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WAUTELET Camille Ernest,42 Avenue Emile Zola à Schaerbeek.
PROCEDE POUR PRODUIRE DE L'AIR A L'ETAT B E SOUS-SATURATION HUMIDE,AU MOYEN DE LA CHALEUR CONTENUE DANS CET AIR UTILISEE AVANT SON EXTRACTION.
La présente invention a pour objet un procédé pour extraire l'eau contenue dans l'air,sous forme de vapeur,dans des proportions supérieures à celles obtenues par les procédés actuellement connus,qui employent le refroidissement de l'air comme agent de déshydratation,eut égard à la quantité réelle de chaleur enlevée à l'air au cours de son traitement.
Elle se caractérise essentiellement en ce qu'elle utilise la chaleur contenue dans l'air à déshydrater pour obtenir la déshy dratation maximum correspondant à l'abaissement réel de la température finale de l'air traité.
Ce procédé,entièrement nouveau, consiste à soumettre l'air à dé- shydrater à un double échange de chaleur .Le premier est un refroi dissement energique de l'air traité,avec extraction de chaleur, qui abaisse sa température à un degré determiné correspondant à une teneur d'eau recherchée pour l'état de saturation co.rrespon- dant,le second consiste en un échange de chaleur entre l'air ainsi refroidi et l'air restant à refroidir, qui a pour effet de relever la température finale de l'air refroidi au taux prévu pour son utilisation,avec sous-saturation subséquente de l'air ainsi traité.
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Ce cycle est réalisé ainsi qu'il est défini schématiquement par la figure I, qui représente une forme d'appareil adéquat à cette fonction.Elle est explicative et non limitative,en ce sens que tout moyen quelconque d'échanger la chaleur entre la masse d'air refroidie et celle à refroidir,ramène au principe fondamental de la présente invention,qui consiste à utiliser la chaleur contenue dans l'air à refroidir pour opérer un premier refroidissement d'abord,et un réchauffement ensuite,ces deux fonctions ayant lieu simultanément,par action directe,ou séparément par l'intervention d'un accumulateur de chaleur,conformément à l'exposé suivant:
Dans l'appareil représenté figure I, A est une canalisation,par laquelle l'air à déshydrater est amené à l'échangeur B qui est ici un tuyau à ailettes,dans lequel l'air arrive avec une tempé.. rature T, et un état hygrométrique E .Cet air débouche dans un canal C,qui consiste en même temps en un réservoir d'eaux condensées muni d'un tuyau d'évacuation C'd'où elle passe dans la chambre C" séparée de l'échangeur B par le réfrigérant D et hermétiquement close de toutes autres part.Son fonctionnemnt est le suivant:
L'air à traiter étant mis en mouvement par un moyen quelconque, naturel ou non,traverse le refroidisseur D duquel il sort à la température T m chargé de vapeur d'eau,à saturation,et à la tension correspondant à cette température.Il traverse alors l'échan- geur B parcouru par l'air primaire à la température T état hygro- métrique H ,Il se produit alors un échange de chaleur entre ces deux courants d'air,qui a pour effet de partager entr'eux,dans la limite de la capacité de transfert de l'échangeur,leurs chaleurs réciproques.L'air précédemment refroidi en sort réchauffé à la température T f,et à l'état de sous-saturation hygrométrique y correspondant,l'air primaire en sort refroidi à la température résultante L c,
etcl'état de sursaturation correspondant.
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En effet,l'air à sa sortie du refroidisseur D est saturé de vapeur à la tension correspondant à sa température,et ne trouve pas sur le trajet qu'il effectue entre le refroidisseur et l'échangeur,de source d'eau.,celle résultant des condensations étant retenue en aval du refroidisseer.Dans ces conditions,le réchauffement qu'il subi au cours de son passage au travers de ce denier appareil a pour effet, en le ramenant à la température prévue pour son utilisation,d'augmenter sa siccité dans la proportion exacte de cet échauffement et de l'augmentation des tensions de vapeur qui en résultent,ainsi qu'il ressort de l'examen dudiagramme représenté figure 2 qui est celui d'un cycle complet,dont l'évolution est chiffrée dans le but d'en rendre les conclusions plus marquantes.
Le point A représente l'air à traiter suppesé à la température de +5 C,état hygrométrique 90%,contenant donc 6,Il grammesd'eau par M3.La ligne AB montre l'abaissement de température subi par l'air en parcourant l'échangeur B figI,duquel il sort à 0 , saturé, conte- nant donc 4,87 grammes d'eau par métre cube,Cette opération a donc causé la condensation de I,24 grammes d'eau.La ligne BC,représente la chute de température subie par l'extraction de chaleur pendant la traversée du réfrigérant D fig.2.qui amène l'air à ..5 ,saturé, contenant donc 3,45 grammes d'eau par métre cube,ce qui correspond à une nouvelle condensation de 1,42 grammas d'eau.L'extrac- tion totale d'eau, qui a lieu au point C du diagramme,
est donc de 1,24 + 1,42 = 2,66 grammes par métre cube.La ligne CD,marque le réchauffement de l'air par son passage au travers de l'échangeur, duquel il sort à 0 ,contenant 3,45 grammes d'eau,soit donc à un état de sous saturation hygrométrique de 70% environ.La ligne DA, représente le réchaufement de l'air traité à +5 pendant son utilisation, L'air ayant accompli ce cycle, y a laissé une quantité de chaleur égale à celle qui correspond à l'écart réel de température qui existe entre celle de son entrée et celle de sa sortie de l'appareil de traitement.Dans le cas examiné ici, cet écart est de 5 ,
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de +5 à 0 ,la quantité de chaleur enlevée par métre cube à l'air traité,est donc de 1,5 calories environ,et la quantité d'eau condensée, est de 2,66 grammes,
c'est à dire qu'elle correspond exactement à ce qu'elle est dans le cas de l'application directe du principe de la paroi froide,le seul connu actuellement,qui exigerait une extraction réelle de chaleur correspondant à l'abaissement de la température de l'air à la température de -5 ,d'ou il.résulterait une extraction de chaleur double,pour le même résultat.
Ce qui précède démontre que dans ce nouveau procédé,la température et l'état hygrométrique réels en fin d'opération,sont fonction de la température min ima à l'extracteur de chaleur D fig I,et de l'efficacité de l'échangeur de chaleur B figI.Ces deux facteurs étant/ facilement réglables dans la pratique,il en résulte que l'air traité peut être en tout temps,même en marche,obtenus dans les conditions les plus adéquates aux besoins pour lesquels il est traité,ce qui est en opposition avec tous les procédés actuellement connus, dans lesquels le refroidissement et la deshydratation de l'air sont abandonnés à eux mêmes,dèsque celui-ci est-,-en contact avec le ré- étant La présente invention est donc le seul moyen actuel d'obtenir par le simple jeu d'échanges de chaleur,
la déshydratation maximum par calorie extraite,etaussi d'adapter constamment et en marche,le taux
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4.:; "...-I-s de cette déshydratation, aux besoins auxquels elle doit répondra, . -- au fur et à mesure lÍiJ!::X:BJI!Xi-:n+1or de leur variation.
<2W- - Il n'est pas necessaire de représenter différents modes de réalisation des applications de cette invention,les moyens de réaliser des échangeurs de température étant pratiquement illimités, on doit seulement remarquer que les résultats thermiques et hygrostatiques ne dépendent nullement de leurs positions,natures ou formes,mais seulement de leur rendement réel.
Ayant déclaré en particulier et certifie la nature de la dite in- vention,ainsi que la menière dont elle doit être réalisée, je déclare revendiquer ce qui suit: