FR2766263A1 - Industrial cross current cooler with air flow correctors - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un réfrigérant industriel du type àThe subject of the present invention is an industrial refrigerant of the type
courants croisés d'air réfrigérant et de fluide à refroidir, généralement cross currents of refrigerant air and fluid to be cooled, generally
de l'eau, tels que les réfrigérants utilisés dans des centrales électriques. water, such as refrigerants used in power plants.
Le réfrigérant visé par l'invention comporte un corps d'échange thermique pourvu d'un ensemble de caillebotis répartis sur plusieurs étages horizontaux, sur lesquels peut ruisseler le fluide à refroidir, et une structure de support de ces caillebotis comprenant des entretoises verticales reliant des éléments supportant les caillebotis et séparant les The refrigerant targeted by the invention comprises a heat exchange body provided with a set of gratings distributed over several horizontal stages, on which the fluid to be cooled can flow, and a support structure of these gratings comprising vertical struts connecting elements supporting the gratings and separating the
t1 différents étages du corps d'échange. t1 different stages of the exchange body.
Ces réfrigérants sont utilisés notamment à la base de tours de réfrigération sur la périphérie desquelles ils sont disposés, I'air pénétrant horizontalement sur le pourtour du corps d'échange, traversant le flux d'eau qui ruisselle verticalement sur le corps d'échange, et s'engouffrant These refrigerants are used in particular at the base of cooling towers on the periphery of which they are arranged, the air penetrating horizontally around the periphery of the exchange body, passing through the flow of water flowing vertically on the exchange body, and engulfing
ensuite à l'intérieur de la tour.then inside the tower.
La performance des réfrigérants à courants croisés est sensiblement affectée par l'effet du vent, plus particulièrement lorsque son orientation n'est pas radiale, mais plus ou moins tangentielle et fluctuante. Les appareillages neufs peuvent être conçus avec des cloisons radiales qui ont un rôle de coupe-vent et de guides d'air. Ces " cloisons " sont onéreuses et lourdes à construire, du fait des grandes dimensions des ouvrages et des efforts à supporter. En effet, la hauteur de ces réfrigérants est fréquemment de 10 à 20 mètres et leur largeur The performance of cross-flow refrigerants is significantly affected by the effect of the wind, especially when its orientation is not radial, but more or less tangential and fluctuating. New equipment can be designed with radial partitions that act as windbreaks and air guides. These "partitions" are expensive and heavy to build, because of the large dimensions of the structures and efforts to support. Indeed, the height of these refrigerants is frequently 10 to 20 meters and their width
radiale peut atteindre 15mètres.radial can reach 15 meters.
Dans les ouvrages anciens qui ne sont pas a priori conçus avec des cloisons coupe-vent, ni même conçus pour en recevoir, il est difficile, coûteux et très long de mettre en place de telles cloisons. Celles-ci sont d'autant plus difficiles à installer et à stabiliser lorsque les secteurs sont limités par des portiques ouverts, sans poutres transversales ni () contreventements, ce qui est le cas des grands réfrigérants de certaines centrales électriques o les dimensions des portiques atteignent 22 x 14 mètres. Des propositions avec des cloisons additives ont été formulées, sans pouvoir être mises en oeuvre, en raison de leur complexité et de leur coût. L'invention a donc pour but de proposer une solution relativement simple et peu onéreuse au problème posé, permettant d'éviter d'installer des cloisons entre les secteurs angulaires répartis sur la circonférence du réfrigérant, afin de canaliser et de redresser le flux d'air traversant le In older works that are not a priori designed with windbreaks, nor even designed to receive, it is difficult, expensive and very long to set up such partitions. These are all the more difficult to install and stabilize when the sectors are limited by open gantries, without transverse beams and () braces, which is the case of large refrigerants of some power plants where the dimensions of the gantries reach 22 x 14 meters. Proposals with additive partitions have been formulated but can not be implemented because of their complexity and cost. The invention therefore aims to propose a relatively simple and inexpensive solution to the problem, to avoid installing partitions between the angular sectors distributed on the circumference of the refrigerant, in order to channel and straighten the flow of air crossing the
corps d'échange.exchange body.
