Défauts des liquéf acteurs à immersion. — Les
liquéfacteurs à immersion exigent beaucoup d'eau. Autour du serpentin du liquéfacteur d'une machine à ammoniaque de loo.ooo frigories-heure, fonctionnant dans les conditions indiquées plus haut, il faut faire circuler par heure de 140 à 150 hectolitres d'eau. Cette eau doit être claire; les dépôts de vase sur les spires extérieures des serpentins diminuent l'efficacité des surfaces d'échange; leur nettoyage est très difficile. Même avec de l'eau claire, il se forme souvent des gaines d'air sur les faces extérieures des serpentins, ce qui contribue encore à en diminuer l'efficacité. Enfin les fuites des serpentins sont difficiles à découvrir.
7. — Liquéfacteurs à ruissellement. — Quand on dispose d'une petite quantité d'eau dç réfrigération ou quand celle-ci n'est pas claire, il convient d'employer les liquéfacteurs à ruissellement (fig. 40 et 41).
Un tel appareil se compose d'une série de tuyaux généralement horizontaux formant un mur. L'eau froide sort d'une gouttière située audessus des tuyaux et ruisselle le long des spires. L'eau, à l'exception de celle qui se perd et s'évapore, est recueillie dans un bac placé à la partie
inférieure du mur. Une pompe la remonte dans la gouttière supérieure. On a toujours soin de remplacer l'eau perdue. Le fluide comprimé venant du compresseur pénètre par le haut du mur; le liquide refroidi est recueilli à la partie inférieure. Ce dispositif ne réalise pas le principe du contre-courant ; mais son application présente moins d'intérêt dans le cas actuel ; même en appliquant te contre-courant, l'eau ne
s'échaufferait que fort peu par suite de son évaporation partielle.
11 convient de réaliser une utilisation aussi parfaite que possible de l'eau de condensation.
Lorsqu'on dispose d'une quantité suffisante d'eau: on diminue la hauteur du mur formé par les serpentins et on augmente sa largeur (diminution du nombre des spires au profit de la longueur des tuyaux) ; en cas de pénurie d'eau, au contraire, on accroît la hauteur du mur formé par les serpentins et on diminue sa largeur (augmentation du nombre des spires).
faudage et orientant les serpentins dans la direction des vents dominants.
On améliore Tefficacité de la surface d'échange entre le fluide et le milieu extérieur en empêchant la stagnation du liquide frigorigène dans les tuyaux ; pour cela on produit un certain écoulement de ce liquide par une pente continue convenable donnée à ces tuyaux.
Les tuyaux des liquéfacteurs à ruissellement sont les mêmes que ceux des liquéfacteurs à immersion.
Au sujet de la circulation minima de Teau d'arrosage des tuyaux, on compte 2 litres à 2^5 par seconde et par mètre courant du tuyau supérieur du serpentin. Si, pour une machine à ammoniaque de 100.000 frigories-heure fonctionnant dans les conditions normales indiquées plus haut, on emploie des tuyaux de 6 mètres de longueur, il faut déverser par heure
2,25 X 6 X 36 = 486 hectolitres d'eau.
On compte environ 10 p. 100 de cette eau dont le renouvellement est nécessaire, soit environ 50 hectolitres d'eau par heure. Pour une même puissance frigorifique produite, la consommation d'eau d'un liquéfacteur à ruissellement est à peu près le tiers de la consommation d'eau d'un liquéfacteur à immersion.
8. — Liquéfacteur à ruissellement et refroidisseurde liquide. — Quand on fonctionne à forte surchauffe, on adjoint généralement au liquéfacteur à ruissellement un refroidisseur du liquide frigori-
LA MACHINE FRIGORIFIQUE A COMPRESSION
gène (fig. 42), Ce dernier est un liquéfacteur à immersion, dont la cuve contenant le serpentin refroidisseur est fermée. L'eau réfrigérante circule d'abord sous pression dans le refroidisseur
■ Il a-^iifa
Tfè/roidisseur de l'iajie.tjur'
élu, liquide
Fig. 42. — Liquéfacteur à ruisseUement avec refroidisseur de vapeur
et refroidisseur de liquide,
W, circulation de l'eau de réfrigération ; K, circulation du liquide ftigorigène; P, compresseur; R, robinet.
de liquide avant de s'élever jusqu'à la gouttière du liquéfacteur à ruissellement.
§ 4. — Le réfrigérant ou évaporateur.
La construction du réfrigérant ou évapora-teur dépend de l'application que l'on veut faire
du froid. Ce mode de construction sera étudié plus loin dans le chapitre relatif à Tentrepôt frigorifique.
