Brevet FR2792062A1 — publié le 20001013

"Agencement pour la dissipation des fumées autour d'une cheminée et cheminée équipée d'un tel agencement" La présente invention concerne un agencement pour la dissipation des fumées autour du fût d'une cheminée. L'invention concerne plus particulièrement un agencement destiné à équiper une cheminée d'une installation industrielle, par exemple une cheminée métallique. En fonctionnement, le panache de fumées qui sort à l'extrémité supérieure de la cheminée est animé d'une vitesse 0o ascensionnelle dépendant de la nature de l'installation industrielle, de la composition des fumées et de la température de celle-ci. Ce panache de fumée comporte des composants de diverses natures dont certains sont des agents polluants. En fonction de la vitesse de sortie des fumées et du régime des vents autour de la cheminée, la sortie du panache de fumées et sa dispersion dans l'air environnant aboutit à des pollutions et des nuisances. Plus précisément, le panache de fumées, sous l'action du vent soufflant sur le lieu d'implantation de la cheminée, est rabattu globalement horizontalement à proximité du fût de la cheminée. Ce phénomène peut tout d'abord provoquer une salissure du revêtement externe de la cheminée et une corrosion accélérée de la partie supérieure du fût de la cheminée, aussi appelée tête de cheminée, par condensation et attaque physico-chimique. Par ailleurs, le fait que les fumées contenues dans le panache soient rabattues horizontalement, et éventuellement verticalement en direction du sol rapidement sous l'action du vent, peut provoquer des nuisances visuelles et olfactives aux environs du lieu d'implantation de la cheminée. L'invention a pour objet de proposer des moyens permettant de réduire ce phénomène de rabattement brusque du panache de fumées à proximité de la cheminée en permettant une dissipation améliorée des fumées dans l'air environnant. Dans ce but, I'invention propose un agencement caractérisé en ce qu'il comporte une série de lames de dissipation réparties angulairement autour de l'axe du fût de la cheminée et dont chacune est réalisée sous la forme d'une io lame étroite d'orientation verticale disposée radialement à distance de la paroi externe du fût. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - chaque lame de dissipation est conformée en un arc de cylindre parallèle à la paroi externe du fût de la cheminée; - les lames de dissipation sont réparties angulairement de manière régulière autour de l'axe du fût de la cheminée; - I'agencement comporte "n" lames de dissipation dont chacune s'étend angulairement sur un arc de circonférence égal à environ 360/2n degrés d'angle; - I'agencement comporte neuf lames de dissipation - chaque lame de dissipation est espacée radialement de la paroi externe du fût de la cheminée d'une distance égale à environ 0,12 fois le diamètre extérieur du fût de la cheminée; - chaque lame de dissipation s'étend verticalement vers le bas depuis le bord supérieur du fût de la cheminée; - la hauteur de chaque lame de dissipation est égale à environ 0,12 fois la hauteur totale de la cheminée au-dessus du sol; - les lames de dissipation sont reliées entre elles pour constituer un dissipateur de fumées constituant un sous- ensemble rapporté fixé à la partie d'extrémité supérieure du fût de la cheminée. L'invention propose aussi une cheminée caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un agencement pour la dissipation des fumées conforme aux enseignements de l'invention, et en ce qu'une des lames de dissipation de l'agencement est orientée face à la direction des vents dominants soufflant dans la zone d'implantation de la cheminée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention io apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure I est une vue en perspective d'un agencement conforme aux enseignements de l'invention sur laquelle certaines parties sont représentées avec des arrachements partiels et/ou en silhouette, le dissipateur étant illustré en place à la partie supérieure d'une cheminée; - la figure 2 est une vue en section partielle par un plan vertical, selon la ligne 2-2 de la figure 3, de l'agencement représenté à la figure 1; la figure 3 est une vue en section horizontale selon la ligne 3-3 de la figure 2; - la figure 4 est un diagramme illustrant le taux de dilution des fumées d'une cheminée selon l'art antérieur; et - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4 illustrant le taux de dilution des fumées dans le cas d'une cheminée équipée d'un agencement selon l'invention. On a représenté sur les figures un agencement 10 destiné à équiper la tête d'une cheminée 12 dont on a représenté le fût cylindrique tubulaire 14 d'axe vertical A qui se termine par un bord supérieur annulaire sensiblement horizontal 16. Le fût 14 de la cheminée 12 délimite par sa paroi interne 18 le conduit que parcourent verticalement les fumées (non représentées) à l'intérieur du fût 14 pour sortir à son extrémité supérieure 16. Conformément aux enseignements de l'invention, la partie supérieure d'extrémité libre du fût 14 est équipée d'un agencement 10 pour la dissipation des fumées qui est constitué pour l'essentiel par une série de lames de dissipation 20. o0 Chaque lame de dissipation 20 est une lame ou bande métallique étroite de tôle d'orientation générale verticale qui est cintrée, c'est-à-dire qui est conformée en un arc de cylindre et qui est disposée de manière à être centrée autour de l'axe A avec sa concavité tournée vers la cheminée. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention illustré sur les figures, le nombre "n" des lames de dissipation est égal à neuf et elles sont réparties angulairement entre elles d'un angle cc qui est donc égal à 40 . Chaque lame de dissipation 20 s'étend verticalement à la partie supérieure du fût 14 de manière que son bord d'extrémité libre supérieur 22 soit situé dans le même plan que le bord supérieur d'extrémité libre 16 du fût 14 de la cheminée 12. Chaque lame de dissipation cintrée s'étend angulaire- ment, selon un angle 3 égal à environ 360/2n d'angle, c'est-à- dire (dans le mode de réalisation préféré représenté aux figures) sur un angle égal à environ 20 . Selon une caractéristique de l'invention, afin d'améliorer encore la dissipation des fumées obtenues grâce à l'agence- o ment 10, I'une des lames de dissipation 20 est disposé angulairement de manière à ce qu'elle fasse face aux vents dominants V dont la direction est indiquée par une flèche à la figure 3. Chaque lame de dissipation 20 est disposée radialement à distance de la paroi externe 24 du fût 14 de manière que l'écart E entre la paroi externe 24 et la lame de dissipation 20 soit sensiblement égal à 0,12 fois le diamètre extérieur D du fût 14 de la cheminée 12. La hauteur "h" de chaque lame de dissipation 20, à partir de son bord supérieur 22, est de préférence égale à 0,12 1o fois la hauteur totale H du fût 14 de la cheminée 12 mesurée au dessus du sol (non représenté). Afin de constituer un sous-ensemble, aussi appelé dissipateur de fumées, qui peut être monté de manière autonome à la partie supérieure du fût 14 d'une cheminée 12 existante, les lames de dissipation 20 sont reliées entre elles par une structure de liaison et de montage. Cette structure comporte deux anneaux ou cerceaux supérieurs concentriques extérieur 26 et intérieur 28, et deux anneaux ou cerceaux inférieurs concentriques extérieur 30 et intérieur 32. Les lames de dissipation 20 sont fixées, par exemple par rivetage ou soudage 34, sur les anneaux extérieurs supérieur 26 et inférieur 30 qui sont eux-mêmes reliés aux anneaux intérieurs supérieur 28 et inférieur 32 correspondants par des pattes radiales de liaison supérieures 36 et inférieures 38 de manière à constituer une structure mécano-soudee ou rivetée dont les deux anneaux intérieurs 28 et 32 permettent le montage sur la partie supérieure du fût 14 par tout moyen approprié connu tel que par exemple par soudage, par vissage, etc. Pour accroître la rigidité du dissipateur, il est possible de conformer le cerceau extérieur inférieur 30 en forme de profilé en U couché et de relier certaines des pattes radiales 36 et 38 par des pattes verticales de liaison et de rigidification qui sont ici au nombre de trois réparties angulairement de manière régulière. L'effet de dissipation obtenu grâce à l'agencement 10 selon l'invention peut être visualisé grâce aux diagrammes des figures 4 et 5. Ces diagrammes résultent de mesures effectuées en soufflerie à partir d'un modèle réduit de cheminée. Sur chacun de ces diagrammes, on a représenté le taux de dilution des fumées dans le plan horizontal XY coplanaire au bord d'extrémité supérieure du fût de la cheminée 12. En s'éloignant progressivement selon la direction X de la périphérie externe du fût de la cheminée 12, dans le plan X,Y, les fumées se diluent progressivement dans l'air environnant selon l'axe X et transversalement dans les deux sens selon l'axe Y. Les zones successives Z1, ZO,9, ZO,8 etc. indiquent les zones avec le taux moyen de dilution des fumées dans cette zone. Comme on peut le voir en comparant les figures 4 et 5, la zone Z1 est par exemple très réduite selon les deux axes X et Y et il en est de même pour toutes les zones suivantes de dilution plus importantes, la comparaison des deux diagrammes faisant clairement apparaître l'effet de dissipation et de dilution obtenu grâce au dissipateur selon l'invention. REVENDICATIONS 1. Agencement (10) pour la dissipation des fumées autour du fût (14) d'une cheminée (12), caractérisé en ce qu'il comporte une série de lames (20) de dissipation réparties angulairement autour de l'axe (A) du fût de la cheminée et dont chacune est réalisée sous la forme d'une lame (20) étroite d'orientation verticale disposée radialement à distance (E) de la paroi externe (24) du fût (14). 2. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque lame de dissipation (20) est conformée en un arc de cylindre parallèle à la paroi externe (24) du fût (14) de la cheminée (12). 3. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les lames de dissipation (20) sont réparties angulairement (a) de manière régulière autour de l'axe (A) du fût de la cheminée. 4. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte "n" lames de dissipation (20) dont chacune s'étend angulairement sur un arc de circonférence (C) égal à environ 360/2n degrés d'angle. 5. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte neuf lames de dissipation (20). 6. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque lame de dissipation (20) est espacée radialement de la paroi externe (24) du fût (14) de la cheminée (12) d'une distance (E) égale à environ 0,12 fois le diamètre extérieur (D) du fût (14) de la cheminée (12). 7. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque lame de dissipation (20) s'étend verticalement vers le bas depuis le bord supérieur (16) du fût de la cheminée. 8. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur (h) de chaque lame de dissipation (20) est égale à environ 0,12 fois la hauteur totale (H) de la cheminée (12) au-dessus du sol. 9. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les lames o0 de dissipation (20) sont reliées entre elles pour constituer un dissipateur de fumées constituant un sous-ensemble rapporté fixé à la partie d'extrémité supérieure du fût de la cheminée. 10. Cheminée caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, et en ce que l'une des lames de dissipation (20) de l'agencement est orientée face à la direction des vents dominants (V) soufflant dans la zone d'implantation de la cheminée.