Conformément à l'invention, une partie au moins des entretoises du corps d'échange est munie de redresseurs verticaux du flux d'air réfrigérant traversant le corps d'échange, ces redresseurs constituant des According to the invention, at least part of the spacers of the exchange body is provided with vertical rectifiers of the flow of cooling air passing through the exchange body, these rectifiers constituting
coupe-vent et des guides du flux d'air. windproof and airflow guides.
Ainsi, les entretoises tubulaires utilisées jusqu'à présent pour séparer les étages de caillebotis, remplissent une fonction supplémentaire, consistant à supporter les redresseurs du flux d'air. Ces derniers font partie du corps d'échange et homogénéisent le flux d'air, ce Thus, the tubular spacers used until now to separate the grating stages, fulfill an additional function of supporting the rectifiers of the air flow. These are part of the exchange body and homogenize the airflow, this
qui améliore le fonctionnement et la performance moyenne du dispositif. which improves the operation and the average performance of the device.
Suivant un mode dé réalisation de l'invention, chaque redresseur est constitué de deux ailettes s'étendant verticalement de chaque côté de l'entretoise correspondante, et dont la largeur est déterminée de façon à According to one embodiment of the invention, each rectifier consists of two fins extending vertically on each side of the corresponding spacer, and whose width is determined so as to
réduire les efforts horizontaux.reduce horizontal efforts.
Les redresseurs peuvent être réalisés en une matière plastique The rectifiers can be made of plastic
appropriée, par exemple en polypropylène par injection. suitable, for example polypropylene injection.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au Other features and advantages of the invention will appear in
cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins course of the description which follows, made with reference to the drawings
annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est une vue en élévation schématique d'un réfrigérant du type à courants croisés et à caillebotis, disposé à la base d'une tour 3 de réfrigération faisant partie d'une installation industrielle telle qu'une appended which illustrate one embodiment thereof by way of non-limiting example. FIG. 1 is a diagrammatic elevational view of a cross-flow and slatted type refrigerant disposed at the base of a refrigeration tower 3 forming part of an industrial installation such as a
centrale électrique.Power plant.
La figure 2 est une vue de dessus d'un secteur angulaire de FIG. 2 is a top view of an angular sector of
caillebotis faisant partie du corps d'échange du réfrigérant de la figure 1. grating forming part of the refrigerant exchange body of FIG.
La figure 3 est une vue en perspective éclatée partielle à échelle agrandie, représentant un redresseur de flux d'air et un support de caillebotis recevant également ce redresseur, dans le corps d'échange FIG. 3 is a partial exploded perspective view on an enlarged scale, showing an air flow rectifier and a grating support also receiving this rectifier, in the exchange body.
des figures 1 et 2.Figures 1 and 2.
La figure 4 est une vue en élévation partielle montrant des supports de caillebotis et des entretoises tubulaires équipées de redresseurs selon FIG. 4 is a partial elevational view showing slatted supports and tubular spacers equipped with rectifiers according to
la figure 3.Figure 3.
t<) La figure 5 est une vue de dessus illustrant un secteur angulaire du corps d'échange des figures 1 et 2 et montrant une disposition possible 5) is a top view illustrating an angular sector of the exchange body of FIGS. 1 and 2 and showing a possible disposition
des redresseurs du flux d'air dans ce secteur. rectifiers of the airflow in this area.
La figure 6 est une vue de dessus schématique du corps d'échange annulaire des figures 1 et 2, illustrant une autre distribution FIG. 6 is a schematic top view of the annular exchange body of FIGS. 1 and 2, illustrating another distribution.