Nous indiquerons seulement ici que, dans cette construction, on doit satisfaire à un certain nombre de conditions, parmi lesquelles nous citerons :
a) L'utilisation la plus parfaite possible des surfaces d'échange de chaleur ;
b) La moindre déperdition de froid ;
c) Létanchéité absolue ;
d) La possibilité d' exécuter rapidement et facilement des réparations^ ainsi que les nct^ toyages intérieur et extérieur ;
e) L économie de place et de prix de revient. Comme nous Tavons déjà signalé plus haut,
l'efficacité des surfaces d'échange de chaleur dans Tévaporateur est d'autant plus grande que celui-ci contient plus de liquide en mouvement. Il importe de ne laisser se produire en aucun point de cet évaporateur des poches de vapeur surchauffée ou simplement sèche.
La diminution de la déperdition du froid est obtenue par un isolement convenable de Tévaporateur.
Le froid produit dans Tévaporateur peut être transmis du fluide frigorigène soit à de Tair, soit à une dissolution saline.
La solution salée ou saumure est faite, soit avec du chlorure de calcium, soit avec du chlorure de magnésium, soit avec du chlorure de sodium. Elle ne doit, aux températures auxquelles elle est soumise, ni se congeler, ni former des dépôts susceptibles d'entraver la circulation
LA MACHINE FRIGORIFIQUE A COMPRESSION
de cette saumure; elle ne doit donc être ni trop diluée, ni trop saturée.
§ 6. — Disposition générale d'une Installation.
1. — Conduites. — Les conduites, qui reliententre eux le compresseur, le lîquéfacteur et l'évapora-
Fig. 4;. — Vanne de réglage ou de régulation (construction Sutzer). bien régullBr du fluido (rigorigènB.
teur, sont généralement en acier ; seuls les raccords cintrés sont en fonte ou en fer forgé. On emploie aussi du cuivre pour les conduites des installations à anhydride sulfureux.
Toutes les conduites doivent être soigneusement » 97 e L. ^^*ICH^s. - 7
isolées, afin d'éviter autant que possible les échanges de chaleur avec le milieu extérieur et notamment les déperditions de froid.
Le diamètre intérieur de ces conduites se détermine en prenant une vitesse moyenne de circula-
e de léglage de précision [construct
tion égale à lo mètres par seconde pour l'anhydride carbonique et à 15 mètres par seconde pour l'ammoniaque et l'anhydride sulfureux. Le produit de la section d'une conduite par cette vitesse est égal au volume de fluide qui traverse cette section de la conduite dans l'unité de temps. Ce volume est connu d'autre part, quand on s,ait quel est le volume du compresseur et son nombre de tours par minute.
Fig. 45. — Vanne de réBuktion des machir de la Sociélé du froid Industriel (avec le:
lement à droite et d'aspiration i gauche).
Fig. 46. — Filtre séparateur de l'eau contenue dans l'acide carb nique (séparation sous forme de glace] muni de son robinet d'an à l'aspiration (construction de la Société du Froid Industriel).
LE FBOID INDUSTRIEL
2. — Vanne de régulation. Robinet de compression. Soupape desùreté — Entre le lîquéfacteur et l'évaporateur se trouve la vanne de régulation. Elle est constituée souvent par un simple robinet à pointeau. Les figures 43, 44, 45 montrent des types de ces vannes.
Les machines à acide carbonique portent un filtre (fig. 46) destiné à arrêter l'eau contenue dans la bouteille qui alimente la machine ; cette eau se congèle quand on introduit le fluide frigorîgène dans la machine; le filtre empêche cette glace de pénétrer dans la machine. Un certain nombre de compresseurs portent également un robinet
lA MACHINE FRfGOlOFfQUSA ÇeUCH^SSlOS
capable d'isoler le compresseur du liquéfacteur (fig. 47) et une soupape de sûreté (fig. 47 et 12 bis).
3. — PositioiiB relatives de l'évaporateur et du liquéfacteur- — Entre la vanne de régulation et l'éva-
commant
méoamqaei
porateur, la circulation du fluide ne doitpas tantôt monter et tantôt descendre. En effet, dans la conduite qui va du liquéfacteur à la vanne de régulation, le fluide frigorigène est liquide ; au delà de la vanne de régulation vers l'évaporateur, ce fluide est un mélange de liquide et de vapeur, pour lequel il ne faut pas attendre des effets de siphon. I^ mieux est donc de disposer toujours l'évaporateur en contrebas du liquéfacteur.
