Brevet FR2576224A2 — publié le 19860725

FR 2576224 A2 19860725 FR 8501015 A 19850124 Séparateur de mélanges par centrifugation La présente invention concerne un séparateur d'un mélange d'une vapeur (ou un gaz, ou un liquide) et d'un liquide (ou un solide) par centrifugation à l'intérieur d'une enceinte enveloppant un ou plusieurs ensembles de séparation. Le séparateur tel que décrit dans le brevet pri#ncipal permet d'améliorer les performances des séparateurs de l'art antérieur tels que, par exemple, ceux-décrits dans les demandes de brevets n0 83 16289 déposée le 13 Octobre 1983 et n0 84 01474 déposée le 31 Janvier 1984 aux noms des demanderesses. Les demanderesses ont observé--que, dans le cas d'un séparateur selon le brevet principal, le liquide séparé peut noyer la conduite d'extraction située à une extrémité du moyeu central. La présente addition a pour but d'éliminer cet inconvénient en protégeant la conduite d'extraction de chaque ensemble. La présente invention a pour objet un séparateur d'un mélange d'une vapeur (ou un gaz, ou un liquide) et d'un liquide (ou un solide) par centrifugation à l'intérieur d'une enceinte, comprenant au moins un ensemble constitué d'un moyeu central, d'au moins un tube de circulation, d'un dispositif pour imprimer au mélange un écoulement tourbillonnaire à l'entrée du ou des tubes de circulation, d'un tube de-recueil d'une partie moins dense installé à la sortie du ou des tubes de circulai tion, muni éventuellement d'un dispositif de redressage de l'écoulement, d'au moins un dispositif d'extraction d'une partie plus dense du mélange initial, d'au moins un dispositif de recueil de cette partie, de moyens de réintroduction partielle de cette partie plus dense dans le mélange à séparer ou en cours de séparation, ces moyens de réintroduction consistant en au moins une conduite d'extraction reliant, en aval du dispositif de redressage, un dispositif de recueil et le moyeu central, et en des canaux de réinjection réalisés dans le moyeu central en aval du dispositif d'écoulement tourbillonnaire, caractérisé en ce qutune cloche enveloppe le tube de recueil d'une partie moins dense au niveau de la conduite d'extraction. De préférence, chaque ensemble comporte une jupe cylindrique enve loppant le dispositif d'extraction et le tube de recueil d'une partie moins dense jusqutau niveau d'une tubulure d'évacuation. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, un séparateur selon l'invention La figure 1 représente un séparateur utilisé pour séparer un mélange eau-vapeur, l'enceinte enveloppant un seul ensemble. La figure 2 représente une coupe selon Il de la figure 1. La figure 1 représente, en coupe, une enceinte extérieure 2 enveloppant un seul ensemble. Cet ensemble comprend : - un moyeu central 120, dont une extrémité comporte un bouchon 3' et l'autre extrémité des canaux de#réinjection 116 répartis circonférentiellement. - un tube de circulation 100, - un distributeur 102 de mise en rotation du mélange à séparer. Ce distributeur 102 est constitué d'ailettes fixées sur le moyeu central 120 et raccordées au tube 100. - un tube de recueil 103 de vapeur quasiment sèche, et muni d'un dispositif 104 de redressage de l'écoulement. Ce dispositif 104 est constitué d'ailettes fixées sur le moyeu central 120 et raccordées au tube 103 - un dispositif d'extraction 105 mettant en coruuunication ltécoulement avec un dispositif de recueil ou chambre 107. - une conduite d'extraction 130 reliant le tube de recueil 103 et le moyen central 120 pour mettre en communication la chambre 107 et l'intérieur du moyeu central. La section de cette conduite a une forme de goutte d'eau dont l'extrémité arrondie est bien entendu située face à l1écoulement, pour ne pas créer de pertes de charge supplémentaires dans l'écoulement principal sortant de ce dispositif de redressement. - une cloche 140 fixée au tube 103, par exemple par soudage, et ltenve- loppant sur toute sa périphérie au niveau de la conduite 130. - une jupe cylindrique 141 enveloppant l'ensemble de séparation, fixée par des vis 142. - une tubulure d'évacuation 109 en communication avec la chambre 