1n possible des redresseurs dans le corps d'échange. 1n possible rectifiers in the exchange body.
Le dispositif illustré aux figures 1 et 2 comprend une tour 1 de réfrigération d'un fluide tel que de l'eau, et, disposé à sa base sur la périphérie de cette tour, un réfrigérant 2. Ce dernier comporte un corps d'échange 3, distribué annulairement au-dessous de la base de la tour 1, constitué de plusieurs étages superposés de caillebotis 4, chaque étage étant formé d'un ensemble de caillebotis juxtaposés suivant la distribution The device illustrated in FIGS. 1 and 2 comprises a tower 1 for refrigerating a fluid such as water, and disposed at its base on the periphery of this tower, a refrigerant 2. The latter comprises an exchange body 3, distributed annularly below the base of the tower 1, consisting of several superposed floors of grating 4, each floor being formed of a set of gratings juxtaposed according to the distribution
de la figure 2.of Figure 2.
Les caillebotis 4 sont des grilles rectangulaires sur lesquelles peut ruisseler ou s'égoutter le fluide chaud amené au-dessus de l'étage supérieur du corps d'échange 3, par des moyens connus en soi et non représentés. Ce fluide à réfrigérer s'écoule donc de manière sensiblement verticale sur les caillebotis 4 d'un étage au suivant, et le flux de fluide croise un flux d'air essentiellement horizontal (flèches V), qui traverse le corps 3 et s'engouffre à l'intérieur de la tour 1, au-dessus de laquelle la The gratings 4 are rectangular grids on which can flow or drip the hot fluid brought above the upper stage of the exchange body 3, by means known per se and not shown. This fluid to be refrigerated thus flows substantially vertically on the gratings 4 from one stage to the next, and the flow of fluid crosses an essentially horizontal air flow (arrows V), which passes through the body 3 and rushes inside Tower 1, above which the
3o fraction évaporée de l'eau se condense partiellement. The evaporated fraction of the water partially condenses.
Les caillebotis rectangulaires 4 reposent par leurs quatre sommets sur des supports 5 constitués par des plaques rectangulaires horizontales munies à leurs extrémités opposées de moyens d'accrochage et de retenue des caillebotis 4. Ces moyens peuvent être, comme représenté, des ergots ou doigts 6, 7 venant s'introduire dans le grillage des caillebotis 4 et faisant saillie de la face supérieure des plaques 8 des supports 5. Les plaques 8 sont pourvues, sur leurs faces supérieures et inférieures, de pièces tubulaires 9, solidarisées de façon appropriée avec la plaque 8, la pièce inférieure 9 pouvant être complétée par des nervures 11 de renforcement, reliant par exemple ladite pièce tubulaire 9 à la face Rectangular gratings 4 are supported by their four vertices on supports 5 constituted by horizontal rectangular plates provided at their opposite ends with hooking means and retaining gratings 4. These means may be, as shown, pins or fingers 6, 7 to be introduced into the grating of the grating 4 and protruding from the upper face of the plates 8 of the supports 5. The plates 8 are provided, on their upper and lower faces, with tubular parts 9, appropriately secured to the plate 8, the lower part 9 can be completed by reinforcement ribs 11, for example connecting said tubular part 9 to the face
inférieure de la plaque 8.lower part of the plate 8.
1<) Des entretoises tubulaires verticales 12 viennent s'emboîter par leurs extrémités opposées dans les pièces tubulaires respectives 9, la longueur des entretoises 12 correspondant à la distance entre deux étages de caillebotis 4. Les entretoises 12 sont traversées axialement par des fils de suspentes 13, dont les extrémités supérieures sont fixées de 1 <) Vertical tubular spacers 12 are interlocked by their opposite ends in the respective tubular parts 9, the length of the spacers 12 corresponding to the distance between two floors of grating 4. The spacers 12 are traversed axially by son of hangers 13, whose upper ends are attached
n5 manière connue en soi à la structure du réfrigérant. in a manner known per se to the structure of the refrigerant.
