Brevet FR2297118A1 — publié le 19760806

l'invention se rapporte aux injecteurs appelés souvent pompes d'injection, utilisés dans les broyeurs à jet, les pistolets à jet de sable et de-broyage, le matériel de transport par air comprimé et de transport hydraulique, les canons pneumatiques, les pulvérisateurs,- les réacteurs, les sécheurs et autres dispositifs d'injection réalisant le broyage, le mélange et le transport des matériaux, le nettoyage dola surface de divers articles et d'autres opérations. L'invention peut trouver des applications dans toutes les branches de l'industrie utilisant les dispositifs en question (construction des bâtiments, production des matériaux de construction, production de pièces à partir de métaux et de pierres, industries métallurgique, chimique,. alimentaire). On connaît déjà un injecteur comprenant une chambre de mélange où le matériau qui y arrive est mélapgé avec un porteur d'énergie (gaz ou liquide) sortant sous surpression de la tuyère montée dans la chambre, et un tube d'accélération adjacent à la chambre du ctté Opposé à la tuyère et dans lequel le matériau à déplacer acquièrt la vitesse requise. La surface intérieure de la chambre de mélange des injecteurs connus est réalisée, du côté de la tuyère, plane, proche de la verticale et, afin d'éviter une usure intensive, se trouve de côté par rapport au flux de matériau amené à l'inåecteur, ou encore avec une configuration douce de segment de cône, sphère, tore (voir le livre de V.Akunov "Broyeurs--à jet", Machguis, M. 1967, pages 104, 106, 140, 141, et le certificat; d'auteur de l'URSS NO 227077, cl.50c. i7/oi, MKE B 02c, 19/06). Pour toutes les formes connues de la surface intérieure des chambres de mélange, à l'exception de la chambre de mélange en segment de tore, lesdites chambres possèdent à leur partie inférieure des enceintes dans lesquelles se trouve une partie du matériau à déplacer par injecteur. La surface rugueuse du matériau se trouvant dans l'enceinte arrête le mouvement des autes particules du matériau. Pour rétablir la vitesse de mouvement des particules et pour les faire passer dans le tube d'accélération, on doit dépenser une énergie considérable. En conséquence, le débit de l'injecteur est réduit. De plus, le matériau cesse alors d'arriver dans la partie inférieure du tube d'accélération, ce qui réduit davantage le débit de l'injecteur. Avec des matériaux humides, dont les particules peuvent s'agglutiner, l'injecteur est bouché et cesse de fonctionner. Si on utilise une chambre de mélange dont la surface intérieure est réalisée en forme de segment de tore, les particules de matériau les plus lourdes, en se déplaçant, glissent suivant la surface intérieure de la chambre en la comprimant fortement, éraillent le garnissage et encrassent avec les produits résultant de l'usure du garnissage le matériau déplacé par l'injecteur. La vitesse de déplacement du matériau décroit alors et il faut, pour accélérer le matériau, une consommation complémentaire de porteur d'énergie. Le but de l'invention est d'éliminer les défauts indiqués. Il s'agissait pour cela de mettre au point un injecteur dont la forme de la surface intérieure de la chambre de mélange serait adaptée de manière à assurer une réduction de la consommation de porteur d'énergie et de l'usure des surfaces mentionnées de la chambre comparativement aux injecteurs connus de même type, c'est-à-dire, à augmenter son débit et sa durée de service et rendre le produit plus pur. Ce problème est résolu du fait que dans un injecteur comprenant une chambre où le matériau qui y arrive est mélangé avec un porteur d'énergie sortant sous surpression d'une tuyère montée dans la chambre, suivant l'invention la surface intérieure de la chambre de mélange où le porteur d'énergie est mélangé avec le matériau est réalisée, du côté de la tuyère, avec des pans formant, avec la direction du flux principal de matériau déplacé dans la chambre et tombant sur sa surface intérieure, un angle supérieur à l'angle de frottement entre le matériau déplacé et la matière du pan. L'essentiel de l'invention proposé consiste en ce qui suit. L'exécution de la surface intérieure de la chambre de mélange du côté de la tuyère avec des pans formant avec la direction du flux principal de matériau un angle supérieur à l'angle de frottement entre le matériau déplacé et la matière du pan, détermine la réflexion des particules de matériau déplacées sur les pans sous un angle égal à l'angle d'incidence. Grâce à la réflexion des particules de matériau, leur glissement et frottement sur le garnissage de la chambre de mélange sont éliminés, et c'est