Brevet FR2029528A1 — publié le 19701023

x 2029528 L * invention se rapporte à un dispositif pour le moui.13.aga ou la résorption, de particules ou d'impuretés transportées dans un courant gazeux, ce dispositif étant destiné, de préférence, à être incorporé dans les installations dfépuration des gaz, tels que de 5 l'air, pollués par des poussières, installations dans lesquelles des gouttelettes finement dispersées d'un liquide de lavage absorbent ou enveloppent les particules en mouvement dans le courant gazeux pour être ensuite séparées du gaz conjointement avec les impuretés à l'aide d'agrégats montés à la suite du dispositif se-10 Ion l'invention, tels que des diffuseurs avec des chicanes, des labyrinthes, des cyclones ou des installations analogues. Des dispositif s de ce genre sont connus. Par exemple on introduit l'agent de nettoyage, le plus souvent de l'eau, dans le courant gazeux au point le plus étroit d'un dispositif dressé verti-15 calement, du type d'un tube de Venturi, et qui est parcouru du haut vers le bas par le courant gazeux ; on y introduit l'agent de lavage soit dans le sens de l'écoulement du gaz, soit perpendiculairement à ce sens, à l'aide de tuyères. Mais cette,méthode ne donne qu'un mouillage insuffisant des particules de poussière 20 transportées par le gaz, à mains qu'on ne prévoie des installations de pompage et d'injection particulières qui sont coûteuses non seulement à l'achât mais encore à l'exploitation, puisqu'il ne suffit pas de produire la haute pression nécessaire pour l'injection de l'agent de lavage mais,qu'il s'impose une purification impeccable 25 de cet agent ramené en circuit férmé vers les tuyères, si Hwi veut éviter que ces dernières se bouchent. On a aussi déjà proposé de réaliser le canal traversé par le courant gazeux de sorte que, sur une certaine longueur, il soit complètement immergé dans le liquide de lavage contenu,' par exem-30 pie, dans un réservoir, la partie d'entrée du canal se rétrécissant de telle façon que la section la plus étranglée se trouve sous le niveau du liquide. A cet endroit où la vitesse d'écoulement du gaz atteint son maximum, le liquide est introduit dans le courant de gaz à travers une mince fente annulaire ou par un tuyau d'amenée 35 se prolongeant vers l'intérieur du canal ; le liquide ainsi mis en contact avec le gaz passant à grande vitesse est entraîné et pulvérisé par celui-ci. Etant donné que le mélange du gaz et du liquide BAD ORIGINAL 70 01487 2 2029528 se trouve sous le niveau de l'agent de nettoyage, celui-ci peut donc être prélevé directement dans l'entourage immédiat du point de mélange, sans organes auxiliaires tels que des pompes* Mais ces formes de réalisation présentent également cer-5 tains inconvénients. Les fentes annulaires servant à l'admission du liquide de lavage tendent à se boucher si le liquide ramené en circuit fermé vers le réservoir n'est pas suffisamment purifié ; il faut donc une installation supplémentaire pour, .assurer une bonne purification du liquide. D'autre part, l'utilisation des tuyaux 10 d'amenée menant à l'intérieur du canal à .gaz est coûteuse. l'objet de la présente invention est la suppression de ces inconvénients. A cette fin, un dispositif pour le mouillage et la résorption de particules ou d'impuretés transportées dans un courant de gaz, est réalisé/ selon 1'invention, de sorte que le ca-15 nal traversé par le courant gazeux s'étend de manière connue en elle-même sur une certaine longueur sous le niveau du liquide de lavage, contenu par- exemple dans un réservoir, qu'en outre, à un endroit approprié de cette partie immergée, il est prévu, à l'intérieur du canal au moins une traverse orientée par rapport au sens 20 de l'écoulement du gaz à angle droit ou à un autre-angle approprié, et servant d'arête de trébuchement à l'égard du courant gazeux et que, enfin, en aval de çette traverse ou de ces traverses, la paroi du canal présente au moins un orifice par lequel l'intérieur du canal communique avec le liquide de lavage. Cette traverse provoque 25 d'une part un étranglement du gaz et, d'autre part, derrière l'arête un fort tourbillonnement du .courant gazeux, dont, résulte, dans le gaz qui s'écoule à travers le canal, une très fine atomisation du liquide de lavage admis par les orifices, et un mélange intime des gouttelettes de liquide avec le gaz. 30 le canal peut évidemment avoir une section de forme quel conque. Mais en général, il est utile que le canal, ou au moins sa partie contenant là traverse ou bien les traverses ainsi que l'orifice d'admission du liquide de nettoyage* ait une. section rectangulaire ou carrée* 35 La traverse ou bien les traverses peuvent alors être dis posées, par exemple, sur la surface intérieure de la paroi de couverture