la séparation d'acide carbonique solide, de sorte que cette mesure doit être appliquée principalement

  
 <EMI ID=23.1> 

  
couche de grain de matière en vrac de ce genre doit être calculée individuellement d'après les données fournies par l'invention.

  
Il est donné ci-après un exemple de la détermination, Concernent . l'invention, d'un accumulateur de froid rempli uniformément de gravier :

  
 <EMI ID=24.1>   <EMI ID=25.1> 

  
m Grosseur de grain moyenne d = 0,0125 Vitesse d'écoulement du gaz w = 1,3 m/s.

  
Conformément à l'invention, la valeur la plus favorable pour H est

  

 <EMI ID=26.1> 


  
respectivement

  

 <EMI ID=27.1> 


  
 <EMI ID=28.1> 

  
La section transversale du régénérateur devient alors

  

 <EMI ID=29.1> 


  
 <EMI ID=30.1> 

  
devient W. =2.1650.0,13 = 430 grande calorie 

  
On choisit avantageusement, pour'la fréquence des permutations, la valeur

  

 <EMI ID=31.1> 


  
Une période de fonctionnement entre des permutations successives dure par conséquent 6 minutes environ.

Claims (1)

1. Revendications.

   1.- Accumulateur de froid travaillant par permutation périodique

   avec une matière en vrac comme masse d'accumulation, par exem gravier, fragments, pyrite de fer ou analogue, dans lequel la fréquence des permutations par heure est, en fonction de la

   masse d'accumulation et de la quantité de gaz passant à trave: l'accumulateur de froid <EMI ID=32.1>

   relation dans laquelle a doit être compris entre 2 et 25, de préférence être de 4,2 environ, tandis que V désigne le volume <EMI ID=33.1>

   masse d'accumulation en grandes calories/OC, comme indiqua dam

   le brevet principal, caractérisé en ce que le rapport entre la

   <EMI ID=34.1>

   matière en vrac est limité par les relations :

   <EMI ID=35.1>

   Cane lesquelles H désigne la hauteur de la matière en vrac en m,

   d désigne le diamètre des grains en m, déterminé

   par la largeur moyenne des mailles des tamis

   <EMI ID=36.1>

   grain aussi uniforme que possible (dans le cas

   de corps sphériques ou analogues à des ellip-

   17 soldes d est le diamètre moyen, - dans le cas d'anneaux d = 2,4.diamètre des anneaux, - dans le cas de corps en forme de selle d = 3,6.1argeur des selles),

   <EMI ID=37.1>

   supposé libre, c'est-à-dire sans tenir compte de la diminution de volume produite par la matière en vrac,

   <EMI ID=38.1>

   <EMI ID=39.1>

   et la valeur pour le diamètre d des grains de matière en vrac

   <EMI ID=40.1>

   2.- Accumulateur de froid suivant la revendication 1, caractérisé

   en ce que ce rapport présente la valeur suivante :

   <EMI ID=41.1>

   <EMI ID=42.1>

   en ce que ce rapport présente la valeur suivante t

   <EMI ID=43.1>

   4.- Accumulateur de froid suivant la revendication 1, caractérisé

   en ce que dans une seule et même couche de matière en vrac, on utilise des graine d'un diamètre uniforme d.

   /? <EMI ID=44.1>

   dans l'accumulateur de froid, on utilise des graina de matière en vrac possédant des diamètres différents ou des natures diffé. rentes, en particulier, dans le domaine des basses températures ou des fortes séparations de matière solide, des graine avec un

   <EMI ID=45.1>