Brevet FR2193648A1 — publié le 19740222

La présente invention concerne une chambre de mélange de fluides. L'invention concerne un appareil destiné à débarrasser un courant gazeux d'une matière étrangère, dans lequel le gaz et un liquide d'épuration sont dirigés simultanément dans la partie rétrécie d'un tube de venturi. Lorsqu'un courant gazeux chargé d'une matière étrangère entre en contact avec le liquide d'épuration, il se produit une chute de pression dans le courant gazeux qui est proportionnelle à ltefficacité du contact entre eux. le fonctionnement optimal de la chambre de mélange à tube de venturi est obtenu lorsque la chute de pression imposée aux fluides stécoulant dans ladite chambre est maintenue à une valeur prédéterminée.La chute de pression imposée aux fluides varie selon le type de fluides passant dans le tube de venturi, selon sa vitesse et la dimension du conduit. Etant donné qutil n'est pas facile de faire varier le fluide et son débit, la présente invention concerne une chambre de mélange à tube de venturi dont la dimension peut etre modifiée pour compenser les variations du fluide et de son débit. Il a été mis au point divers appareils pour favoriser un meilleur contact entre un courant gazeux chargé de matière particulaire et le liquide d'épuration afin que ce dernier, en étant séparé du gaz, le débarrasse de la matière particulaire. Un de ces appareils dtun type intéressant utilise le principe du tube de venturi dans lequel un courant de gaz entraidant une certaine masse de matière particulaire est dirigé dans un tube de venturi dans lequel il est mélangé intimement avec un fluide épurateur tel que lteau, de façon que lorsque la matière particulaire est entièrement mouillée par le fluide épurateur, ce dernier puisse être facilement séparé du gaz avec la matière particulaire, et que seul le gaz épuré stéchappe dans ltatmos- phère. Un tel appareil est décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique NO 3 347 024, NO 3 440 803, NO 3 638 924 et NO 3 638 935. Selon ces brevets, ltorifice est modifié en disposant plusieurs pièces rapportées ou en modifiant la dimension de 1: orifice à l'aide de deux chicanes mobiles qui sont à un écartement déterminé de manière à délimiter entre elles la chambre de mélange à orifice. L'invention concerne un conduit analogue à un tube de venturi pour un épurateur de gaz qui peut être réglé intérieurement pour donner une dimension correcte à l'orifIce qui entoure une chambre de mélange afin d'assurer un mélange optimal et de compenser les variations du type de gaz et les variations de son débit. L'invention a plus particulièrement pour objet un tube de venturi flexible dont la configuration permet un réglage dans une plage infinie de manière à maintenir un orifice ayant continuellement une dimension optimale pour assurer un contact maximal entre l'agent épurateur liquide et les particules en tramées qui peuvent castre des gouttelettes liquides, des cendres volantes ou autres types de matièresparticulairesentrainées fortuitement par le courant gazeux. Selon ses caractéristiques essentielles, l'invention concerne un conduit allongé présentant un canal ayant une entrée à une extrémité et une sortie à l'autre, un dispositif à ltex- trémité d'entrée du conduit pour le relier à une source de fluide épurateur, un tube à l'extrémité de sortie du conduit pour le relier à un collecteur pour le fluide qui s'en échappe. une chemise flexible dans le conduit, dont les extrémités opposées sont fixées continuellement aux extrémités du conduit pour former un espace annulaire entourant espace compris entre le conduit et la chemise, une source de fluide sous pression, un orifice d'entrée dans le conduit qui est relié à l'espace annulaire compris entre le conduit et la chemise flexible , et un dispositif reliant la source de fluide sous pression et ltori- fice d'entrée à l'espace annulaire pour permettre au fluide sous pression d'entrer dans espace annulaire pour distendre la chemise flexible et faire varier la dimension de l'orifice de manière à déterminer une chambre de mélange de dimension optimale. La présente invention concerne un conduit tubulaire de forme réitère ayant un orifice d'entrée une extrémité, un orifice de sortie à l'autre extrémité et une chambre de mélange entre eux. Une chemise flexible est ajustée dans le conduit, les extrémités de la chemise étant fixées au conduit tubulaire pour délimiter un espace annulaire entre eux. Un orifice dtad- mission est ménagé dans le conduit entre ses extrémités de manière à pouvoir introduire un fluide sous pression dans Espace annulaire entre le conduit et la chemise.Lorsque le fluide est introduit dans espace annulaire ou est évacué de ce dernier, la forme de la