Brevet FR2085316A1 — publié le 19711224

La présente invention concerne les dispositifs dénommés dépous-siéreurs destinés à débarrasser un courant gazeux des poussières et des particules solides qu'il transporte en suspension. On connaît déjà des appareils dépoussiéreurs qui mettent en 5 oeuvre le principe de l'alourdissement des particules solides polluantes par mélange du courant gazeux pollué avec un aérosol dispersé dans le milieu turbulent constitué par le col d'un venturi, les gouttelettes d'eau polluées étant ultérieurement arrêtées par des moyens d'impact transversaux tels que des plaques ou des cou-10 ronnes d'impact. Les dispositifs connus sont complexes et ont en général des dimensions et une perte de charge telles 'qu'ils sont difficilement utilisables pour le dépoussiérage du courant gazeux circulant dans les canalisations très longues. 15 La présente invention concerne un appareil de construction simple, peu encombrant et plus particulièrement adapté pour être inséré dans une canalisation de transport d'air d'aération tels que les canars d'aérage de .chantiers miniers souterrains. Le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait que le venturi est d'une part précédé par un étage de jonction constitué successivement par une partie cylindrique de diamètre égal au diamètre de la canalisation et par une partie convergente d'angle au sommet voisin de 90 degrés, et d'autre part suivi par un étage collecteur constitué successivement par-Un divergent tronconique 25 de jonction d'angle au sommet voisin de 90 degrés et muni de moyens de mise en rotation du courant gazeux humidifié et par un conduit de séparation centrifuge de forme générale cylindrique et muni d'une manchette de reprise axiale. La présente invention sera mieux comprise si on se réfère à la description qui suit faite en regard des dessins=■ annexés sur lesquels : - les figures 1 et 3 sont deux vues en élévation-coupe de deux formes de réalisation du dispositif selon l'invention, - les figures 2 et 4 en sont respectivement deux vues en coupe transversale faites au niveau du conduit de séparation centrifuge, 35 en - et la figure 5 est une vue/coupe transversale d une variante avantageuse du conduit de séparation centrifuge. Sur les figures jointes en annexe, la référence 1 désigne la canalisation dans laquelle le courant gazeux à épurer est mis en 40 circulation, dans le sens d'écoulement symbolisé par la flèche F, 70 12770 2 2085316 au moyen d'un ventilateur non représenté. Dans ce qui suit, on admettra que tous les éléments décrits ont une forme de révolution ayant comme axe x'x l'axe de la canalisation. 5 Le dépoussiéreur selon l'invention se-compose, successivement dans le sens F : - d'une section dylindrique de jonction amont 2 de diamètre égal à celui de la canalisation 1, - d'un convergent tronconiquè de raccordement amont 3 d'angle 10 au sommet voisin de 90 degrés, - d'un venturi 4, - d'un divergent de raccordement aval 5.» d'angle au sommet voisin de 90 degrés, muni de moyens de mise en rotation du courant gazeux constitués par un déflecteur divergent conique 6 d'axe 15 x'x maintenu par des ailettes radiales 7 solidaires de la paroi interne du divergent 5 et imprimant au courant gazeux un mouvement de rotation symbolisé par la flèche f, - et d'un étage de séparation centrifuge constitué par un con-d uit 8 de forme générale cylindrique de diamètre égal au diamètre 20 de la canalisation 1 et raccordé à la partie aval de la canalisation au, moyen d'une manchette de reprise 9 traversant une paroi transversale 10. L'étage de séparation 8 a la forme d'une trompe allongée dont l'ouverture tangentielle 11 est dirigée vers le bas et dans le 25 sens inverse de rotation du courant gazeux f. De façon plus précise, la paroi de l'étage dé captation comporte une partie plane verticale 12 tangente à une partie cylindrique 13 raccordée elle-même à l'ouverture 11 au moyen d'une partie plane tangente 14 inclinée par rapport à r' horizontale. 30 Le venturi est muni de moyens de pulvérisation d'eau 15 dé bouchant à proximité de l'entrée du col du vénturi. De façon avantageuse, le convergent 16 et le col 17 du venturi ont une longueur identique de valeur égalé à celle du'diamètre du col 17. • ' 35 Sur"la figure 1, le convergent'16 et le divergent 18 du ventu ri ont une forme tronconique et ont"respectivement des"angles au sommet de 21 degrés et 7 degrés. Comme il est représenté en figure 3, le convergent 16 et le divergent 18 peuvent être profilés en forme de tuyère. 