pourquoi le déplacement du matériau ne nécessite pas une grande consommation de porteur d'énergie et ne provoque pas l'encrassement du matériau par les produits résultant de l'usure du garnissage de la surface intérieure de la chambre de mélange. La réduction de la consommation de porteur d'énergie, qui peut être de l'air comprimé, de l'eau sous pression, de la vapeur surchauffée, etc., permet d'augmenter le débit de l'injecteur (en moyenne de 15%), la consommation étant la même. Pour une meilleure compréhension de l'essentiel de l'invention, un mode concret mais non limitatif de réalisation de celle-ci est décrite dans ce qui suit, avec références au dessin unique annexé sur lequel - la figure 1, est une vue schématique d'un injecteur pour broyeur à jet, conçu conformément à l'invention, (vue en coupe longitudinale) - la figure 2, idem, vue en coupe suivant II-II de la figure i - les figures 3 et 4 représentent des versions diverses de la section transversale de la chambre de mélange. L'injecteur représenté sur les dessins est destiné aux broyeurs à jet dans lesquels est broyé un matériau, par exemple du sable, à la suite des heurts de ses particules l'une contre l'autre. L'injecteur est constitué par la chambre 1 (figures 1,2-) une tubulure 2 se joignant à la chambre pour alimenter cette dernière en sable, une tuyère 3 montée dans la chambre 1 et destinée à débiter dans cette dernière un porteur d'énergie, par exemple de l'air comprimé sous surpression, et un tube d'accélération 4 réuni à la chambre 1 de sorte que son axe longitudinal coïncide avec l'axe longitudinal de la tuyère. La chambre 1 est destinée à mélanger le sable avec l'air comprimé. La surface intérieure de la chambre 1, conformément à l'invention, est réalisée du côté de la tuyère 3 avec les pans 5 et 6 qui forment, avec le sens du flux principal du sable (indiqué par la flèche A) se déplaçant dans la chambre 1 et tombant sur sa surface intérieure, un angle supérieur à l'angle 9 de frottement entre le sable et la matière du pan (acier résistant à l'usure. La forme de la surface intérieure 7 de la chambre 1, du coté opposé à la tuyère 3, peut être pratiquement arbitraire, par exemple plane ou concave, comme est représenté sur la figure 3. L'injecteur proposé fonctionne de la manière suivante. Le sable à broyer dans l'injecteur arrive (suivant la flèche A) dans la chambre 1 par la tubulure 2. les particules de sable tombant sur la surface intérieure de la chambre (suivant la flèche B) se heurtent aux pans 5, 6 et changent de sens de mouvement (indiqué par la flèche C) pour tomber dans le flux de porteur d'énergie sortant de la tuyère 3. En se heurtant aux pans de la surface intérieure de la chambre 1, les particules peu résistantes du sable sont détruites partiellement ou complètement. Les particules de sable entraînées par le jet de porteur d'énergie sont véhiculées par ce dernier dans le tube d'accélératiot 4. Dans le tube d'accélération 4, les particules de sable animees d'une faible vitesse (de l'ordre de 2 à 9 m/s) et se trouvant au sein du porteur d'énergie se déplaçant à une vitesse de 60 à 500 m/s, augmentent leur vitesse de déplacement jusqu a une valeur presque voisine de celle du porteur d'énergie et sont éjectées à cette vitesse du tube d'accélération 4. Quand les injecteurs décrits plus haut sont montés dans un broyeur à jet, ils sont placés coaxialement et dirigés en contre-courant, à la rencontre l'un de l'autre. C'est pourquoi les particules de sable éjectées à une grande vitesse les unes vers les autres se heurtent et se réduisent mutuellement. L'injecteur proposé réduit la consommation de porteur d'énergie de 10 - 2Ojo. Quand de tels injecteurs sont installés dans un broyeur à jet d'un débit de 25 t/h, le débit croit jusqu'à 28-30 t/h sans augmentation de la consommation de porteur d'énergie. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs cobinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la revendication qui suit. REVENDICATION 1. Injecteur du type comprenant une chambre dans laquelle est envoyé un matériau, par exemple du sable, qui s'y mélange avec un fluide porteur d'énergie s'écoulant, sous uurpression, d'une tuyère montée dans ladite chambre, caractérisé en ce que la surface intérieure de la chambre dans laauelle le porteur d'énergie se mélange avec le matériau est réalisée, du côté de la tuyère, avec des faces ou pans formant, avec la direction du flux principal de matériau déplacé dans la chambre et tombant sur sa surface intérieure, un angle supérieur à l'n: le de frottement entre le matériau déplacé et la matière constituant ladite face ou ledit pan.