BE474806A - - Google Patents

Description

   <EMI ID=1.1> 

  
Les procédés actuellement en usage pour effectuer l'échange du froid entre deux fluides dans les appareils de fractionnement de l'air et des gaz appartiennent essentiellement ou au système d'échange à contre-courant ou au système de régénération à remplissage, où le parcours est fait alternativement par le fluide froid et par le ,fluide chaud. Dans le premier cas les fluides parcourent des voies différentes et échangent le froid à travers les surfaces limitant ces voies;

  
dans le deuxième cas, par contre, les fluides parcourent alternativement la même voie, qui reçoit le froid d'un fluide et le cède à celui qui suit. La première méthode est caractérisée par une haute pureté des fluides, mais aussi par une consommation élevée d'énergie; pour la seconde, la consommation est plus basse, mais aussi la pureté est moindre à cause du mélange partiel, et le fonctionnement est discontinu. Ces inconvénients sont spécialement sensibles dans les installations de fractionnement de l'air pour la récupération du froid entre les produits de la rectification de l'air liquide sortant de l'appareil de fractionnement (oxygène et azote) et l'air entrant à être décomposé.

  
La présente invention a pour objet un nouveau procédé pour effectuer l'échange du froid entre deux fluides, qui offre de considérables avantages vis-à-vis de ceux connus jusqu'ici

  
et qui consiste essentiellement à faire parcourir d'une manière continue, en direction parallèle à l'axe, des secteurs d'un cylindre tournant remplis de corps solides à chaleur spécifique élevée, de manière que pendant la rotation chaque secteur est successivement traversé, d'abord par l'un des fluides, puis

  
par l'autre; l'échange du froid a lieu ainsi à travers les corps solides qui servent d'accumulateurs et de vecteurs de

  
la chaleur.

  
Parmi les différents types d'appareil aptes à réaliser

  
ce nouveau procédé, on indique, à titre d'exemple non limitatif, celui représenté dans le dessin annexé.

  
L'appareil se compose essentiellement d'un cylindre

  
creux C qui tourne au moyen de son arbre 1 autour de son axe X-Y. Le dit cylindre est divisé en plusieurs compartiments longitudinaux 2 moyennant des diaphragmes à paroi pleine 3 traversant l'axe; dans les compartiments sont placés les

  
corps de remplissage à chaleur spécifique élevée, indiqués dans les dessins par des hachures croisées. 

  
Le cylindre C, parfaitement étanche, tourne entre les deux têtes fixes A-B, dont chacune est munie de diaphragmes transversaux 4 (figure 3), de façon à former deux chambres de distribution semi-amniaires 9-10 (respectivement 12-11), parcourues respectivement par les deux fluides.

  
Le fonctionnement de l'appareil est évident; l'un des

  
 <EMI ID=2.1> 

  
traverse les compartimente, qui pendant la rotation du cylindre viennent se trouver en correspondance de la dite chambre, et après avoir livré la chaleur aux corps solides contenue dans ces compartimente, il passe dans la chambre 11, convenablement refroidie, et de celle-ci à la sortie 6; le fluide froid par contre entre par 7 dans la chambre 12 et après avoir traversé les compartimente du cylindre tournant, en absorbant la chaleur des corps solides, il passe dans la chambre 10 convenablement réchauffée, et de celle-ci à la sortit 8.

  
Les bourrages d'extrémité entre les parties fixes et

  
les parties mobiles peuvent être de types déjà connue et en tout cas, ils peuvent être de grande efficacité, de façon à assurer la décharge à l'extérieur d'éventuelles fuites et à rendre impossible le mélange entre les différents fluides.

  
La figure 4 représente une section agrandie de la tête supérieure à la hauteur du diaphragme transversal 4, suivant la <EMI ID=3.1> 

  
que les compartimenta 2 passent successivement au-dessous de la base 13 du diaphragme 4, le fluide résiduel contenu dans les compartiments vient se trouver non seulement dans l'impossibilité de passer à la zone réservée à l'autre fluide par la présence des chambres supplémentaires 14', mais il est en outre mi. en communication avec la chambre .entrale de décompression 14 qui a une sortie vers l'extérieur par le canal 15.

  
Il est évident qu'en variant soit les dimensions de

  
 <EMI ID=4.1> 

  
possibilité de régler aisément l'efficacité de l'échange suivant les différents débita de fluide.

