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"Dispositif dépoussiéreur et procédé de fabrication de tubes pour sa réalisation,'
La présente invention est relative à un dispositif dépoussiéreur du type cyclone destiné à séparer les poussiè- res du gaz par la force centrifuge, comprenant deux tubes coaxiaux dont le tube extérieur présente au moins une ouver- ture latérale d'entrée de gaz.
On connaît des dispositifs dépoussiéreurs de ce genre, se composant de deux tubes coaxiaux présentant, près des ouvertures d'entrée de gaz, un ou deux dispositifs directeurs du courant entre les deux tubes. Ces dispositifs directeurs, soit qu'ils se trouvent à l'extérieur du tube concentrique extérieur, soit qu'ils se trouvent logés entre le tube extérieur et le tube intérieur, ne guident pas les gaz dans la direction axiale qu'ils auront à suivre dans l'espace annulaire entre les deux tubes. Le parcours héli- coldal théorique des gaz dans l'espace annulaire a pour pas la somme des hauteurs des ouvertures d'entrée.
Si les gaz @
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ne sont pas guidés hélicoldalement,ils suivent un trajet hélicoïdal à pas-plus petit que le pas théorique de sorte qu'ils repassént devant la ou les ouvertures d'entrée dans le cas des dispositifs directeurs extérieurs ou viennent buter contre les dispositifs directeurs inté- rieurs dans les tubes à dispositifs directeurs intérieurs.
Ces déviations du parcours théorique des gaz créent des remous qui dispersent dans les gaz les poussières déjà centrifugées. Il en résulte une perte notable de rendement de captage du dépoussiéraur et des pertes de charges mal utilisées. De plus, ces dispositifs dépoussiéreurs ont un prix de construction sensiblement plus coûteux que celui du dispositif dépoussiéreur suivant l'invention.
La présente invention a pour objet un dispositif dépoussiéraar guidant parfaitement la veine gazeuse sui- vant sa trajectoire hélicoïdale théorique sans provoquer de remous nuisibles à la centrifugation des poussières.
A cet effet, dans le dispositif dépoussiéreur suivant l'invention, l'espace annulaire entre les deux tubes est limité du côté de l'entrée des gaz par autant de parois inclinées par rapport à l'axe qu'il y a d'ouver- tures latérales d'entrée de gaz, chacune de ces parois inclinées partant d'une extrémité de l'ouverture d'entrée correspondante pour aboutir à l'extrémité opposée de l'ouverture d'entrée suivante qu'on rencontre en se dépla- çant autour de l'axe des tubes dans le sens de rotation du courant.
Suivant une forme de réalisation avantageuse, les parois inclinées susdites sont des hélicoïdes gauches. l'extrémité
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De préférence, ixxa#axxBqsKXEtB#s: du tube voisine des ouvertures latérales d'entrée de gaz extérieur/est ecoupee suivant autant de courbes qu'il y a d'ouvertures latérales d'entrée de gaz, chacune de ces courbes étant l'intersection, avec le tube extérieur, de
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la paroi inclinée correspondant à l'ouverture latérale
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d'entrée de gaz consid!.3ttr.ée. '1 "
Afin d'employer le minimum de longueur de tube à la confection des tubes extérieures, et de ne faire aucun déchet lors de la coupe du tube suivant le tracé hélicoïdal, on a imaginé, suivant l'invention;
un procédé de fabrication de tubes extérieurs pour ce dispositif dépoussiéreur, dans lequel on découpe la partie courante d'un tube cylindrique suivant les hélices formées par les intersections susdites et suivant les ouvertures latérales d'entrée de gaz de façon à obtenir simultanément par cette opération deux bouts de tube pouvant servir chacun de tube extérieur pour ce dispositif dépoussiéreur.
Quand on utilise des tubes extérieurs soudés,dans le but d'éviter la formation de remous au voisinage des cordons intérieurs de soudure, on a prévu un autre mode de fabrication de tube suivant lequel on forme le tube extérieur par soudure bord à bord des spires formées par l'enroulement hélicoïdal d'un feuillard de largeur égale à la hauteur des ouvertures d'entrée du tube à former multipliée par le nombre de ces ouvertures.
Les dessins annexés au présent mémoire repré- sentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, quelques formes de réalisation d'un dispositif dépoussié- reur suivant l'invention ainsi que des modes de fabrica- tion de tubes extérieurs pour ce dispositif.
La figure 1 est une vue en élévation d'un dis- positif dépoussiéreur suivant l'invention comprenant une @@@ seule ouverture latérale d'entrée des gaz.
