Brevet FR2201411A1 — publié le 19740426

La présente invention concerne les obturateurs pour les conduits d'aération et polar les brûleurs pour les gaz rési duels des raffineries et les installations similaires, en uti lisant une diode fluidique pouremptoher l'écoulement descendant à l'intérieur de la:cheminée. Différentes structures ont été proposées pour éxpê- cher ltentraNnement d'air vers le bas dens la cheminée, cet air risquant d'établir un milieu explosif pouvant provoquer des dégats i la cheminée et à l'installation. Des dispositifs antérieurs, sont du type moléculaire ou à labyrinthe pour former un tube en U'ou provoquer une chute de pression. Les combinaisons antérieures ont négligé le phéno mène leplus convenable pour empêcher la descente d'air dans la cheminée consistant à provoquer une discontinuité dans l'écou- lement afin que le courant d'air descendant dans la cheminée tourne de lui-même ainsi que par l'action d'uq jet ascendant de gaz de purge. Conformément à l'invention, un obturateur fluidique est établi dans la cheminée ou dans le. conduit ce joint agissant comme une obstruction pour empecher l'écoulement descendant de l'air dans la cheminée, conjointement avec l'action de jet ascendant des gaz de la cheminée ou de purge. L'invention a par suite pour objet un système d'ob turation empêchant l'écoulement descendant de l'air dans la 'cheminée, que cet écoulement soit provoqué par le vent extérieur ou par une contraction du fait d'un refroidissement des gaz chauds dans le systme. L'invention a aussi pour objet un système d'obtura tion dans lequel les oscillations des fluides sont empêchées. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue partie en élévation et partie en coupe verticale d'une cheminée comportant un brûleur de gaz résiduel avec une diode fluidique selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, la figure 2 est une eoupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, la figure 3 est une coupe similaire à celle de la figure 1 montrant une construction différente du brûleur de gaz résiduel, - la figure 4 est une vue en plan du brûleur de la figure 3, la figure 5 est une -coupe similaire à celle de la figure 1 montrant une autre construction de brûleur de gaz résiduel, et la figure 6 est une vue en plan du brûleur de la figura ). Sur les différentes figures, les mêmes références numériques désignent les éléments identiques ou ayant des fonctions similaires. Les figures 1 et 2 reprosentent une cheminée 10 dans laquelle les gaz résiduels chauds d'une raffinerie de pétrole ou d'une installation analogue sont envoyés pour être brûlés. La cheminée 10 comporte une section supérieure 11 dans laquelle pénètre un tuyau 12 comportant un ajutage 13 situé au centre de la section Il pour ltenvoi d'un gaz exempt d'oxygène pour la purge. Immédiatement en dessous de la section 11 une diode fluidique 15 est montée dans la cheminée 10. La diode 15 comporte de préférence plusieurs déflec- teurs tronconiques 16,17,18 et 19 en métal d'une épaisseur convenable, ou bien en une autre matière non détériorée par la température élevée des gaz résiduels, qui peut être de l'ordre de 2050C à 3700C. Les pourtours extérieurs des déflecteurs 16,17,18 et 19 sont en contact avec la cheminée 10. Les déflecteurs 16,17,18 et 19 comportent de préférence des ouvertures centrales alignées axialement 21,22,23 et 24 de section croissant de bas en haut. Suivant le ode de réalisation particulier représen- té, il existe quatre déflecteurs 16,17,18 et 1g, ce nombre ayant été constaté efficace. Avec un nombre plus faiole de déflecteurs, par exemple trois, il a été constaté une tendance ue augmentation indns rabie de la teneur en oxygène. Au-dessus de la diode 15, un brûleur de gaz résiduels 25 est mont à l'intérieur de la cheminée 10 et il peut compor- ter en-eessous de l'extrémité comportant un rebord intérieur 26 un garnissage en matière céramique ou en une autre matière réfractaire. Un conduit de vapeur d'eau 28 comportant un ajutage 29 peut être disposé centralement à l'intérieur du garnissage 27 pour propulser les gaz résiduels pour leur échappement de la