  
L'appareil à deux fluides peut être construit aussi avec toutes les entrées et sorties des fluides réunies à une seule

  
 <EMI ID=5.1> 

  
à ce propos de diviser les chambres semi-annulaires des têtes fixes au moyen des diaphragmes supplémentaires 16, comme indiqué schématiquement dans les figures 5-ci représentant respectivement les sections des tètes A et B. De cette manière, l'un des

  
 <EMI ID=6.1> 

  
traverse les compartiments du cylindre supérieur, passe à la chambre 9 de la tête A (complètement dépourvue de communication avec l'extérieur) et de celle-ci à la chambre adjacente 9', pour parcourir, dans le sens opposé au précédent, les comparti-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
sortie connexe avec la tête B. D'une maniere analogue, l'autre fluide, entrant dans la chambre 12 de la tête B, passe successivement dans les chambres 10 et 10' de la tête A, et

  
 <EMI ID=8.1> 

  
sortie.

  
Il est évident qu'au moyen d'une division des têtes fixes en diverses chambres, l'appareil peut être adapté à échanger le froid aussi entre plus de deux fluides.

  
Parmi les avantages offerts par le nouveau procéd&#65533;

  
 <EMI ID=9.1> 

  
citer les suivants :
A) possibilité de remplacer une couple de régénérateurs communs à marche alternée par un seul appareil à deux fluides.

Claims (1)

1. b) fonctionnement continu sans organes automatiques de commutation à étanchéité incertaine et variable;

   o) possibilité de varier l'efficacité de l'échange pour le conformer aux différente débits, en réglant la vitesse de rotations <EMI ID=10.1>

   s'effectue pas à travers des surfaces métalliques, et possibilité d'une récupération, la meilleure possible, avec surfaces relativement réduites et sans emploi de tuyaux: e) basse consommation d'énergie, aussi à raison de la perte de charge réduite; f) haute pureté des fluides à raison de la possibilité de les séparer pendant leur parcours;

   g) avantage particulier dans les appareils de fractionnement de l'air et des gaz, dû au fait qu'en alternant les mêmes surfaces dans le fluide chaud et dans le fluide froid, il n'y <EMI ID=11.1>

   benzol etc..., étant donné qu'un dégel se produit automatiqu ement à chaque cycle. La chaleur de condensation de l'eau et du CO , benzol, etc. contribue au transport du froid. Le transfert du froid est d'ailleurs assez indépendant de l'état de propreté

   des surfaces.

   Il est évident que le procédé objet de la présente invention, peut être réalisé moyennant des appareils d'un type apparemment différent de celui décrit ci-haut, sans sortir pour celà du domaine de l'invention.

   <EMI ID=12.1>

   1) Procédé pour effectuer l'échange du froid entre deux ou plusieurs fluides, caractérisé en ce que les fluides sont obligés à traverser d'une manière continuelle et dans la direction

   <EMI ID=13.1>

   de corps solides d'une chaleur spécifique élevée, de sorte que par l'effet de la rotation les mêmes secteurs sont successivement traversés d'abord par l'un des fluides et puis par l'autre ou par les autres.

   2) Appareil) à deux fluides pour l'application du procédé suivant 1) caractérisé essentiellement par un cylindre creux, divisé par des diaphragmes radiaux à paroi pleine en divers compartiments longitudinaux, dans lesquels sont placés

   des corps solides de remplissage à chaleur spécifique élevée, ce cylindre tournant sur son propre axe, à étanchéité parfaite, entre deux tête fixes divisées en deux chambres de distribution communiquant d'un c8té avec un certain nombre de compartiments du cylindre et de l'autre coté respectivement avec les conduites d'entrée et de sortie des deux fluides.

   3) Appareil suivant 2), caractérisé en ce que les entrées et les sorties des deux fluides s'effectuent à travers les quatre chambres séparées dans lesquelles est divisée l'une des deux têtes fixes, tandis que les quatre chambres correspondantes de l'autre tête communiquent entre elles deux à deux.

   <EMI ID=14.1>

   les chambres de distribution et les entrées et sorties raccordées à elles sont prévues en nombre suffisant pour permettre l'utilisation de l'appareil également pour l'échange de chaleur entre plus de deux fluides.

   Le tout comme illustré et décrit dans les buts spécifiés.