Brevet FR2717537A1 — publié le 19950922

La présente invention concerne un dispositif de maintien de pression destiné à améliorer le rendement des appareils à effet tourbillonnaire utilisés pour le traitement des fluides. Les appareils à effet tourbillonnaire destinés au traitement des fluides utilisant le principe de la centrifugation sont caractérisés en ce que le fluide que l'on souhaite traiter est mis en mouvement tourbillonnaire rapide de façon à créer au centre du dit tourbillon une zone de faible pression ou vortex. Ces appareils sont notamment équipés d'une sortie axiale par où le fluide traité est évacué. L'expérience du demandeur a démontré que le vortex créé dans l'appareil à effet tourbillonnaire se continu au centre de la sortie axiale et que si cette sortie axiale n'est pas équipée d'un système adéquat, il se forme une aspiration en sens inverse au centre de la veine de fluide extrait. Cette aspiration générée par le vortex de l'appareil à effet tourbillonnaire provoque un retour du fluide traité dans le vortex et donc une augmentation de la pression relative de celui-ci. Ce phénomène se traduit par une perte significative de l'efficacité du dit appareil. La présente invention concerne un dispositif permettant de façon fiable et permanente de remédier à cet inconvénient en disposant au débouché de la sortie axiale de l'appareil à effet tourbillonnaire un déflecteur permettant de transformer le débouché libre de la sortie axiale en un espace annulaire réglé de façon à permettre l'évacuation du fluide tout en empêchant un retour de fluide dans la veine vortex de l'appareil. Le demandeur présente ci-après de façon non limitative trois variantes du dispositif objet de l'invention. L'expérience du demandeur a démontré que le déflecteur devait avoir de préférence la forme d'un plateau circulaire de diamètre égal ou supérieur au diamètre du débouché de la sortie axiale de l'appareil à effet tourbillonnaire. La figure 1 représente le dispositif objet de l'invention avec un déflecteur fixe. La figure 2 représente une variante du dispositif objet de l'invention où le plateau est mobile de façon à ajuster automatiquement l'espace annulaire au débit du fluide évacué de l'appareil à effet tourbillonnaire. La figure 3 représente une variante du dispositif objet de l'invention avec plateau fixe ou mobile où celui-ci est équipé en son centre d'un orifice permettant l'entrée dans le vortex d'un fluide secondaire tel que de l'air ou un produit de traitement. Suivant la figure 1 le dispositif est caractérisé par le fait qu'il comporte une canalisation (1) de préférence verticale, étanche et de section sensiblement égale à la section de la sortie axiale (2) de l'appareil à effet tourbillonnaire (3). La dite canalisation (1) est assemblée étanche à son extrémité inférieure (4) à la sortie (2) de l'appareil (3) et est équipée à son extrémité supérieure (5) d'un plateau déflecteur (6) circulaire perpendiculaire à l'axe YY'de la canalisation (1). Le diamètre du plateau déflecteur (6) est tel qu'un passage annulaire (7) est constitué entre l'extrémité (5) de la canalisation (1) et le dit plateau déflecteur (6). Ce passage annulaire (7) possède une section de passage déterminée sensiblement égale à celle nécessaire à l'évacuation du fluide traité. Le plateau déflecteur (6) est fixé par tout moyen mécanique adéquat tel que par exemple sur la figure (4) 2 tiges (8) soudées à l'une de leur extrémité sur la canalisation (1) et à l'autre sur le déflecteur (6). Suivant la figure (1) le fluide traité échappe de l'appareil (3) par la sortie axiale (2) sous forme d'un tourbillon avec vortex central. Le tourbillon pénètre dans la canalisation (1) d'où il s'échappe par l'espace annulaire (7). Le vortex central est maintenu à sa pression relative initiale grâce au plateau déflecteur (6) qui fait barrage à tout entrée de fluide dans le dit vortex. Suivant la figure (2) le plateau déflecteur (6) est monté