chemise est soit allongée, soit contractée pour former une section rétrécie analogue à celle d'un tube de venturi, ayant une capacité variable, de manière que les conditions d'écoulement dans la chambre de mélange varient d'une façon analogue. l'invention concerne une chambre ayant la forme d'un tube de venturi pour un épurateur de gaz comportant une section rétrécie de diamètre variable qui entoure une chambre de mélange destinée à mélanger efficacement un liquide d'épuration et un gaz à épurer. La chambre de mélange est en une matière élastomère de forme tubulaire de façon que la dimension et la forme de la section rétrécie puissent être augmentées ou contractées pour former une chambre de mélange ayant des caractéristiques optimales pour les fluides s'écoulant dans cette dernière dans des conditions variables. L'invention sera décrite plus en détail en regard du des sin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel la figure 1 est une vue schématique d'une installation comportant une chambre de mélange à tube de venturi en matière élastomère selon la présente invention la figure 2 est une coupe à grande échelle d'un tube de venturi à section variable selon l'invention la figure 3 est une coupe longitudinale d'un tube de venturi à section variable, la partie formant le tube de venturi étant distendue selon l'invention les figures 4 et 5 sont des élévations d'une autre forme de réalisation d'un tube/venturi à section variable dans laquelle la chemise flexible comporte des éléments longitudinaux atarma- ture pour lui donner une forme pratiquement idéale la figure 6 représente une chemise flexible comportant un élément longitudinal d'armature modifié ; et la figure 7 représente encore une autre disposition pour équiper une chemise flexible d'un élément d'armature longitude nal Sur le dessin, la chambre de mélange à tube de venturi à section variable comporte un conduit externe 10 ayant des brides annulaires 12 à ses extrémités opposées pour établir une liaison avec un canal 14 dans lequel passe un courant de gaz entraînant une certaine quantité de matière particulaire transi portéepar un conduit 46 à partir d'une source 62. Une chemise flexible 16 comporte des extrémités annulaires solidaires 18 destinées à etre serrées entre la bride 12 et la bride d'un conduit adjacent de manière à former un espace annulaire 20 entre les extrémités de la chemise, cette dernière étant par ailleurs entièrement indépendante du conduit. Un raccord 22 est formé dans le conduit 10 de manière qu'un fluide provenant d'une source 24 puisse Qtre refoulé par une pompe 26 dans ltespace annulaire 20 afin de soumettre la. chemise 16 à une flexion prédéterminée. Lorsque la chemise 16 subit une flexion vers l'intérieur, elle délimite un orifice 21 de section décroissante sous une forme convergente-divergente sensiblement symétrique et ayant les caractéristiques d'un simple étranglement par rapport à un fluide circulant dans ledit orifice. Lorsque la pression du fluide régnant dans ltes- pace 20 est réduite en ouvrant une vanne 30 dans une proportion prédéterminée, la chemise 16 se redresse et la dimension de orifice augmente de manière à traiter efficacement un plus grand volume de fluide. Au fur et à mesure que le fluide traverse ltétranglement, il est dispersé et agité violemment, tandis que plusieurs fluides passant ensemble à travers ltétranglement sont simultanément dispersés, agités et par suite mélangés. tes fluides circulant dans un orifice ou étranglement quelconque sont agités et mélangés dans une certaine mesure selon les lois bien connues; toutefois, un mélange de fluides est effectué plus facilement et plus efficacement au prix d'une chute de pression minimale si l'étranglement a une forme ressemblant à un tube de venturi. Etant donné que la chambre de mélange représentée sur les figures 2 et 3 est constituée par un tube du type convergentdivergent sensiblement symétrique en formant une chambre de mélange légèrement moins efficace et avec une chute de pression supérieure à celle d'un véritable tube de venturi, on prévoit, selon l'invention, des moyens pour obliger la chemise à subir une flexion d'une manière lui donnant une forme idéale ressemblant à celle d'un tube de venturi. En conséquence, la chemise 16 est garnie de nervures longitudinales 32 et 34 qui limitent la flexion de la chemise d'une manière prédéterminée pour lui donner une section pratiquement analogue à celle d'un tube de venturi idéal assurant des conditions optimales de mélange. Ires nervures d'armature sont orientées le long du conduit 10, les nervures 32 voisines de la sortie étant de une à trois fois plus longues que les nervures 34 voisines de ltentrée. La section médiane de la chemise 35 ne comportant