Brevet FR2531878A1 — publié le 19840224

L'invention concerne une buse de pulvérisa- tion à deux fluides, comportant un corps de buse re- cevant un gaz tel que de l'air entraînant la pulvéri- sation et au moins un insert entouré par le corps de buse et dans lequel le liquide à pulvériser tel que de l'eau est introduit ainsi qu'une sortie de buse formée d'un côté par le corps de buse et d'un autre côté par l'insert, le courant de liquide s'unissant, à l'endroit de la sortie de buse, au courant de gaz l'entourant concentriquement. Dans une buse connue de pulvérisation à deux fluides du type indiqué cidessus, l'insert, qui reçoit axialement le liquide à pulvériser, forme une partie de sortie de buse, dans laquelle le liquide passe d'une section cylindrique, dans une section conique s'y raccordant à arête vive A la partie de sortie de buse de l'insert se raccorde une partie de sortie de buse, conçue coniquement dans le même sens et for- mee par le corps de buse entourant concentriquement l'insert Entre l'extrémité de la partie de sortie de buse formée par l'insert et le commencement de la partie conique de sortie de buse du corps de buse, s'étend une fente annulaire, par laquelle le gaz, par exemple de l'air, est dirigé sur le courant de liquide qui est concentriquement à l'intérieur, pour le pulvériser La confluence des deux fluides, liquide et gaz, se produit, avec la buse connue décrite plus haut, sur la base de ses caractéristiques de construc- tion, dans l'espace libre et elle entraîne une turbu- lence, qui gaspille de l'énergie et est donc désavan- tageuse, dans les espaces morts de la sortie de buse. Les défauts suivants existent aussi sur la face-fron- tale (conique) de l'insert, entre la sortie du liquide et la sortie de l'air, il se forme des dépôts, causés par des grosses gouttes individuelles à mouvements incontrôlés, spécialement pendant la pulvérisation de fluides visqueux ou pendant la pulvérisation de liquides qui, en S 'évaporant, laissent des matières solides ou des restes visqueux De plus il se forme, dans la zone extérieure du courant du mélange, des gouttes assez grosses, qui peuvent être nuisibles pour la suite du processus o Le but de la présente invention est d'êli- miner les défauts précités, c'est-a-dire de rechercher une imprégnation complète de la sortie de buse formée par l insert pour éviter des dépôts et d obtenir par ailleurs un mélange des deux fluides tel que des grosses gouttes soient évitées dans la zone extérieure du courant du-mélange. Le problème est résolu selon leinvention, avec une buse de pulvérisation à deux fluides du type indiqué précédemnment, en ce que la partie de sortie de buse formée par l'insert et s'épanouissant conique- ment comporte, à la transition avec la section finale conique, un arrondi et que son arête de sortie avance, dans le sens du courant par rapport à la partie de sor- tie de buse formée par le corps de buse. L'arrondi, conforme à l"invention, de la partie de sortie de buse formée par l'insert oblige le liquide, par suite des efforts radiaux provoqués par le mouvement hélicoidal, à s'écouler le long de la surface de paroi conique de l'insert et directement contre cette surfaceo Par suite les mesures conformes à l'invention ont pour effet que le courant de gaz n'arrive plus, comme avec la buse classique décrite plus haut, sur un rayon de liquide libre Au-contraire, les deux fluides se rencontrent directement sur l'arête extérieure de la partie de sortie de buse formée par l'insert On obtient ainsi une pulvérisa- tion plus régulière avec des diamètres de gouttes plus réguliers. Du fait que le liquide, comme on l'a dit, s'écoule directement le 'long de la paroi de la par- tie de sortie de buse formée par l'insert, cette paroi est complètement imprégnée; de la sorte il ne peut pas se former des dépôts de restes de liquide, ni un espace mort pour-des tourbillons nuisibles. L'invention convient spécialement pour une buse à deux fluides, dans laquelle le courant de gaz est dirigé dans une fente annulaire formée entre la paroi extérieure de l'insert et la paroi intérieure du corps de buse, l'extrémité