Brevet FR2000597A1 — publié le 19690912

La présente invention concerne un dispositif permettant d'améliorer le pouvoir de séparation d'un séparateur à-c-y- clone destiné à éliminer des particules solides ou liquides contenues dans un fluide gazeux. Le séparateur à cyclone se compose d'une chambre de turbulence cylindrique fermée vers le bassdans laquelle le gaz à épurer est introduit tangentiellement à la partie supérieure et dont le couvercle supérieur comporte un raccord d'échappement axial pour le fluide gazeux épuré. Dans les séparateurs à cyclone appartenant à ce type connu, il est souvent impossible d'éviter, en particulier'si le collecteur est presque rempli, qu'une partie des particules recueillies, ne soit entraenée par le gaz épuré dans le raccord d'échappement axial prévu dans le couvercle du séparateur à cyclone pour parvenir ainsi à la soufflante qui fait suite.Pour étier un entrainement des particules déjà séparées, on a disposé, à une certaine distance en dessous du raccord d'échappement du gaz purifié, une plaque de guidage qui protège l'aie singulier de la chambre de turbulence, de façonque les particules qui sont soulevées par le gaz épuré et s'échappent, viennent buter par le bas contre cette plaque de guidage d'où elles sont dirigées vers la paroi circulaire où l'écoulement est dirigé vers le bas I1 s'est toutefois révélé que l'efficacité d'un tel séparateur muni d'une plaque de guidage ne dépayse pas sensiblement celle d'un séparateur sans une telle plaque. I1 appartient ainsi à la présente invention d'améliorer le pouvoir de séparation d'un tel séparateur par des mesures constructives appropriées. Pour dela l'invention propose de disposer à une certaine distance en dessous de la sortie axiale de l'épurateur, perpendiculairement à l'axe de la chambre de turbulence, une plaque de guidage présentant une surface rugueuse, qui est munié d'une ouverture centrale et dont le diamètre est inférieur à celui de la chambre de turbulence. Par le fait de munir la plaque de guidage d'une ouverture centrale, il a pu être établi que le pouvoir de séparation augmente trés sensiblement, bien que l'axe singulier ne soit plus protégé directement. L'amélioration substantielle du pouvoir de séparation s'explique visiblement par l'absence d'écoulements contraires tels qu'ils sont formés par le gaz à épurer qui des- cena et le gaz épuré qui monte dans la fente annulaire entre la plaque de guidage et la papb intérieurs de la chambre de turbu- lence. le plus, l'évacuation du gaz épuré par l'ouverture centra- le de la plaque de guidage provoque sans aacun doute une stabilisation des- écoulements à l'intérieur de la chambre de turbulence. Pour mieux comprendre leob;-et de l'invention, on va en décrire à titre indicatif et non limitatif un mode de réalisation représenté schématiquement sur le dessin annexé, sur lequel: la fig. 1 est une vue en coupe axiale d'un séparateur à cyclone suivant l'invention la fig. 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne Il-Il de la figure 1. La chambre de turbulence ylindrlque l,-fermée par le bas, présentee à sa partie supérieure un raccord 2 pour l'arrivée tangentielle du gaz à épurer, alors que le couvercle de la chambre de turbulence 1 comporte un raccord de sortie 3 pour le gaz épuré. En dessous du raccord de sortie 3 du gaz épuré est disposée une plaque de guidage 4 comportant une ouverture centrale 5, de manière à laisser libre une fente annulaire 6 entre la pla- que de guidage 4 et la chambre de turbulence 1. Par ailleurs, pour améliorer l'écoulement, la plaque de guidage 4 est munie à sa face supérieure d'une cheminée eylindrique 8 dont le diamètre intérieur correspond à celui de l'ouverture 5. Le gaz à épurer pénètre dans le séparateur par le raccord d'arrivée 2 et se déplace sur une trajectoire hélicoldale le long de la paroi intérieure de la chambre de turbulence en direction du collecteur 7. Au cours de ce déplacement, les particules solides ou liquides contenues dans le gaz à épurer sont projetées sur la paroi de la chambre de turbulence 1, par les forces centrifuges, et évacuées par la fente annulaire 6 vers le collecteur 7 ou elles se déposent sur le fond de la chambre de turbulence. Une fois épuré, le fluide gazeux monte dans le collecteur vers le haut et s1 échappe de la chambre de turbulence 1 par l'ouverture centrale 5 de la plaque de guidage 4 et le raccord de sortie 3.Dans la fente annulaire 6 on rencontre ainsi uniquement un écoulement-riche en particules et dirigé vers le bas, alors que le gaz épuré s'échappe maintenant du collecteur 7 par l'ouverture centrale 5. Les particules entraînées par le gaz épuré et qui ne se trouvent pas directement dans la zone axiale du flux de gaz épuré montant en hélice, sont arrOtées par la plaque de guidage 4 et dirigées vers la fente 6 de manière à entre prises en charge par le flux descendant chargé de particules. I1 s'est révélé particulièrement avantageux de donner à la face inférieure de la plaque de guidage 4 une forme concave. Le fait que la face dirigée vers le collecteur 7 de la chambre de turbulence 1 présente une telle forme concave améliore le guidage de l'écoulement gazeux et agrandit la section de l'écoulement tourbillonnaire le plus, l'écoulement centripète se produisant dans la partie supérieure de la chambre de turbulence, en dessus de la plaque de guidage 4, suit sur la face supérieure de cette plaque 4 des traåectoires orientées pour le rapprocher de l'axe. Grecs à la présente invention, il est donc très facile d'améliorer de façon notable le pouvoir de séparation d'un séparateur à cyclone tout en stabilisant l'écoulement du fluide gazeux dans le séparateur. REVENDICATIOBS 1. Dispositif permettant d'améliorer le pouvoir de séparation d'un séparateur à cyclone destiné à éliminer les particules solides ou liquides contenues dans un fluide gazeux et qui, se composant d'une chambre de turbulence cylindrique, fermée vers le bas, dans laquelle le gaz à épurer est introduit tangentiellement à/partie supérieure et dont le couvercle supérieur compor- te un raccord d'échappement axial pour le fluide gazeux épuré, est caractérisé par le fait qu'on dispose à une certaine distance en dessous du raccord de sortie axiale 3 du séparateur perpendiculairement à l'axe de la chambre de turbulence 1, une plaque de guidage 4 présentant une surface rugueuse, qui est munie d'une ouverture centrale 5 et dont le diamètre est inférieur à celui de la chambre de turbulence. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la plaque de guidage 4 présente une forme concave du c8té tourné vers le collecteur 7 de la chambre de turbulence 1. 3. Dispositif suivant les revendications 1 et 2, earactérisé par le fait que la plaque de guidage 4 comporte à sa partie supérieure une cheminée cylindrique 8 dont le diamètre intérieur correspond à celui de l'ouverture centrale 5.