du canal et aussi sur ses parois intérieures latérales, ou BAD ORIGINAL 70 01487 3 2029528 mtme sur toutes les parois délimitant le canal* L'organe faisant fonction de traverse peut être fait d'un matériau plat, soit métallique soit d'une autre matière appropriée, par exemple de matière plastique* De préférence l'organe servant de traverse est fixé de 5 manière à renfermer avec la paroi sur laquelle il est monté un angle de 45®, et il est orienté en biais dans le sens de l'écoulement du gaz, ou autrement dit l'angle de 45B s'ouvre vers l'aval* On peut cependant disposer la traverse aussi sous un angle différent par exemple de sorte que la partie plate soit perpendiculaire 10 par rapport à la paroi, ou encore on peut lui donner un autre profil approprié*. Les orifices d'admission du liquide de lavage n'ont de préférence pas la forme de fente mais se présentent comme des perforations ménagées dans la paroi du canal en forme ronde, rectan-15 gulaire ou de parallélogramme. Grâce à cette mesure il est inutile de soumettre le liquide de lavage à un traitement d'épuration puisque des orifices qui ont de telles formes ne se bouchent jamais* Pour régler, si nécessaire, le débit de liquide de lavage, il est possible d'agencer une partie des orifices d'admission 20 de sorte qu'ils soient variables par exemple à l'aide de tiroirs de réglage. Dans une forme plus évoluée de l'invention, on peut mettre à profit le tourbillonnement provoqué par l'arête de trébu-ehement pour introduire dans le liquide de lavage encore certains 25 additifs et de les mélanger rapidement et en distribution fine avec l'agent de lavage. Il peut s'agir, dans ce cas, dé produits chimiques liquides ou gazeux qui entrent en des réactions chimiques avec des impuretés contenues dans le courant gazeux et qui favorisent ainsi la séparation rapide de ces impuretés ou qui les transforinent 30 en un état inoffensif, en les rendant par exemple non inflammable ; ensuite, ces^additifs sont éliminés conjointement avec les impuretés* L'amenée des^ad^itifs se fait alors, par exemple, par l'intermédiaire d'une conduite ou de plusieurs conduites arrivant de l'extérieur et débouchant, mettons, par la paroi supérieure ou les deux psraîs laté-35 raies, ou à un autre point approprié dans le canal, toujours à proximité immédiate de l'arête de trébuchement, et en aval de celle-ci. Il est inutile que l'orifice d'admission des produits d'addition BAD OfHGiNAL 70 01487 4 2029528 s'étende sur toute la largeur du canal ou plus précisément de la paroi où il se trouve ; il peut mime être relativement petit, étant donné que le vif tourbillonnement assure toujours une distribution suffisamment rapide et fine de ces produits ; mais d'autre 5 part il faut naturellement que l'orifice soit assez grand pour qu'on n'ait pas besoin d'une forte pression pour l'introduction des additifs et qu'il n'y ait donc aucune ou seulement une faible consommation d'énergie à cet effet. Naturellement, on peut de cette manière introduire dans le circuit aussi de l'eau fraîche au lieu 10 des produits d'addition. L'invention sera expliquée avec plus de détails à l'aide du dessin annexé qui illustre un exemple d'exécution d'un dispositif conforme à l'invention. Dans ce dessin montrent la fig. 1 une coupe longitudinale du dispositif selon 15 l'invention : la fig. 2 à fcne échelle agrandie le fragment marqué Q à la fig. 1 ; la fig. 3 une coupe horizontale de la partie du dispositif représentée à la fig. 2, dans le plan indiqué par la ligne en 20 traits.mixtes III-III et vu en direction des flèches, donc d'en bas. A la fig. 1, le canal par lequel le courant gazeux à épurer est amené, est désigné par le chiffre de référence 1. Dans l'êxemple illustré, le canal 1 plonge d'en haut dans le liquide de lavage et son tronçon 2 s'étend au-dessous du niveau A-A du liquide. 25 L'extrémité du canal 1 et la partie adjacente 21 de son tronçon 2, qui se trouve sous le niveau A-A du liquide, sont réalisées de sorte que la section du canal rétrécit dans le sens de l'écoulement du gaz, indiqué par la flèche x. Far ailleurs, le canal est courbé de sorte que sa partie 2a, adjacente à la partie 2', est approximati-30 vement parallèle au niveau du liquide A-A, donc sensiblement horizontale. La section du canal de l'exemple illustré est présumée carrée, et sa paroi est désignée par 4 sur le dessin. Sur la surface intérieure de la paroi supérieure du tron-35 çon horizontal du canal, il est disposé une traverse 5 constituée par exemple par un fer plat, soudé sur la paroi du canal de sorte qu'il renferme avec celle-ci l'angle oC (cf. aussi les figs 2 et 3). SAD ORIGINAL 70 01487 5 2029528 L'angle oC aura de préférence 452, mais il peut être varié. La traverse 5 s'étend sur toute la largeur du canal et se termine en 5' aux deux parties latérales, donc verticales de la paroi du canal . 