40 L'angle au sommet du déflecteur conique 6 a, de préférence, 70 12770 2085316 une valeur telle que la section droite annulaire de sortie S offerte au passage du courant gazeux au niveau de la base 19 du déflecteur 6, est au moins égale à la section droite d'entrée S1 offerte aù passage du courant gazeux au niveau de la pointe 20 du r déflecteur 6. Les poussières en suspension dans le courant gazeux sont arrêtées de la manière suivante: elles sont captées dans le venturi par les gouttelettes d'eau pulvérisée; les ailettes 7 impriment au courant gazeux épuré et aux gouttelettes d'eau polluées un mou-10 vement de rotation f se superposant au mouvement de translation F, et la force centrifuge plaque les gouttelettes d'eau contre la paroi interne 21 de l'étage de captation 8, le courant gazeux épuré étant évacué au moyen de la manchette de reprise 10. Dans cet étage, la partie plane inclinée 14 sert de plan d'é-15 coulement au film d'eau 22 déposé contre la paroi interne 21 de 1 'étage de captation tandis que la partie plane verticale 12 sert de plaque d'impact aux gouttelettes d'eau les plus fines qui ne seraient pas déposées contre la paroi interne 21- à la sortie de l'étage de mise en rotation et en même temps entrave le mouvement 20 permanent de rotation du film d'eau 22 qui risquerait de s'établir si la paroi interne 21 était entièrement cylindrique La forme de réalisation représentée en figures 1 et 2 est plus particulièrement adap'tée au cas où le ventilateur, non représenté-, est situé en amont du dispositif de captation. 25 Dans la forme de réalisation représentée en figures 3 et 4, l'ouverture du conduit d'évacuation 23 prolongeant vers le bas l'ouverture 11 de la trompe est munie de clapets de fermeture inférieurs 24. Cette forme de réalisation est plus particulièrement adaptée au cas où le ventilateur est situé en aval du dispositif 30 de captation. Pour améliorer la collecte des gouttelettes d'eau polluées et leur évacuation, il peut être avantageux de rendre rugueuse la paroi interne 21 du conduit 8 au moyen, par exemple, d'un revêtement rugueux ou'd'une plaque de métal déployé galbée 25 (voir 35 figure 5)- 70 12770 4 2085316 REVENDICATIONS 1 - Dispositif dépoussiéreur muni d'un venturi et de moyens de pulvérisation d'eau débouchant au col du venturi, caractérisé par le fait que le venturi est, d'une part, précédé par un étage de jonction constitué successivement par une partie cylindrique de diamètre égal au diamètre de la canalisation et par une partie convergente d'angle au sommet voisin de 90 degrés, et, d'autre part, suivi d'un étage collecteur constitué successivement par un divergent tronconique de jonction d'angle au sommet voisin de 90 degrés et muni de moyens de taise en rotation du courant gazeux humidifié et par un conduit de séparation centrifuge de forme générale cylindrique et muni d'une manchette de reprise axiale. 2 - Dispositif dépoussiéreur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les, moyens de mise en rotation du courant gazeux humidifié sont constitués par un déflecteur conique divergent relié à la paroi interne du divergent tronconique de jonction au moyen d'ailettes radiales, et dont l'angle au sommet a une valeur telle que la superficie de la sectinn droite annulaire offerte au passage des gaz au niveau de la base du déflecteur est au moins égale à la superficie de la section droite circulaire offerte au passage des gaz au niveau de la pointe du déflecteur. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le conduit de séparation centrifuge a la forme d'une trompe allongée munie à sa partie inférieure d'une fente longitudinale d'évacuation dirigée en sens inverse du sens du mouvement de rotatinn imprimé au courant gazeux par les ailettes radiales. 4 - Dispositif dépoussiéreur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la fer.te est délimitée en largeur par une paroi verticale tangente à la partie supérieure cylindrique du con duit de séparation et par l'arete d'une paroi légèrement inclinée vers le bas et tangente à la partie cylindrique du conduit de séparation. 5 -Dispositif dépoussiéreur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la fente est prolongée vers le bas par une conduite parallélépipédique d'évacuation éventuellement munie à sa partie inférieure d'un clapet de fermeture normalement ouvert par gravité. 6 - Dispositif dépoussiéreur selon l'une quelconque des reven dications 1 à 5* caractérisé par le fait que la paroi interne du conduit de séparation est rugueuse. 70 12770 5 2085316 7 - Dispositif dépoussiéreur selon la revendication 6, carac térisé par le fait que la paroi interne est revêtue d'un produit rugueux. 8 - Dispositif dépoussiéreur selon la revendication 6, carac 5 ' térisé par le fait qu'une surface galbée en métal déployé est appliquée contre la paroi interne du conduit de séparation. 9 - Dispositif dépoussiéreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le convergent et le col du venturi ont une longueur identique de valeur égale à 10 celle du diamètre dudit col.