pas d'arma ture peut subir une flexion maximaleltandis que ses extrémités sont fixées aux brides terminales et subissent une flexion minimale. Ainsi, la chemise flexible présente des parties convergentes et divergentes analogues à celles d'un tube de venturi et une partie rétrécie 35 entre elles. Un liquide d'épuration provenant d'une source 54 est introduit dans le conduit 46 par un tube 56 équipé d'un robinet 58 pour limiter la quantité de liquide d'épuration passant dans la chambre de mélange pour se mélanger avec le gaz à débarrasser des particules entrafnées qui provient de la source 62. Après que le gaz à épurer provenant de la source 62 et le liquide d'épuration provenant de la source 54 ont été violemment agités et mélangés dans la chambre 16, ils passent par un conduit de sortie 48 dans un séparateur 52 dans lequel le liquide contenant la matière particulaire enlevée du courant gazeux est séparé du gaz épuré qui est évacué par une cheminée 66 dans l'atmosphère tandis que le liquide d'épuration et la matière particulaire sont évacués par l'intermédiaire d'une vanne de vidange 68. Bien que les nervures soient destinées à donner la forme désirée à la chemise flexible, elles empêchent également un mouvement vibratoire ou battement lorsque la chemise est distendue dans diverses positions. Ce raidissement de la chemise 16 peut être obtenu en donnant à la chemise diverses autres formes de section droite comme on le voit sur les figures 6 et 7. Sur la figure 6, les baguettes d'armature 32A et 34A sont effilées pour constituer une armature ayant une flexibilité minimale près de la section médiane 35ltandls que toute la chemise 37 de la figure 7 présente une section conique pour assurer une rigidité maximale près de ses extrémités. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit sans sortir du cadre de l'inven- tion. REVENDICATIONS 1. Chambre de mélange de fluides, caractérisée en ce qu'elle comporte un long conduit présentant un canal ayant une entrée à une extrémité et une sortie à l'autre, un dispositif à l'ex- trémité d'entrée du conduit qui le relie à une source d'un véhicule gazeux contenant une matière particulaire, un dispositif à l'extrémité d'entrée du conduit pour le relier à une source de fluide d'épuration, un tube à l'extrémité de sortie du conduit pour le relier à un collecteur du fluide évacué, une chemise flexible dans le conduit, dont les extrémités opposées sont continuellement fixées aux extrémités du conduit pour former un espace annulaire entre le conduit et la chemise, et un dispositif pour faire varier la pression régnant dans ltespace annulaire afin de régler la dimension de l'orifice formé par la chemise flexible. 2. Chambre de mélange selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif destiné à faire varier la pression régnant dans l'espace annulaire comporte un organe destiné à admettre un fluide sous pression dans ledit espace. 3. Chambre de mélange selon la revendication 1, caractérisée en ce qutelle comporte un conduit d'évacuation et un séparateur entre ltextrémité de sortie du canal et le conduit d'évacuation qui est destiné à séparer le fluide d'épuration et la matière particulaire du véhicule gazeux avant qu'il s'échappe par le conduit d'évacuation. 4. Chambre de mélange selon la revendication 2, caractérisée en ce que la chemise flexible comporte une armature qui ltempeche de se déformer lorsque le fluide sous pression est admis dans l'espace annulaire entre le conduit et sa chemise. 5. Chambre de mélange selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'armature de la chemise flexible comporte des éléments d'armature longitudinaux indépendants. 6. Chambre de mélange selon la revendication 5, caractérisée en ce que les éléments longitudinaux d'armature voisins de l'entrée sont axialement indépendants de ceux situés près de la sortie de la chemise. 7. Chambre de mélange selon la revendication 6, caractérisée en ce que les éléments longitudinaux d'armature qui sont voisins de l'entrée et ceux qui sont voisins de la sortie de la chemise sont espacés axialement pour laisser une partie flexible rétrécie entre eux. 8. Chambre de mélange selon la revendication 7, caractérisée en ce que les éléments longitudinaux d'armature situés près de la sortie de la chemise sont plus longs que ceux situés près de l'entrée de cette dernière de façon que la chemise prenne une forme analogue à celle dd'un tube de venturi lorsqutun fluide sous pression est introduit dans l'espace annulaire compris entre le conduit et sa chemise flexible, 9. Chambre de mélange selon la revendication 8, caractérisée en ce que les éléments longitudinaux d'armature présentent une rigidité maximale près des extrémités d'entrée et de sortie de la chemise.