Brevet FR2535821A1 — publié le 19840511

ú 21 1 O "Appareil mélangeur statique à monter dans un tuyau 9 La présente invention concerne un appareil mélangeur statique à monter dans un tuyau qui, au moyen de canaux, partage tout d 9 abord, en direction de l'écoule- ment, les fluides à mélanger en courant de noyau et cou- rants périphériques, et qui conduit ensuite le courant de noyau dans une zone périphérique et les courants pêriph&- riques dans une zone de noyau. Un mélangeur de ce genre est connu d'après le brevet DE-OS 19 01 281 o Il s'agit là d'une pièce de construction massive qui est traversée par des pergages obliques qui relient la zone de noyau placée sur le c 6 té d'amenée de courant à la zone périphérique placée sur le c 8 té -de sortie, et qui relient la zone périphérique du c 8- té amende de courant à la zone de noyau placée sur le c 8 té de sortie de courant La géométrie à trois dimensions est cependant compliquée et de fabrication coûteuse. la présente invention a pour but de réaliser un-appareil mélangeur statique du type mentionné au début, d'une constitution telle qutil soit de fabrication très simple, en maintenant en même temps une hauteur de cons- truction aussi faible que possible En outre, ce mélangeur doit être d'entretien facile et notamment facile à nettoyer après emploi Q Dans ce but, le mélangeur conforme à l'inven- tion est caractérisé en ce que 2535 & 21 2.- a) le mélangeur est constitué par plusieurs disques assem- blés l'un derrière l'autre, dont le contour extérieur est adapté au contour intérieur du tuyau et qui sont bloqués à l'égard de la rotation, b) un premier disque, pourvu d'un perçage central et de plusieurs perçages sur son pourtour, pour partager l'écou- lement en un courant de noyau et en plusieurs courants périphériques, est suivi par un second disque, pourvu * d'un perçage central à partir duquel s'étendent des fen- tes radiales, ce second disque étant en outre pourvu de perçages périphériques, entre les fentes radiales, qui sont alignés avec les perçages de pourtour du premier disque, c) le second disque est suivi par un troisième disque pour- vu de plusieurs perçages périphériques, qui sont alignés avec les perçages périphériques et avec les zones de bords des fentes radiales du second disque, d) le troisième disque est suivi par un anneau d'espacement et par un quatrième disque qui est pourvu d'un perçage central pour rassembler vers le centre et diriger vers la sortie tous les courants périphériques. Comme on peut le constater, ltappareil mélan- geur comprend seulement des éléments de construction à géQ- métrie à deux dimensions qui peuvent être fabriqués avec des outils standards, sans dispositifs spéciaux supplé- mentaires, La suppression de perçages obliques permet, éga- lement une fabrication par estampage dans une production en série La hauteur de construction n'est dépendante que de l'épaisseur choisie pour les éléments individuels, et elle peut, par conséquent, être maintenue très faible Les plaques ou disques sont faciles à nettoyer, par exemple dans un bain Gr Ace à l'orientation centripète de tous les courants périphériques, on obtient un effet de mélange spécialement favorable Ceteffet peut être encore renforc 6 conformément à une autre caractéristique de l'invention, 2535 t 21 3.- par une plaque produisant une torsion d'écoulement. La description ci-après se rapporte à un exemple de réalisation, avec référence au dessin annexé. La figure représente une vue en coupe longi- tudinale d'un tuyau 1, à l'extrémité frontale supérieure duquel est raccordes par l'intermédiaire d'une bride de liaison 2,3, une conduite d'amenée centrale 4 A l'autre extrémité frontale est fixé un fond 5 raccordé à une con- duite de sortie 60 Dans le tuyau 1, sont montées plusieurs pla- ques en forme de disques circulaires, connectées à la sui- te, dont le diamètre extérieur est adapté au diamètre in- térieur du tuyauo Dans le but d'une meilleure visibilité de la figure, les disques qui, en service, sont directement superposés et constituent en réalité deux éléments de mée- lange successifs, sont représentés espacés l'un de l'autre. Le courant (flèche A) avec les fluides à mé- langer, parvient tout d'abord à un disque dtarrivée d'écou- lement 7 qui est pourvu d'un perçage central 7 a A ce dis- que d'arrivée, fait suite un anneau d'espacement 8 et un disque de répartition de courant 99 qui est pourvu d'un perqage central 9 a et de quatre perçages périphériques 9 b, par lequel l'écoulement est partagé en un courant de noyau (flèche B) et quatre