5 De chaque côté du canal, à côté des extrémités 5* de la traverse 5, une ouverture rhombique 6 est prévue dans la paroi du canal ; ces orifices font communiquer l'intérieur du canal avec le liquide du lavage. Lventueltement, on peut prévoir pour l'introduction du liquide de lavage de chaque côté un canal d'amenée spécial, 10 disposé à la surface extérieure de la paroi du canal 4 et dont l'entrée 7' est située approximativement au niveau du fond du canal. On évite ainsi que le gaz passant par le canal s'échappe par les orifices 6 pour pénétrer dans le réservoir d'eau de lavage. Les orifices 6 sont toujours disposés en aval de la traverse 5. 15 lorsque le courant gazeux, pollué par exemple par des par ticules de poussière, traverse le canal dons le sens indiqué par la flèche x, une accélération lui est d'abord imprimée dans le tronçon 1, 2' qui va en se rétrécissant, si bien qu'au point de la partie 2a où se trouvent la traverse 5 et les orifices 6, sa vites-20 se d'écoulement est relativement élevée. Sur la traverse 5 qui fait fonction d'arête de trébuchement, le courant gazeux est une fois de plus étranglé et, de ce fait, encore accéléré, tandis qu'en une forte turbulence comme cela est indiqué par les lignes de courant xl, x2, x3. C'est ainsi que le liquide admis par les orifices 6 est 25 entraîné et pulvérisé en très fines gouttelettes. G-râce à ce tourbillonnement du courant gazeux, il est mélangé sur toute sa section transversale rapidement et intimement avec les gouttelettes de liquide. Afin de pouvoir régler dans certaines limites l'admission 30 de liquide dans le canal, on peut, par exemple, prévoir dans la partie horizontale du fond du canal un orifice supplémentaire 9 dont la section est réglable, par exemple à l'aide d'un tiroir de réglage ou de tout autre organe approprié, de sorte qu'on puisse varier le débit de liquide à travers cet orifice. 35 * Comme on l'a déjà dit plus haut, une conduite supplémen taire pour l'amenée d'additifs à introduire dans le liquide de lavage peut être prévue à l'endroit où se trouvent la traverse 5 et BAD ORIGINAL 70 01487 6 2029528 les orifices 6, par exemple dans la partie supérieure horizontale.de la paroi 4, ccnmiè l'indique le cercle 10 inscrit en tirets à la fig. 3» Naturellement, on peut aussi prévoir plusieurs de ces conduites, en les faisant déboucher, par exemple, aux deux parois latérales sous 5 les orifices 6 ou à côté de ceux-ci ; une troisième conduite peut même être prévue dans ce cas au point 10, par exemple lorsqu'on veut introduire deux produits d'addition différents, éventuellement les additifs peuvent aussi être alimentés aux canaux auxiliaires latéraux 7. 10 - A la suite-de là partie presque horizontale 2a du canal à gaz,.ce dernier comporte line partie fortement courbée 2", dont la sortie 3 se trouve au-dessus du niveau A-A du liquide de lavage. A la suite de cette partie 2" du canal les autres éléments S, 8' de l'installation d'épuration tels qu'un diffuseur dirigé vers une 15 cloche ou vers des chicanes, ou bien un cyclone, ou encore tout autre dispositif servant à la séparation des gouttelettes de liquides chargées des particules de poussière peuvent être montés. Il s'est avéré qu'en donnant au dispositif de mouillage et de résorption des particules de poussières selon l'invention la forme dé-20 crite ci-dessus, il suffit parfois pour obtenir la séparation des gouttelettes» de prévoir un tronçon de canal 8 indépendant, à section non variable de forme cylindrique ou à section rectangulaire dont le bord inférieur plonge dans le liquide de lavage et à l'in-■ térieur duquel il est placé l'extrémité 3 du canal à gaz du dispo-25 sitif selon l'invention, tandis que la partie supérieure de ce canal 8 aboutit à l'intérieur d'une cloche 8'. La forte courbure de la partie 2" du canal à gaz a pour effet une-différence du sens de mouvement et de la vitesse relative entre les particules de poussière plus petites et plus légères 30 T et les gouttelettes de liquide relativement plus grosses et plus lourdes, ce qui favorise la pénétration des particules de poussière dans les gouttelettes de liquide ou autrement dit le mouillage des particules. Au lieu de disposer la traverse, comme dans l'exemple dé-35 crit ci-dessus, transversalement par rapport au sens d'écoulement du gaz, sur la surface intérieure de la partie supérieure horizontale de la paroi du canal à gaz, il est possible de prévoir des BAD ORIGINAL 70 01487 7 2029528 arêtes de trébuchement, également en travers du sens de l'écoulement du gaz mais aux surfaces intérieures latérales verticales de la même partie horizontale du canal. Les orifices d'admission du liquide de lavage peuvent alors être prévus également à l'extrémité 5 supérieure des traverses, dans les parties latérales de la paroi, mais il est aussi possible de pratiquer ces orifices, par exemple, dans la partie supérieure et horizontale de la paroi. Dans ce cas, il est également utile de prévoir des canaux d'amenée T pour le liquide de lavage qui s'étendent à partir du niveau approximatif du 10 fond du canal à gaz et empêchent ainsi le gaz de s'échapper du canal. De manière semblable, les orifices peuvent être prévus dans le fond de la partie horizontale. D'autre part, il peut aussi s'avérer utile de prévoir les arêtes de trébuchement constituées par des traverses du genre 15 décrit des deux côtés sur les parties latérales de la paroi du canal, inclinées à un certain angle, par exemple un angle de 452, par rapport au sens de l'écoulement du gaz. Dans ce cas, les traverses s'étendent par rapport au canal à peu près dans le même sens que le canal 7 d'amenée montré à la figure 1. 20 Lorsqu'on dispose les traverses des quatre côtés de la paroi, donc le long d'une ligne qui limiterait entièrement une coupe transversale du canal, les orifices d'admission de liquide de lavage peuvent être répartis à n'importe quels points appropriés, et là oîi il y aurait risque que le gaz s'échappe, on peut prévoir des 25 canaux d'amenée pour parer à ce risque. La possibilité d'adapter la réalisation de l'invention décrite ci-dessus au cas des canaux ronds ou ovales est évidente. Bien entendu les exemples de réalisation décrits ci-dessus ne sont donnés qu'à titre d'illustration et ne limitent en 30 aucun sens la réalisation de l'invention qui peut être variée de différentes manières. BAD ORIGINAL 70 01487 8 2029528 REVEHDICATIONS Ie Dispositif pour le mouillage ou la résorption de particules ou d'impuretés transportées dans un courant de gaz, caractérisé en ce que le canal (l, 2, 3) traversé par le courant gazeux 5 s'étend de manière connue en elle-même sur une certaine longueur (2) sous le niveau (A-A) du liquide de lavage contenu par exemple dans tua réservoir, qu'en outre, à l'intérieur du canal, à un endroit approprié (2a) de cette partie immergée (2) au moins une traverse (5) est prévue, cette traverse, orientée à 10 angle droit par rapport au sens de l'écoulement du gaz (xl, x2, x3) ou à un autre angle approprié ( 22 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal où au moins sa partie (2a) contenant la traverse ou les traverses (5) et l'orifice ou les orifices (6) présente une section rectangulaire ou carrée. 20 32 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une traverse (5) est prévue sur la paroi supérieure du canal et qu'un orifice (6) est prévu à chacune des extrémités (5') de cette traverse (5) dans les parois latérales du canal. 4B Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une 25 traverse est prévue sur chacune des parois latérales du canal et qu'un orifice ou plusieurs orifices sont prévus dans la paroi supérieure ou la paroi inférieure du canal, ou dans les deux. 5a Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que des traverses (5) sont prévues sur toutes les quatre parois du canal 30 62 Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5» carac térisé en ce que les traverses s'étendent en pente le long des parois latérales du canal, à un certain angle d'inclinaison par rapport au courant de gaz. 7fi Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que cha-35 que orifice (6) est pourvu d'un canal d'amenée (7) pour le liquide de lavage, canal d'amenée soit individuel, soit commun à plusieurs orifices, et que l'entrée de ce canal d'amenée ou de r -* * BAD ORIGINAL 70 01487 9 2029528 chacun de ces canaux d'amenée est située assez bas au-dessous de l'orifice ou deB orifices pour que l'échappement du gaz du canal dans le réservoir de liquide de lavage soit exclu. 8fi Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il com-5 porte au moins une conduite d'amenée venant de l'extérieur et qui débouche à proximité et en aval de l'arête, de trébuchement (5) dans le tronçon 2a du canal à gaz. 9fi Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en aval du tronçon (2a) du canal qui contient la traverse ou les traver-10 ses (5) et l'orifice ou les orifices (6), le canal, comporte une partie fortement courbée (2n) suivie des éléments (b, 8') de l'installation qui servent à la séparation des particules mouillées. 306 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 15 tronçon (1, 2') du canal qui précède la partie (2a) destinée au mélange du gaz et du liquide de lavage se rétrécit en aval et que les éléments ou organes servant à ce mélange sont disposés dans sa partie la plus étroite (2a). 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