Brevet FR2528126A1 — publié le 19831209

La présente invention concerne un dispositif mécanique permettant l'introduction d'un fluide (liquide, gaz, pulvérulent ou deux ou trois réunis) au sein d'un liquide sous forme de fines particules. Dans ce qui suit le mot fluide désigne toujours le corps additionné par l'invention à un liquide. Le dispositif est immergé au sein d'un liquide dans lequel on désire introduire le fluide. Le liquide jout le double role d'agent moteur et de joint d'étanchéité pour le fluide aspiré par une tuyauterie. L'énergie nécessaire est fournie par un arbre tournant mu par un moteur électrique submersible par exemple ou toute autre forme d'énergie similaire. Cette invention est caractérisée par le schéma figue 1 où sont représentés avec comme axe de symétrie X'X - Une turbine à roue ouverte 1 comportant un flasque plein 11 i Moyeu central 12 et des pales incurvées13 de hauteur h constante. - Un tronc de cône d'arrivée de fluide 2 dont le petit dia mètre est à la partie inférieure près du flasque il de la turbine et laisse avec le moyeu 12 un anneau faisant communiquer le liquide avec le tuyau 4. - La couronne 3 L'ensemble est plongé dans le liquide. La turbine 1 étant mise en rotation par le moteur de commande, le liquide est en traSné en rotation par la turbine autour du cane 2, aspiré suivant Â et refoulé par les pales de la turbine suivant B produisant autour du moyeu central 12 près du flasque 11 une zone de dépures~ sion qui aspire le liquide puis le fluide venant de 4. La turbine refoule alors selon la flèche B un mélange liquide-fluide dont le volume est supérieur au liquide aspiré venant de A d'où la couronne 3 qui vient limiter l'aspiration du liquide et par la mOrne optimiser la dépression aspirant le fluide dans 4 par l'in termédiaire du jeu annulaire entre 2 et 12.Cette couronne peut prendre l'aspect d'un simple disque perpendiculaire et centré sur l'axe Itt et situé à une distance convenable du flasque 11 de la turbine. De ces caractéristiques, il en découle que 1/ Le liquide assure ltétanchéité entre parties tournantes et fixes avec des jeux initiaux importants d'où maintien des caractéristiques dans le temps malgré l'usure. 2/ La turbine étant du type à roue ouverte, aubes inclinées de hauteur constante, le bouchage ou le colmatage des oueds est minimum, meme si le liquide est chargé de corps étrangers. 3/ Le volume du fluide (liquide, gaz, ou pulvérulent ou les trois réunis) admis dans le liquide est ajustable par modifications des dimensions de l'anneau déterminé par l'extrémité inférieure de 2 et 12 (diamètre dl et d2)Fig. 2 4/ Le mélange liquide-fluide se fait d'une manière homogène et continu et le mélange est refoulé dans toutes les directions perpendiculaires à l'axe de rotation de la tur bine. Dans le cas d'un gaz, le laminage de celui-ci à la sortie du càne 2 qui augmente sa vitesse et le hachage des pales de la turbine produisent de très fines bulles se répartissant dans le liquide. De plus, au lieu de création de ces bulles, il y a une dépression qui s'annulant lorsque le mélange liquide-gaz sort de la tur bine ce qui réduit le volume des bulles de gaz en sus pension.Le mélange obtenu liquide-gaz étant de densité inférieure à celui du liquide, il se produit sponta nément un mouvement de bas-en haut du mélange liquide-gaz assurant un brassage de tout l'ensemble. 5/ Le moteur d'entrainement de la turbine peut entre placé indifféremment du côté flasque 11 ou du côté arrivée du fluide 4. Le dispositif objet de l'invention peut être utilisé lorsque lton désire mettre en suspension un fluide dans un liquide que l'on désire traiter : par exemple le traitement des eaux résiduaires. Le liquide est alors des eaux brutes, le fluide de l'air. Four le pré-traitement le dispositif assure l'élimination des graisses et parties moussantes en provoquant leur flottation. Dans le traitement des eaux brutes par oxydation il assure l'oxygénation des eaux à traiter soit à partir de l'oxydation de l'eau, soit par un mélange enrichi en oxygène ou autres gaz nécessaires. Si des additions de produits chimiques doivent être effectuées (liquide ou pulvérulents) une pompe doseuse refoulant dans la tuyauterie 4 peut en assurer la distilation. Le deuxième aspect de l'invention est l'aspiration d'un fluide, gaz notamment. Le dispositif peut outre utile pour aspirer un gaz toxique au sein d'un liquide qui va en assurer l'assainissement, par garrot des particules en suspension au sein du liquide sous forme de boues ou de composés chimiques. l'aspiration se faisant en continu le dispositif permet également d'effectuer un vide relatif dans une enceinte et de maintenir le vide. L'invention n'est pas limitée aux exemples choisis, mais elle englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1j Dispositif destiné à aspirer un fluide (liquide,gaz, pulvé rulent ou deux ou trois réunis) au sein d'un liquide et d'en assurer la dépression dans la masse liquide, dispositif comprenant un turbine 1 à roue ouverte et moyeu central entratnée par un moteur, un cône 2 amenant le fluide venant de 4 près du flasque il de la turbine et du moyeu 12 et d'une couronne annulaire 3. 2/ Dispositif suivant revendication 1 caractérisée par la tur bine 1 qui comporte un flasque plein il, un moyeu central 12 et des pales cintrées 13, avec un cône intérieur. 3/ Dispositif suivant revendication 1 caractérisée par un cOne 2 fixe concentrique à 11 axe de rotation de la turbine dont le c8ne extérieur est le même que celui des pales 13 de la#tur- bine et dont le petit diamètre vient près du flasque 11 de la turbine (environ 1/6 de la hauteur des pales de turbine) et dont le diamètre intérieur d2 est supérieur au diamètre dl du moyeu 12 de la turbine. Le choix de dl et d2 définit la quantité de fluide aspiré pour une puissance moteur donnée. 4/ Dispositif suivant la revendication 1 caractérisée par la couronne 3 limitant l'arrivée du liquide dans la turbine et jouant le rôle d'un diaphragme augmentant la dépression près du flasque 11 et moyeu 12. Ce diaphragme peut prendre l'aspect du simple disque situé à une distance convenable du flasque il de la turbine. 5/ Le dispositif suivant les revendications 2 à 4 caractérisées par la position des éléments : turbinel, cane 2, couronne 3, entre eux comme il est décrit et explicité suivant croquis 1. 6/ Dispositif suivant les revendications 2 à 5 caractérisées par l'immersion de l'ensemble du dispositif dans le liquide lequel assure l'aspiration du fluide, le mélange liquide-fluide dans les oules de la turbine et la diffusion du mélange liquide fluide au sein de la masse liquide.