courant périphériques (flèche C) A la suite du disque de répartition 9, est prévu un disque fendu pourvu d'un perçage central Oa, à partir duquel s'éten- dent quatre fentes 10 b, radialement, en direction du bord du disque, Entre les fentes radiales 10 b, sont prévus qua- tre perçages de pourtour 10 e qui sont alignés avec les per- cages périphériques 9 b du disque 9 précédent, tandis que les fentes 10 b sont recouvertes par le disque 9 o A la suite du disque 10, est prévu un disque perforé 11 pourvu sur son pourtour, de huit perçages 11 la, 11 b qui sont alignés avec les perçages 10 c et les zones de bords de la fente 1 Ob Il en résulte que le courant de 2535 & 21 noyau B est dirigé radialement vers l'extérieur et réparti en quatre courants de bords BI, lesquels, après avoir quitté le disque 11, se trouvent chacun entre les courants de bords C. A la suite du disque 11, est prévu un anneau d'espacement 12 et un disque collecteur 13 pourvu d'un perçage central 13 a, lequel ramèhe vers le centre les huit courants de bords B', C, et les transmet plus loin Ce disque 13 correspond au disque 7 et il constitue ainsi en même temps, le disque d'amenée de courant pour le mélan- geur suivant. Ce dernier se compose des mêmes éléments que ceux précédemment décrits et ses disques sont pourvus du même chiffre de référence que ceux remplissant la même fonction Cependant, le dernier disque est remplacé par le fond 5 avec le raccord central de sortie 6 L'épaisseur du disque 10 correspond à l'épaisseur des anneaux d'espace- ment 8, 12, tandis que les autres disques peuvent être prévus plus minces Une bague torique 14 assure une appli- cation serrée des disques et anneaux les uns sur les au- tres En vue d'immobiliser les disques dans leur position réciproque, chaque disque est pourvu d'un perçage d'aligne- ment 15 a à 15 e, et une broche d'alignement (non représen- tée) est enfilée à travers ces perçages. Bien entendu, il est possible de monter et de connecter entre eux, non seulement deux, mais un grand nombre quelconque d'ensembles mélangeurs, de la manière dé- crite ci-dessus De même, il est possible de monter en parallèle plusieurs mélangeurs dans un tuyau commun. Au lieu des éléments d'alignement mentionnés plus haut, il est également possible d'utiliser un tuyau à section transversale non circulaire, dans lequel les disques se trouvent maintenus à l'égard d'un déplacement de rotation Il est possible de renoncer à l'emploi d'an- neaux d'espacement spéciaux si, par exemple, ces disques sont pourvus d'un bord retourné saillant ou de bossages d'espacement. 2535 21 5.- REVENDICAT IONS 1 Appareil mélangeur statique à monter dans un tuyau qui, au moyen de canaux, partage tout d'abord, en direction de l'écoulement, les fluides à m Sélanger en courant de noyau et côurants périphériques, et qui conduit ensuite le courant de noyau dans une zone périphérique et les courants périphériques dans une zone de noyau, appareil caractérisé en ce que: a) le mélangeur est constitué par plusieurs disques assem- blés l'un derrière l'autre, dont le contour extérieur est adapté au contour intérieur du tuyau ( 1) et qui sont bloqués à l'égard de la rotation, b) un premier disque ( 9), pourvu d'un perçage central ( 9 a) et de plusieurs perçages ( 9 b) sur son pourtour, pour partager l'écoulement en un courant de noyau (B) et en plusieurs courants périphériques (O), est suivi par - un second disque ( 10)9 pourvu d'un perçage central ( 10 a) à partir duquel s'étendent des fentes radiales ( 10 b), ce second disque ( 10) étant en outre pourvu de perçages- périphériques ( 10 a) entre les fentes radiales ( 10 b), qui sont alignée avec les perçages de pourtour ( 9 b) du premier disque ( 9), c) le second disque ( 10) est suivi par un troisième disque. ( 11), pourvu de plusieurs perçages périphériques ( 11 a, Ilb), qui sont alignés avec les perçages périphériques ( 10 c) et avec les zones de bords des fentes radiales ( 10 b) du second disque ( 10), d) le troisième disque ( 11) est suivi par un anneau d'es- pacement ( 12) et par un quatrième disque ( 13) qui est pourvu d'un perçage central ( 13 a) pour rassembler vers le centre et diriger vers la sortie tous les courants périphériques (Bt,). 2. Appareil mélangeur suivant la revendica- tion 19 caractérise en ce que, sur la face inférieure du troisième disque ( 11), et/ou sur la face supérieure du 6.- quatrième disque ( 13), sont prévues des nervures saillantes qui impriment au courant arrivant sur le perçage-( 13 a) une rotation s'ajoutant aux composantes radiales de l'écou- lement.