Une partie au moins des entretoises tubulaires 12 est munie de redresseurs verticaux 14 du flux d'air réfrigérant traversant le corps d'échange. Dans la réalisation représentée, chaque redresseur 14 est constitué de deux ailettes planes 15 s'étendant verticalement de chaque ) côté de l'entretoise correspondante 12, avec laquelle elles constituent un ensemble mono-bloc obtenu par exemple par extrusion. La largeur! des ailettes 15 est déterminée de façon à réduire les efforts horizontaux exercés sur celles-ci par le flux d'air V. Dans les extrémités des pièces tubulaires 9, sont agencées des saignées diamétralement opposées 16, 17, dans lesquelles peuvent venir s'emboîter les côtés correspondants des ailettes 15. Chaque pièce tubulaire 9 peut ainsi comporter avantageusement deux paires 16 et 17 de saignées, les deux saignées 16 d'une paire étant diamétralement opposées et de même les deux saignées 17 de l'autre paire étant 3e également diamétralement opposées, mais décalées de 90 des précédentes. Ainsi la base des ailettes est calée en orientation par embrèvement At least a portion of the tubular spacers 12 is provided with vertical rectifiers 14 of the flow of cooling air passing through the exchange body. In the embodiment shown, each rectifier 14 consists of two flat fins 15 extending vertically from each side of the corresponding spacer 12, with which they constitute a single-block assembly obtained for example by extrusion. The width! fins 15 is determined so as to reduce the horizontal forces exerted on them by the air flow V. In the ends of the tubular parts 9, are arranged diametrically opposed grooves 16, 17, in which can be nested the corresponding sides of the fins 15. Each tubular part 9 can thus advantageously comprise two pairs 16 and 17 of grooves, the two grooves 16 of a pair being diametrically opposed and likewise the two grooves 17 of the other pair being equal to 3 diametrically opposite, but offset from 90 of the previous ones. Thus the base of the fins is wedged in orientation by recess
de cette base dans les saignées diamétrales correspondantes 16 ou 17. of this base in the corresponding diametrical grooves 16 or 17.
L'orientation prévue pour le redresseur 14 peut être maintenue lorsque le The orientation intended for the rectifier 14 can be maintained when the
support associé 5 est tourné de 90", par emboîtement de la base dudit redresseur dans la seconde paire 16 ou 17 de saignées. associated support 5 is turned 90 ", by interlocking the base of said rectifier in the second pair 16 or 17 of grooves.
La figure 4 montre la disposition d'un redresseur 14 monté entre deux plaques supports juxtaposées 8 et entre deux étages de caillebotis 4. Il n'est pas a priori indispensable d'équiper la totalité du corps I( d'échange 3 avec des entretoises 12 à redresseurs 14. En effet, il est plus logique de les disposer en façade, là o l'air attaque le corps d'échange 3, sur une certaine épaisseur et sur toute la hauteur de l'entrée d'air comme représenté à la figure 5: sur celle-ci on voit un secteur angulaire 16 du corps d'échange 3, équipé de redresseurs d'air 14 à partir de sa i façade et sur une certaine profondeur radiale, ainsi que sur toute la longueur de ses côtés dans la direction radiale, et sur une certaine profondeur radiale au voisinage de sa face de sortie du flux d'air S. La direction du flux d'air Vl se situe dans un plan pratiquement confondu avec celui des plans verticaux des redresseurs 14, ce qui correspond à un cas pratiquement idéal. La flèche V2 illustre la direction d'un flux d'air notablement incliné sur les plans verticaux des redresseurs 14, et que ceux-ci ont donc pour fonction de redresser et de guider à FIG. 4 shows the arrangement of a rectifier 14 mounted between two juxtaposed support plates 8 and between two stages of grating 4. It is not a priori essential to equip the whole body I (exchange 3 with spacers 12 to rectifiers 14. Indeed, it is more logical to arrange them in frontage, where the air attacks the exchange body 3, over a certain thickness and over the entire height of the air inlet as shown in FIG. FIG. 5 shows an angular sector 16 of the exchange body 3, equipped with air straighteners 14 from its front and over a certain radial depth, as well as over the entire length of its sides. in the radial direction, and over a certain radial depth in the vicinity of its outlet face of the air flow S. The direction of the air flow Vl lies in a plane substantially coinciding with that of the vertical planes of the rectifiers 14, which which corresponds to a practically ideal case The arrow V2 ill the direction of a flow of air noticeably inclined on the vertical planes of the rectifiers 14, and that these therefore have the function of straightening and guiding to
l'intérieur du corps d'échange 3.the inside of the exchange body 3.