extérieure de la fente annulaire étant délimitée par la partie de sortie de buse pour le courant gazeux, et la buse étant caractérisée en ce que-la paroi extérieure de l'in- sert forme une surface de guidage cylindrique pour le courant gazeux et comporte un prolongement dans le sens du courant tel que le courant gazeux est dirigé le long de la surface cylindrique de guidage et tout à fait contre elle. Grâce aux mesures ci-dessus, on obtient, dans une certaine mesure, un "collage" du courant de gaz contre la surface extérieure cylindrique de guidage de l'insert On appelle ce phénomène "effet Coanda" Son avantage consiste, dans le cas présent, à éviter un flottement du courant de gaz, ce qui est avantageux aussi pour la formation de gouttes régu- lères, qui est recherchée. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention on prévoit une exécution et une adaptation entre l'arrondi et l'épanouissement conique de la partie de sortie de buse telles que le liquide à pulvériser est dirigé tout à fait le-long de la paroi de l'épanouissement conique et qu'il se produit, directement sur l'arête de sortie de l'insert une réunion du liquide avec le courant gazeux dirigé le long de la paroi extérieure de l'insert et tout à fait contre cette paroi. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention la face frontale du corps de buse, face en retrait par rapport à l'arête de sortie de la partie de sortie de buse attribuée au liquide, est plane et elle forme un plan perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire par rapport au sens du courant. L'invention va être expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple d'exécution représenté sur le dessin annexé D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront d'ailleurs de cette description détaillée qui va suivre Le dessin annexé représente, pour la demie-vue droite, une coupe longitudinale verticale d'une buse de pulvérisation à deux fluides et pour la demie-vue gauche, une vue extérieure de cette buse. Comme représenté sur le dessin, un-corps de buse 10 sensiblement cylindrique est muni d'une tubu- lure de raccordement 12 soudée latéralement en Il et destinée à recevoir un gaz, par exemple de l'air Un insert 13 possède un filetage extérieur 14, qui est vissé sur un taraudage interne correspondant 15 du corps 10 Une bride 16 forme en direction axiale une butée pour l'insert 13 par rapport au corps 10 Entre la bride 16 de l'insert 13 et la surface frontale supérieure 17 du corps 10 se trouve une rondelle d'étanchéité 18 en cuivre souple ou en une matière ana- logue. Comme le montre par ailleurs la moitié droite du dessin, l'insert 13 possède un espace intérieur 19 de diamètre variable et à plusieurs étagements L'extré- mité supérieure de l'insert 13 possède un taraudage 20, pour le branchement d'une conduite de liquide (non représentée) En même temps le taraudage 20 sert au rvissage d'un élément à hélice 21, qui comporte dans ce but un filetage extérieur 22 A son extrémité inférieure 1 'insert 13 forme une sortie de buse, repérée dans son ensemble par la référence 23 A son extrémité supérieure, la sortie de buse 23 possède un arrondi 24 de rayon relativement grand L'arrondi 24 se trarnsforme régu- i O lièrement en une section finale 25 à épanouissement conique L extrémité inférieure a finalement la forme d'une arete vive 26 de sortie de buseo Le liquide in- troduit en 20 dans l espace intérieur 19 de l'insert 13 traverse ce dernier dans le sens de la flèche 27, c'est-â-dire en direction axiale, en exécutant en même temps un mouvement de rotationo Gr=Jce à la disposition de la sortie de buse 23 qu on vient de décrire et à ses surfaces caractëé ristiques 24, 25 et 26, le courant de liquide, qui est indiqué par des lignes minces 28, s Découie en forme de cène creux contre la paroi intérieure 25 de la sortie de buse 23. Le gaz, par exemple de 1 air, prévu pour la pulvérisation du courant de liquide 28 parvient, de la tubulure latérale 12 déjà indiquée dans un canal 29 faconné radialement dans le corps 10 et, de là, dans un espace intérieur 30 de diamètre variable du corps 10 o Au passage du canal radial 29 dans l'espace intérieur 30 du corps 10, le courant de gaz est dévié dans le sens de la flèche 31 De l'espace intérieur annulaire 30, le courant gazeux parvient, en traversant des canaux 32 de l'insert 13, dans un canal 33 en forme de fente annulaire. Ce canal 33 est limité intérieurement par une surface extérieure cylindrique 34 de l Dinsert 13 La limitation 25318 7 8 extérieure du canal 3-1 en forme de fente annulaire est forvée par une paroi intérieure cylindrique 35 du corps 10 Les repëres 33, 34 et 35 désignent l'ensemble aie la sorti-e de buse pour le courant de gaz. Le dessin montre c 1 zJrejrent que l'arête 26 de sortie de buse de l'insel-t 13, det-erimi- nauït la sort-la de buse pour le couloir, de liquide _ 28 e fait une _dc cv-e dans le sens du cci_:r-aiît Z 27, par rappcr-' à la facq frontale inférieure i 10 36 du corps d_buse, la sortie de uce la ccurant de ga L La surface de guidage cylind -îçlne 34 P 1 ur le de ga 2 P-oss-_de ur c'faits le d-u, cjalurant 27 tel que l'e de ga-7 37, même après avoir quitté -Le cartc-il ef forme de ente est guids le 'long Je la surf Faas Cle juîdage 34 de 11 insert 73. Ce est qënef-raleraient z Fpelê "effet Coanda". L a r allé ourant del 37 et cour,-cint de -de 'S -a lieu, connu-le oil sur Je d sur l'arête 26 e da sortie de buse de 1 1 _in;-î;ert 13 on ob, Ue Pt ainsi une pulvèrisation rëgulière du cou rant Ce 1 ' Quîde 2 G, avec une efficacité (pas de Dertes de,-iergîe par turbulences) Corici 14 ç-z la surfaces intérieurs 24, 25 de la sortie de buse 2 î de 1 'insert 13 es"-; Humecte par la courant de liqu,ïde 23, Oes restes de liquide TIG s UV da-posent pas. REVENDICATIONS 1 Buse de pulvérisation à deux fluides, comportant un corps de buse recevant un gaz tel que de l'air entraînant la pulvérisation et au moins un insert entouré par le corps de buse et dans lequel le liquide à pulvériser tel que de l'eau est introduit ainsi qu'une sortie de buse formée d'un côté par le corps de buse et d'un autre côté par l'insert, le courant de liquide s'unissant, à l'endroit de la sortie de buse, au courant de gaz l'entourant concen- triquement, caractérisée en ce que la partie de sortie de buse ( 23) formée par l'insert ( 13) et s'épanouissant coniquement comporte, à la transition avec la section finale conique ( 25), un arrondi ( 24) et que son arête de sortie ( 26) avance, dans le sens du courant ( 27) par rapport à la partie de sortie de-buse ( 33, 34, 35) formée par le corps de buse ( 10). 2 Buse de pulvérisation à deux fluides suivant la revendication 1, dans laquelle le courant de gaz est dirigé dans une fente annulaire ( 33) formée entre la paroi extérieure ( 341 de l'insert ( 13) et la paroi intérieure ( 35) du corps de buse, l'extrémité extérieure de la fente annulaire étant délimitée par la partie de sortie de buse pour le courant gazeux ( 37), caractérisée en ce que la paroi extérieure ( 34) de l'insert ( 13) forme une surface de guidage cylindrique pour le courant gazeux ( 37) et comporte un prolongement dans le sens du courant ( 27) tel que le courant gazeux ( 37) est dirigé le long de la surface cylindrique de guidage ( 34) et tout à fait contre elle. 3 Buse de pulvérisation à deux fluides sui- vant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par une exécution et une adaptation entre l'arrondi ( 24) et l'épanouissement conique ( 25) de la partie ( 23) de sortie de buse telles que le liquide à pulvériser est dirigé tout à fait le long de la paroi de l'épa- nouissement conique ( 25) et qu'il se produit, direc- tement sur l'arête ( 26) de sortie de l'insert ( 13) une réunion du liquide avec le courant gazeux dirigé le long de la paroi extérieure ( 34) de l'insert ( 13) et tout à fait contre cette paroi. 4 Buse de pulvérisation à deux fluides suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la face frontale ( 36) du corps de buse ( 10), face en retrait par rapport à l'arête de sortie ( 26} de la partie de sortie de buse ( 23) attribuée au liquide, est plane et qu'elle forme un plan perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire par rapport au sens du courant ( 27).