107. La figure 2 représente une coupe de l'ensemble, selon Il de la figure 1. Pour une question de clarté, le dispositif de redressage 104 nta pas été représenté. On voit du centre vers la périphérie, le moyeu central 120, la conduite d'extraction 130, le tube 103, la cloche 140, la jupe 141 et ses moyens de fixation 142, l'enceinte 2. Les moyens de fixation de la jupe sont six vis 142, réparties sur deux plans différents (voir fig.1), et à 1200 dans un même plan. Dans le cas d'un séparateur placé horizontalement, la jupe 141 peut être munie de trous en regard de la tubulure d'évacuation 109. Ces trous permettent d'évacuer le liquide qui s'accumulerait dans la partie inférieure de la jupe. Une opération de séparation s'effectue de la manière suivante Le mélange eau-vapeur à séparer pénètre dans l'ensemble de séparation par l'extrémité 1. Les ailettes du distributeur 102 lui communiquent un mouvement tourbillonnaire sous l'effet duquel l'eau est centrifugée vers le tube de circulation. La quasi-totalité de l'eau ruisselant sur le tube 100, ou se trouvant au voisinage de la paroi de ce tube, pénètre dans le dispositif d'extraction 105 et se dirige vers la chambre 107 puis vers la tubulure d'évacuation 109. La pénétration de l'eau dans le dispositif 105 et son évacuation peuvent être favorisées par l'extraction d'une certaine fraction de vapeur. Le débit principal de vapeur non extrait par le dispositif 105, ainsi éventuellement qu'une faible quantité d'eau résiduelle, c'est-à-dire non évacuée par ce dispositif, pénètrent dans le tube 103 et rencontrent le dispositif de redressage 104 destiné à supprimer le mouvement tourbillonnaire de l'écoulement. A la sortie de l'ensemble de séparation on trouve donc une vapeur sèche ou quasiment sèche, et animée d'un mouvement pratiquement axial. La vapeur et une partie de l'eau extraites par le dispositif 105 sont réintroduites dans le moyeu 120 en contournant la cloche 140 puis en traversant la conduite d'extraction 130. La cloche 140 empêche l'eau séparée de noyer la conduite d'extraction 130. La vapeur extraite est réintroduite dans le mélange en cours de séparation par les canaux de réinjection 116 situés-en aval du distributeur 102. La jupe 141 reçoit l'eau séparée sortant du dispositif d'extraction 105. Dans le cas d'une enceinte comportant plusieurs ensembles, chaque ensemble est muni d'une jupe pour protéger les ensembles adjacents. Chaque jupe protége un ensemble depuis son dispositif d'extraction 105 jusqu'à la tubulure de récupération 109. REVENDICATIONS 1/ Séparateur d'un mélange d'une vapeur (ou un gaz, ou un liquide) et d'un liquide (ou un solide) par centrifugation à l'intérieur d'une enceinte, selon l'une des revendications 1 à 4 du brevet principal, comprenant au moins un ensemble constitué d'un moyeu central (120), d'au moins un tube de circulation (100), d'un dispositif (102) pour imprimer au mélange un écoulement tourbillonnaire à l'entrée du ou des tubes de circulation, d'un tube (103) de recueil d'une partie moins dense installé à la sortie du ou des tubes de circulation, muni éventuellement d'un dispositif (104) de redressage de l'écoulement, d'au moins un dispositif (105) d'extraction d'une partie plus dense du mélange initial, d'au moins un dispositif (107) de recueil de cette partie, de moyens de réintroduction partielle de cette partie plus dense dans le mélange à séparer ou en cours de séparation, ces moyens de réintroduction consistant en au moins une conduite d'extraction (130) reliant, en aval du dispositif de redressage (104), un dispositif de recueil (107) et le moyeu central (120), et en des canaux de réinjection (116) réalisés dans le moyeu central (120) -en aval du dispositif d'écoulement tourbillonnaire (102), caractérisé en ce qu'une cloche (140) enveloppe le tube (103) de recueil d'une partie moins dense au niveau de la conduite d'extraction (130) 2/ Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque ensemble comporte une jupe (141) cylindrique enveloppant le dispositif d'extraction (105) et le tube (103) de recueil d'une partie moins dense jusqu'au niveau d'une tubulure d'évacuation (109).