coulissant sur des tiges guides (8) équipées de butées (9) permettant au plateau déflecteur de coulisser suivant l'axe YY' dans un espace restreint. Suivant la figure (2) en absence de débit au fluide le déflecteur (6) repose sur l'extrémité (5) de la canalisation (1) lorsqu'il y a débit du fluide le plateau déflecteur (6) est à la fois poussé par la veine de fluide qui s'échappe par le passage annulaire (7) généré par le déplacement du déflecteur (6) et aspiré par le vortex régnant au sein du tourbillon. Le déflecteur (6) trouve ainsi une position d'équilibre déterminée à la fois par la poussée du fluide et l'aspiration du vortex empêchant ainsi tout entrée de fluide au sein du vortex quel que soit le débit du fluide. Suivant la figure (3) le plateau déflecteur (6) monté fixe ou mobile est percé en son centre par un orifice (9) débouchant d'un côté au contact du vortex et de l'autre dans une canalisation étanche (10) reliée par l'intermédiaire d'une vanne ou d'une électrovanne(ll) à la source (12) du fluide secondaire que l'on souhaite injecté dans le fluide traité grâce à la dépression générée par le vortex Le dispositif objet de l'invention est particulièrement destiné à améliorer le rendement de appareils à effet tourbillonnaire utilisés dans le traitement des eaux notamment pour la désorption des gaz dissous. Le dispositif objet de l'invention suivant la figure 3 est particulièrement destiné à améliorer le rendement des appareils à effet tourbillonnaire utilisés sans le traitement des eaux par le fait qu'il permet notamment l'injection d'air (dispositif de traitement et d'oxygénation des eaux) ou l'injection de réactifs de traitement chimique. REVENDICATIONS 1) Dispositif de maintien de pression destiné à améliorer le rendement des appareils à effet tourbillonnaire destinés au traitement des fluides caractérisé en ce qu'il comporte au débouché de la sortie de l'appareil à effet tourbillonnaire un déflecteur permettant de transformer le débouché libre de la dite sorite en un espace annulaire réglé de façon à permettre l'évacuation du fluide tout en empêchant un retour de fluide dans la veine vortex de l'appareil à effet tourbillonnaire. 2) Dispositif suivant la revendication (1) caractérisé en ce qu'il comporte une canalisation (1) de préférence verticale dont l'extrémité inférieure (4) est assemblée étanche à l'orifice de sortie axiale (2) d'un appareil à effet tourbillonnaire (3) et dont l'extrémité supérieure (5) est équipée d'un plateau déflecteur (6) perpendiculaire à l'axe YY' de la canalisation (1) de façon telle qu'un passage annulaire (7) est constitué entre l'extrémité (5) et le dit plateau déflecteur (6) dont le diamètre est au moins égal au diamètre de la canalisation (1) à son extrémité (5). 3) Dispositif suivant les revendications (1) et (2) caractérisé en ce que le passage annulaire (7) est déréglé fixe de façon à permettre l'évacuation du fluide sortant de l'orifice (2) de l'appareil (3). 4) Dispositif suivant les revendications (2) et (3) caractérisé en ce que le plateau déflecteur (6) est fixé à la canalisation (1) par des tiges soudées (8). 5) Dispositif suivant les revendications (1) et (2) caractérisé en ce que le déflecteur (6) coulisse librement suivant l'axe YY' le long de tiges guides (8) équipées de butées (9) de fin de course ; les dites tiges (8) étant de préférence fixée à la canalisation (1) par leurs extrémités inférieures. 6) Dispositif suivant les revendications (1) (2) et (4) ou (5) caractérisé en ce que le déflecteur (6) est percé en son centre d'un orifice (9) débouchant d'un côté sur la face inférieure du dit déflecteur (6) et de l'autre sur une canalisation étanche (10) reliée à une source d'approvisionnement (12) d'un fluide secondaire utile au traitement du fluide. 7) Dispositif suivant la revendication (5) caractérisé en ce que la canalisation (10) est équipée d'une vanne ou d'une électrovanne (11) permettant le dosage du fluide secondaire.