Brevet FR2240040A1 — publié le 19750307

La présente invention concerne le mélange de deux ou plusieurs fluides notamment des liquides mais également des gaz, des poudres fluidisees,des des mélanges de liquides et de gaz ou toute assoc ation de telles matières. Par l'expression mélange, on entend, dans le présent mémoire, l'addition simultanée de fluides de manière à-accélérer la dissolution de l'un dans l'autre -et, à cet égard, le fluide fourni peut être un liquide contenant un soluté solide en suspension dont la dissolution est accélérée gracie à l'invention. L'invention vise surtout un dispositif pour mélanger des fluides qui comprend un ensemble d'éléments à palettes s 'éten- dant longitudinalement dans un conduit et conformé de manière à mouvoir le fluide~qui s'écoule le long du conduit suivant un trajet généralement hélicotdal, chaque élément provoquant la division du courant en plusieurs filets qui se réunissent et sont à nouveau divisés au cours du trajet du courant dans le conduit, la conformation de chaque élement donnant lieu à plusieurs filets de manière que latraversée de chaque élément par le courant s'effectue au hasard. L'invention vise surtout un dispositif pour mélanger des fluides comprenant des palettes qui s'détendent longitudinalement dans un conduit, qui sont hélicotdales et qui divisent le conduit en canaux ayant des sections droites en forme de secteur, une série de telles palettes étant disposée sur l'axe les unes par rapport aux autres de manière à diviser le courant provenant de chaque canal en amont dans au moins deux canaux en aval.L'invention visé surtout un dispositif pour mélanger des fluides comportant plusieurs éléments à palettes dans un conduit,-chaque élément consistant en-trois ou plusieurs palettes s'étendant radialement à partir dlà-peu-près l'axe du conduit jusqu'au voisinnage de la paroi, les palettes de chaque élément étant tordues en hélices et ayant une section droite fine semblable à une feuille, les éléments étant disposés dans le conduit en série le long de l'axe. Les pentes des éléments qui se succèdent peuvent être dirigées dans le méme sens ou en sens inverse. L'invention vise également un dispositif de mélange dans lequel le bord d'une palette voisine de la paroi du conduit est conformé de manière à définir-avec la paroi un passage pour le fluide entre des canaux délimités par la palette. Chaque élément de palette d'une série axiale-d'un tel dispositif peut s 'ap- puyer sur l'élément suivant en aval à l'exception du dernier élé ment en aval qui est fixé en place dans le conduit. Les palettes qui se succèdent axialemen peuvent être assemblées les imes aux autres par des fentes, interdigitalement. Au moins l'une des palettes d'un élément compris entre deux ou plusieurs palettes peut avoir son bord proche de la paroi du conduit à distance de la paroi dans le sens radial. Une ou des palettes peuvent êtré perforées. Dans une autre réalisation, chaque élément est constitué par une seule palette et une seule tranche seulement- s'étend jusqu'à la paroi du conduit pour toute section droite donnée et y est fixée, ce qui laisse un jeu entre l'autre tranche et la paroi pour le passage du courant ; l'agencement de cette réalisation peut être inversé entre l'un des éléments et le suivant dans la série. Un tel jeu peut à nouveau être constitué en dentelant les tranches ou en ménageant des pattes. Ces dentelages peuvent être alternés de sorte que le conduit ne soit complètement divisé en aucun point d'une section droite de la palette. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : Les figures 1A, 1B, 1C, 1D et 1E illustrent trois modes de réalisation à palettes suivant l'invention. Les figures 2A et 2B illustrent une autre variante. Et la figure 3 illustre un autre mode de réalisation. Pour la clarté du dessin, la torsion des palettes a le plus souvent été omise. La figure 1A qui concerne une section droite d'un ensemble à trois palettes, montre un conduit cylindrique et un tel ensemble monté sur un axe 2 coaxial au conduit 1 de trois palettes 3A, 3B, 3C qui sont réunies sur l'axe 2 et s'étendent en sections curvilignes vers le conduit 1. La figure lB représente essentiellement la même disposition, et les palettes (maintenant 3D, 3E, 3F) sont droites vues en coupe. Dans ces deux cas, les tranches des palettes s'étendent d'une manière continue en direction du conduit 1. La figure 1C représente, selon l'axe, une vue en élévation perspective des palettes 3A, 3B, 3C '(remplacées par 3D, 3E, 3F), dans une variante pour laquelle les tranches des palettes sont dentelées ou comportent des redents en 4 de manière y ménager des canaux pour le courant. La figure ID-représente en élévation et détordues deux formes de palette applicables aux figures lA et lC. Par souci de simplicité, la torsion des palettes est éliminée dans cette figure > et la disposition en angle à 120 degrés n' est pas représentée. Une palette 5 (que l'on considère être hélicoOdale mais qui est représentée plate) a sa tranche dentelée en 5A et un autre dentelage différent et enun autre endroit est indiqué en 5B. Dans chaque type de dentelage, le fluide qu'on fait se déplacer d'une manière générale suivant une hélice, peut en fait traverser la palette 5 de Itun des canaux principaux hélicoidaux au suivant.La palette inférieure de la figure en 6 (qui elle aussi est hélicoidale) présente des perforations 6A dont seulement quelques unes sont représentées, chacune d'elles étant un canal qui admet le courant du canal hélicotdal