Brevet FR2550098A1 — publié le 19850208

DISPOSITIF D'HUMIDIFICATION DE MATIERE SOLIDE FINEMENT DIVISEE L'invention concerne un dispositif d'humidification de matière solide finement divisée, destiné à s'interposer entre deux tronçons d'une lance véhiculant cette matière dans un gaz de transport, par exemple une lance de gunitage. On sait qu'un paramètre délicat conditionnant la réussite de l'opération de gunitage concerne l'humidification des produits pulvérulents de projection. I1 convient de rechercher les conditions optimales assurant un meilleur contact entre l'eau et la poudre. Dans les machines de projection classiques, l'injection d'eau est réalisée à partir d'une bague qui distribue liteau à travers des orifices simples. I1 a été constaté que cette solution connue ne permettait de réaliser qu'une humidification partielle de la poudre. Le but de l'invention est de proposer un dispositif d'humidification optimisant les conditions de contact entre l'eau et la poudre, et ne créant pas de perte de charge excessive, grâce à une perturbation minimale de l'écoulement des grains de la poudre. Ce but est atteint selon l'invention par un dispositif constitué d'une chambre cylindrique dans laquelle est disposé un pulvérisateur mécanique pourvu à une extrémité d'un gicleur à cône plein coaxial à la hambre dirigé dans le sens de circulation de la poudre et relié à une source d'alimentation en eau sous pression, la chambre cylindrique se raccordant aux tronçons de lance par des portions tronconiques respectivement divergente et convergente dans le sens de circulation de la poudre de façon que la section de passage de la chambre soit sensiblement égale à celle des tronçons de lance. Avantageusement, l'angle de convergence de la portion tronconique convergente est inférieur ou égal à lO. Avantageusement, l'angle de diffusion du gicleur du pulvérisateur mécanique est calculé pour que la surface du cône de diffusion intersecte la portion tronconique convergente de la chambre. Avantageusement, il est prévu des éléments de protection à l'extrémité du pulvérisateur mécanique opposé à celle du gicleur pour pallier l'impact de la poudre. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier et non limitatif. I1 sera fait référence à la figure unique qui représente en coupe longitudinale le dispositif de l'invention. Ce dispositif 1 s'interpose entre deux tronçons 2 et 3 d'une lance de gunitage au moyen de connexions adéquates non représentées. Le tronçon 2 peut être le flexible véhiculant la poudre et son gaz porteur dans le sens de la flèche 4. Le tronçon 3 peut être la lance proprement dite. Le dispositif 1 comporte une chambre cylindrique 5 se raccordant par deux portions tronconiques respectivement divergente 6 et convergente 7 dans le sens de la flèche 4 aux tronçons 2 et 3. A l'intérieur de la chambre cylindrique 5, est disposé coaxialement le pulvérisateur mécanique 8 dont le gicleur 9 pulvérise un cône plein 10 de brouillard d'eau. Le pulvérisateur est alimenté en eau sous pression grâce à la conduite latérale 11 qui traverse la paroi de la chambre 5. La section de la chambre 5 est prévue pour que la surface de passage de la poudre autour du pulvérisateur 8 reste sensiblement identique à la surface de passage dans les tronçons 2 et 3 de la lance. L'angle de convergence a de la portion tronconique convergente 7 est choisi de préférence inférieur ou égal à 100 afin de limiter les risques d'abrasion de la surface par la poudre. L'angle b de diffusion du cône 10 (demi-angle au sommet) est fonction de l'angle a et de la distance d séparant le gicleur 9 du convergent 7 l'angle b est choisi de manière que la surface du cône 10 intersecte le convergent 7. L'angle de diffusion, compris entre 15 et 650, est de préférence choisi le plus grand possible pour assurer un meilleur contact entre la poudre et l'eau : autrement dit, ii est préférable que la surface du cône 10 intersecte l'entrée du convergent 7. I1 faut veiller à protéger le tube 11 d'arrivée d'eau et le pulvérisateur 8 des effets de l'érosion et d'impact de la poudre. I1 est prévu à cet effet, du côté amont de ces éléments, des pièces de protection facilement interchangeables réalisées de préférence en carbure de tungstène ou en matériau élastomère. Ainsi, le tube 11 est muni en amont d'une plaque de protection 12, par exemple semi-cylindrique. Pour protéger le pulvérisateur 8, on peut prévoir un cone divergent 13 placé à l'extrémité amont du pulvérisateur 8 et coaxialement à celui-ci, et fixé soit aux parois de la chambre 5 soit au pulvérisateur lui-même. Alternativement, une autre solution (représentée sur la même figure pour plus de commodité) consiste à adapter sur l'extrémité amont du pulvérisateur 8 un piège à poudre 14 réalisé sous forme d'une cuvette dans et sur laquelle s'accumulera la poudre dont l'épaisseur protégera le pulvérisateur. A titre indicatif, en fonction des conditions opératoires (nature du produit et température de projection), le débit d'eau nécessaire peut fluctuer entre 7 et 15 RÓ de la quantité de poudre. Pour un débit massique en poudre de 100 kg/min., il faut donc prévoir de 7 à 15 1/min., soit pour une opération de gunitage de 15 min., une quantité d'eau comprise entre 95 et 225 1 qui peut être contenue dans un ballon indépendant supportant la pression de travail (par exemple 10 bars). Pour une amélioration du contact eau/poudre, la différence de pression entre la pression d'alimentation du gicleur et la pression de transport de la poudre ne doit pas être inférieure à 2 bars. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'humidification de matière solide finement divisée, destiné à s'interposer entre deux tronçons d'une lance véhiculant cette matière dans un gaz de transport, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une chambre cylindrique (5) dans laquelle est disposé un pulvérisateur mécanique (8), pourvu à une extrémité d'un gicleur (9) à cône (10) plein coaxial à la chambre (5) et dirigé dans le sens d'écoulement des matières et relié à une source d'alimentation en eau sous pression, la chambre cylindrique (5) se raccordant aux tronçons (2, 3) de lance par des portions tronconiques respectivement divergente (6) et convergente (7) dans le sens d'écoulement des matières de façon que la section de passage de la chambre (5) soit sensiblement égale à celle des tronçons de lance (2, 3). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle (a) de convergence de la portion tronconique convergente (7) est inférieur ou égal à 10 . 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'angle (b) de diffusion du gicleur (9) du pulvérisateur mécanique (8) est calculé pour que la surface du cône (10) de diffusion intersecte la portion tronconique convergente (7). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu des pièces de protection (12, 13, 14) à l'extrémité du pulvérisateur mécanique (8, 11) opposée à celle pourvue du gicleur (9). 5) Application du dispositif d'humidification selon l'une quelconque des revendications précédentes à une lance de gunitage.