Brevet FR2166267A1 — publié le 19730817

La présente invention se rapporte à un séparateur recevant d'une canalisation un mélange biphasique de gaz liquéfié et de vapeur de ce gaz et dont sortent séparément la phase liquide et la phase gazeuse, comportant une enceinte de forme générale cylindrique, à axe incliné sur l'horizontale, fermée par deux fonds, l'aire de la section droite de l'enceinte étant au moins dix fois l'aire de la section droite de l'intérieur de ladite canalisation, la phase liquide sortant approximativement au point bas de l'enceinte et la phase gazeuse sortant par au moins un évent. Un séparateur de ce genre est décrit dans la demande de brevet français NO 71.14 477 pour "Séparateur de gaz liquéfié". Ses évents sont constitués par des tubes pénétrant dans l'enceinte et coupés en biseau, son axe fait un angle de 200 à 600 avec l'horizontale et le départ de la phase liquide se fait par une tubulure piquée sur la partie cylindrique de l'enceinte. La présente invention se rapporte à un séparateur plus facile à réaliser, moins encombrant, et qui peut etre disposé verticalement. Le séparateur selon l'invention est caractérisé par le fait que le mélange biphasique arrive approximativement au centre de l'enceinte et par le fait que chaque évent est constitué par un orifice pratiqué sur le fond le plus haut. De préférence, l'orifice par où la phase liquide sort de l'enceinte est pratiqué sur le fond le plus bas. Le dessin ci-joint représente en coupe longitudinale, schématiquement et à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. Le séparateur représenté comporte une enceinte calorifugée cylindrique formée d'un corps central 2 avec brides d'extrémité 4,6 et de deux joues 8,10 fixées aux brides de façon amovible. Dans l'enceinte a été disposée une substance très perméable 11, par exemple de la paille métallique fine ou un tricot ou un tissu très lâche en fils non fragiles à la température du gaz liquéfié. Un tube 12, prolongeant une ligne de transfert 14 amenant le mélange biphasique à séparer, débouche approximativement au centre 16 de l'enceinte. Ce mélange provient, par exemple, de la phase liquide d'une bouteille d'azote liquéfié non représentée, phase qui se vaporise en partie pendant le transfert. La joue supérieure 8 est percée de trous tels que 18, 20. Dans la joue inférieure est pratiqué un orifice 22, se continuant par une tubulure calorifugée 24. Le mélange biphasique amené vers le centre de l'enceinte se sépare dans celle-ci. La phase gazeuse est évacuée par les trous 18, 20; la phase liquide 26, qui se rassemble à la partie inférieure de l'encein- te, sort par l'orifice et par la tubulure 24, qui la conduit à l'empla- cement d'utilisation. La sortie du liquide pourrait se faire vers le bas du corps central. La disposition représentée présente l'avantage que, pour des débits importants, on peut monter plusieurs corps cylindriques les uns à la suite des autres et fermer l'ensemble par une joue supérieure portant le tube 12, plus long dans ce cas, et par une joue inférieure munie d'un orifice et d'une tubulure de diamètres plus grands. L'axe 28, 30 du corps fait avec l'horizontale un angle de 300 dans le cas représenté. En pratique, les meilleurs résultats sont obtenus lorsque cet angle est compris entre 300 et 900. Un appareil du type représenté, dont l'enceinte présente intérieurement un diamètre de 65 mm et une longueur de 200 mm, convient pour la séparation d'un mélange diphasique issu d'un débit de 1 à 10 litres par minute d'azote liquide, après circulation dans une ligne de transfert, c'est-à-dire dans une conduite calorifugée, de 10 mm de diamètre intérieur et de 6 m de long. les diamètres intérieurs des tubes 12 et 24 sont de 10 mm ; dans la joue supérieure, il y a six orifices d'un diamètre de 10 mm. Le dispositif décrit peut être modifié sans sortir du domaim de la présente invention. Par exemple, il peut ne pas comporter le garnissage Il; il peut etre alimenté par un autre gaz liquéfié que l'azote, par exemple par de l'argon ; la joue inférieure 10 peut comporter plusieurs orifices de sortie, de même diamètre ou de diamètres différents et dont certains peuvent être obturés parce qu'ils ne sont pas utilisés. Le fond supérieur peut être muni de moyens pour conduire la phase gazeuse en un emplacement où elle ne gène pas ou même elle est utilisée ; il peut ne comporter qu'un seul trou formant évent. Le corps 2 peut présenter une section transversale non circulaire ; il peut être plus large à une extrémité qu'à l'autre. La tubulure 24 peut être remplacée par un raccord. Le séparateur selon la présente invention est utile lorsqu'on veut protéger par un gaz liquéfié du métal fondu, immobile ou en mouvement, ou encore en cryochirurgie. REVENDlCÂTIO#S 1. Séparateur recevant d'une canalisation un mélange biphasique de gaz liquéfié et de vapeur de ce gaz et dont sortent séparément la phase liquide et la phase gazeuse, comportant une enceinte de forme générale cylindrique, à axe incliné sur l'horizontale, fermée par deux fonds,l'aire de la section droite de l'enceinte étant au moins dix fois l'aire de la section droite de l'intérieur de ladite canalisation, la phase liquide sortant approximativement au point bas de l'enceinte et la phase gazeuse sortant par au moins un évent, caractérisé par le fait que le mélange biphasique arrive approximativement au centre de 1 'enceinte et par le fait que chaque évent est constitué par un orifice pratiqué sur le fond le plus haut. 2. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mélange biphasique est amené vers le centre de l'enceinte par un tube dont 1 'extré- mité est dirigée vers le fond le plus bas. 3. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ltori- fice par où la phase liquide sort de 1' enceinte est pratiqué sur le fond le plus bas. 4. Séparateur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, caractérisé par le fait que l'enceinte contient une substance très perméable, par exemple de la paille métallique ou des fils tricotés ou tissés très lâche. 5. Séparateur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, caraco térisé par le fait que l'axe de 11 enceinte fait un angle compris entre 300 et 980 avec 1 'horizontale. 6. Séparateur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, caractérisé par le fait que l'enceinte est constituée par un corps central et par deux joues d'extrémité, l'une comportant le ou les orifices pour la sortie de la phase gazeuse, l'autre étant munie d'une ou plusieurs tubulures pour la sortie de la phase liquide.