cheminée. Si l'on veut des ajutages 30 peuvent être placés à l'extérieur pour l'envoi de vapeur d'eau ou d'air. Le vent circulant autour de la partie supérieure de la cheminée provoque une zone haute pression au-dessus de la cheminée 10 et une zone basse pression dans la cheminée 10 et il peut en résulter une circulation descendante d'air à l'intérieur de la cheminée. Quand l'air progresse vers le bas dans la cheminée le long de la paroi, il est arrêté par le déflecteur supérieur 19 et le-courant est retourné de lui-mSme. L'air pouvant se trouver au centre ou à l'ouverture centrale 24 est entraîné vers lé haut non par une discontinuité du courant mais par l'action du courant du éaz remontant à travers l'ouverture 24. Un effet de jet a lieu parce que la section transversale de l'ouverture 24 estéduite, de sorte que la vitesse des gaz traversant cette ouverture est augmentée. Une certaine fuite d'air peut avoir lieu vers le bas au bord de l'ouverture 24 et cet air descendant rencontre le déflecteur 18 dont l'action est similaire à celle décrite ci-dessus. Les déflecteurs 16 et 17 ont des actions similaires. Il faut noter que l'obturateur fluidique, en raison de la chute de pression supérieure dans le sens inverse, ctest-a- dire vers le bas, empêche que le courant d'air soit tiré vers le bas dans a chemine 10 du fait d'une contraction des gaz se trouvant en dessous dans le système. L'obturateur fluidique a tendance aussi à empêcher les oscillations du courant en raison de la pression supérieure dans le sens inverse. Suivant le mode de réalisation des figures 3 et 4, la chemine 10 comporte une diode 15, semblable à la précédente, la section supérieure 11 située au-dessus comportant un garnissage réfractaire 27. Un conduit de distribution de vapeur d'eau 28 comportant un ajutage 29 peut aussi être monté à l'intérieur du garnissage et en dessous du rebord ou anneau de retenue de la flamme 26. La cheminée peut comporter des ajutages de projection d'air ou de vapeur d'eau 30. Une veilleuse d'allumage 35 est de préférence aussi montée à côté de l'extrémité de la cheminée, cet-te veilleuse étant a-limentée par une canalisation 36 et un dispositif aspirateur 37 assurant le mélange convenable de gaz et d'air pour la combustion dans la veilleuse 35. Les figures 5 et 6 représentent un dispositif selon l'invention suivant lequel la cheminée 10 comporte une diode 15 comme précédemment, la section supérieure 11 comportant un garnissage réfractaire 27. Plusieurs veilleuses 39a sont montées autour de l'ex- trémité supérieure de la section 11 de la cheminée et sont entourées par un écran cylindrique 38 pour la protection contre le vent. Les veilleuses 35a sont alimentées en mélange combustible de gaz et d'air par un dispositif aspirateur 37 alimenté en gaz par une canalisation 36. L'action de la diode 15 par rapport à l'air extérieur à la section Il de la cheminée est la même que celle décrite ci-dessus. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut entre mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. R S V t N I C A T I O N S 1. Obturateur fluidique our une cheminée ou conduit tubulaire comportant une section d'échappement, caractérisé par une diode fluidique espacée de 1'extrémité de sortie de la section d'échappement et permettant un écoulement d'échappement avec augmentation de la vitesse mais empêchant l'écoule- ment inverse dans la cheminée, cette diode fluidique étant fermée du point de vue de l'accès des fluides sauf pour une entrée unique et une sortie unique pour les fluides. 2. Obturateur fludique selon la revendication 1 caractérisé en-ce que la diode fluidique comprend plusieurs déflecteurs tronconiques alignés avec des ouvertures centrales alignes. 3. Obturateur fluidique selon la revendication 2 caractérisé cn ce que les ouvertures ont des diamètres croissant de bas en haut. 4. Obturateur fluidique selon l'une des revendications 2 et 3 caract-risé e ce que les déflecteurs sont superposés dans la cheminée. 5. Obturateur fluidique selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la section d'échappement assure la combustion de gaz combustibles.