Bien entendu dans le secteur angulaire 16 considéré ou dans les différents secteurs 16 équipés de redresseurs 14, ceux-ci peuvent aussi, Of course, in the angular sector 16 in question or in the different sectors 16 equipped with rectifiers 14, these can also,
en variante, occuper la totalité du garnissage du corps d'échange. alternatively, occupy all the packing of the exchange body.
Toutefois lorsqu'il s'agit de corriger l'effet perturbateur du vent, il est possible d'équiper les seuls secteurs du réfrigérant exposés au vent dominant V, comme illustré à la figure 6, qui montre une série de sept secteurs angulaires 16 à 22, équipés essentiellement en façade et suivant des lignes radiales de redresseurs 14, I'ensemble de ces secteurs 16-22 s'étendant sur moins d'une demi circonférence sous le vent dominant V. Dans les autres secteurs 23 à 31, seules les lignes radiales peuvent être However, when it is a question of correcting the disturbing effect of the wind, it is possible to equip only refrigerant sectors exposed to the prevailing wind V, as illustrated in FIG. 6, which shows a series of seven angular sectors 16 to 22, equipped essentially in front and along radial lines of rectifiers 14, all of these sectors 16-22 extending over less than half a circumference under the prevailing wind V. In the other sectors 23 to 31, only the radial lines can be
munies des redresseurs 14.equipped with rectifiers 14.
Il est possible d'augmenter le diamètre extérieur des entretoises tubulaires 17, afin d'améliorer l'inertie. Par ailleurs, pour alléger les pièces 12 et guider les fils de suspente 13, il est possible de ménager un chambrage (non représenté) dans la partie centrale des entretoises 12, seules les extrémités de celles-ci étant exécutées avec un passage calibré. Il serait également possible de réaliser des saignées dans les pièces tubulaires 9 à des intervalles angulaires différents de 90 degrés, par exemple trois paires distantes de 120 degrés, pour accroître les It is possible to increase the outside diameter of the tubular spacers 17, in order to improve the inertia. Moreover, to lighten the parts 12 and guide the suspension son 13, it is possible to arrange a recess (not shown) in the central portion of the spacers 12, only the ends thereof being executed with a calibrated passage. It would also be possible to make grooves in the tubular parts 9 at angular intervals different from 90 degrees, for example three pairs spaced 120 degrees apart, to increase the
possibilités d'orientation des redresseurs 14. orientation possibilities of the rectifiers 14.
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9709180A FR2766263B1 (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | INDUSTRIAL REFRIGERATOR OF THE CROSS-CURRENT TYPE PROVIDED WITH AIR FLOW RECTIFIERS |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
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| FR2766263A1 true FR2766263A1 (en) | 1999-01-22 |
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| FR9709180A Expired - Fee Related FR2766263B1 (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | INDUSTRIAL REFRIGERATOR OF THE CROSS-CURRENT TYPE PROVIDED WITH AIR FLOW RECTIFIERS |
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|---|---|
| FR (1) | FR2766263B1 (en) |
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| FR2766263B1 (en) | 1999-10-22 |
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