principal au suivant. La figure lE est donnée simplement pour representer la torsion hélicoidale des palettes 3A, 3B, 3C ou 3D, 3E, 3F dans le conduit I. Pour simplifier cette figure la référence 3 indique simplement une palette. On met à profit cette figure néanmoins pour montrer que les pa Iettes peuvent être appuyées contre le conduit A ou autre fixées au conduit A en un seul point seulement (voir 3P), les bords supérieurs des palettes étant en retrait du conduit et fournissant ainsi des canaux pour le fluide. Dans tous ces exemples les palettes d'un élément définissent trois canaux en forme de secteur comme représenté en coupe, chacun d'un angle d'environ 1200. En se référant maintenant à la figure 2A (et 2B) où les palettes sont représentées plates par souci de-sim?licité et disposées dans des plans perpendiculaires entre eux mais où,en pratique elles sont hélicoidales, chaque palette pouvant avantageusement astre disposée de manière que ses extrEmites fassent un angle de 45 degrés avec I'extrmitéde Jonction de la palette adj acente. Le conduit est comme ci-dessus. Dtune série de feuilles tordues-on n'en a représenté que trois désignées par 1 et 2, leurs extrèmités étant fendues axialement en 2A et 3A et étant engagées les unes dans les autres en 23. Dans un tel assemblage, que les tranches des palettes soient fixées ou non au conduit l, les éléments à palettes s'assemblent les uns avec les autres et chacun est supporté par le suivant de la série, à l'exception du dernier élément en aval qui est supporté dans le conduit 1 par tout moyen convenable. Comme on peut le voir, le résultat est une série dans laquelle deux canaux principaux se transforment en quatre canaux puis de nouveau en deux et ainsi de suite, de sorte que le fluide est fréquemment subdivisé en des courants distincts. Les tranches des parties tordues sont dentelées comme représenté en 2A, de sorte qu a nouveau les canaux communiquent entre eux par les tranches. Le dentelage est illustré à la figure 2 B et disposé d'une manière légèrement différente par rapport aux fentes 2A, 3A que celui de la figure 2A. Aux figures 2A, 2B, les palettes peuvent être dentelées sur leurs tranches à la manière illustrée ou d'une autre manière, ou bien elles peuvent être perforées ou être à la fois dentelées et perforées, comme à la figure lD. En outre, le sens de torsion hélicoSdal des palettes 2, 3 peut etre inversé soit entre deux palettes adjacentes, soit par intervalles. Dans ces exemples, les palettes divisent le conduit en deux canaux s'étendant chacun sur un angle de 1800 environ (c'est-à-dire semi-circulaire). Dans un autre mode de réalisation, représenté à la figure 3, on reconnaît encore le conduit 1. Dans ce cas, l'une des extrèmités d'une palette 30-hélicotdale est représentée en trait plein tandis que son autre extrèmité est représentée en tire té, la palette étant disposée avec excentrement dans le conduit 1 de manière à avoir une tranche en 30Aen contact (qu'elle soit continue ou dentelée) avec le conduit 1, et une tranche en 30 B qui est à distance de la paroi du conduit. Dans ce cas on obtient deux canaux A et B principaux hélicotdaux pour le courant mais qui sont reliés par le jeu Cet qui peuvent, bien entendu, être également reliés par des perforations. Une série d'éléments 30 à palettes est placée dans le conduit de même qu'au exemples des figures 1 et peuvent être engagés les uns avec les autres par des fentes ou fixés entre eux, les sens de leur déformation héli cotidale pouvant être de sens opposés. A l'exemple de la figu-e 3, l'élément à palettes divise le conduit en deux canaux principaux chacun de 102 mais, comme on peut le voir, ces canaux sont reliés en C. REVENDICATIONS I - Dispositif pour mélanger des fluides comprenant des palettes hélicodales qui s'étendent longitudinalement dans un conduit et qui le divisent en canaux a sections droites en forme de secteurs, ces palettes étant disposées en série le long de I'axe de manière à diviser le courant provenant de chaque canal en amont en au moins deux canaux en aval. 2 - Dispositif pour mélanger des fluides comprenant plusieurs éléments à palettes dans un conduit, chaque élément consistant en trois ou plusieurs palettes s'étendant radialement à partir d'à-peu-près l'axe du conduit jusqu a sa paroi, les palettes de chaque élément étant tordues hélicoldalement et ayant une section mince semblable a une feuille, le-s éléments étant disposés dans le conduit en série le long de l'axe. 3 - Dispositif selon la revendication 1 od 2, carac térisé en ce que la tranche d'une palette voisine de la paroi du conduit est conformée de manière à définir avec cette paroi un passage pour le fluide entre les canaux délimités par la palette. 4- Dispositif selon l'une quelconque des revendicatiors précédentes, caractérisé en ce que chaque élément de vanne en série suivant Iraxe s'appuie sur l'élément suivant en aval à 1' excep- tion du dernier élément en aval qui est situé en pl-ace dans le conduit. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des renvendications précédentes caractérisé en ce que les palettes disposées en série suivant l'axe sont enclenchées les unes dans les autres par des fentes. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins une palette d'un élément à palettes, formé de deux ou plusieurs palettes, à sa tranche proche de la paroi du conduit à distance radiale de cette paroi. 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une palette ou des pale t- tes est ou sont perforées.