La figure 2 est une vue en plan de ce dispositif.
La figure 3 est; une vue en élévation d'un dispo- sitif suivant l'invention présentant deux ouvertures latérales d'entrée des gaz.
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La figure 4 est une vue en plan de ce dispositif.
La figure 5 montre le mode de découpage simultané de deux tubes extérieurs pour des dispositifs dépoussiéreurs à une seule ouverture latérale d'entrée des gaz.
La figure 6 montre un autre mode de fabrication d'un tube extérieur pour un dispositif dépoussiéreur à une seule ouverture latérale d'entrée des gaz.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désighent des éléments identiques.
Aux figures 1 et 2, on a représenté un dispositif dépoussiéreur suivant l'invention comprenant un tube cylindrique extérieur vertical 2 dans l'axe duquel est disposé un autre tube cylindrique 3. Celui-ci est ouvert à sa partie inférieure, à un niveau inférieur à celui d'une ouverture 4 ménagée dans le tube extérieur 2 pour l'entrée d'un courant de gaz poussiéreux à dépoussiérer.
Celui-ci est, par exemple, mis en mouvement par le tirege exercé à la partie supérieure du tube inférieur 3 par une cheminée. Le courant de gaz à dépoussiérer circule donc hélicoïdalement vers le bas dans l'espace annulaire 5 ménagé entre les tubes 2 et 3.
Cet espace annulaire est limité vers le haut par une paroi 6 ayant la forme d'un hélicoïde gauche. Cette paroi 6 part de la partie supérieure de l'ouverture d'en- trée de gaz 4 et nboutit à la partie inférieure de cette même ouverture d'entrée des gaz après avoir parcouru un tour complet autour de l'axe des tubes. Le pas de cet hé- licolde est donc égal à la hauteur de l'ouverture d'entrée 4.
Grâce au guidage du gaz par la parci hélicoïdale 6, quand le courant gazeux a accompli un tour complet, il se trouve immédiatement en dessous de l'ouverture d'entrée de gaz et il continue son mouvement hélicoïdal en se
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déplaçant parallèlement au courant entrant. Après avoir accompli son mouvement cyclonique et rejeté ses poussières contre la paroi interne du tube extérieur 2, le courant gazeux pénètre dans le tube intérieur 3 par l'extrémité inférieure de celui-ci et remonte épuré par ce tube formant cheminée pour gagner une chambre de sortie 7 tandis que les poussières tombent dans une trémie 8.
Le tube extérieur 3 est découpé suivant une hélice qui est l'intersection de cette surface hélicoïdale 6 aved ce tube extérieur.
Aux figures 3 et 4, on a représenté un autre dis- positif dépoussiéreur suivant l'invention présentant deux
4 ouvertures/d'entrée de gaz à dépoussiérer. Dans ce cas, l'espace annulaire est limité vers le haut par deux parois hélicoïdes gauches 6. Chacune d'elles part de la partie supérieure de l'ouverture d'entrée 4 correspondante, pour aboutir à la partie inférieure de l'autre ouverture d'en- trée 4. Chacune de ces parois hélicoïdes gauches ne s'étend donc que sur un demi-tour autour de l'axe des tubes 2 et 3 et son pas est égal au double de la hauteur des ouvertures d'entrée 4.
D'une façon générale, lorsque le dispositif dépoussiéreur présente plusieurs ouvertures d'entrée de gaz, comme c'est généralement le cas pour les tubes de gros diamètre, chacun des tronçons d'hélicoïdes gauches s'étend sur 3600 divisé par le nombre d'ouvertures d'en- trée et le pas de chacun de ces tronçons est égal à la hauteur de ces ouvertures multipliée par le nombrewde celles-ci.,
La découpe hélicoïdale des tubes extérieurs peut se faire économiquement sans déchets en sectionnant une suivant partie courante de tube suivant les hélices susdites et les ouvertures d'entrée des gaz de façon à obtenir, par @
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une seule découpe deux tubes extérieurs identiques.
La figure 5 illustre cette façon d'opérer pour des tubes extérieurs à une seule ouverture d'entrée de gaz.
Si les tubes de départ sont réalisés par soudure suivant une génératrice, on peut craindre que les pous- sières déjà appliquées contre la paroi interne du tube extérieur soient remises en suspension dans le courant de gaz en rencontrant le cordon de soudure.
En vue de remédier à cet inconvénient, on peut réaliser le tube comme représenté à la figure 6 pour un tube extérieur à une seule ouverture d'entrée, par sou- dure bord à bord des spires formées par enroulement hé- licoïdal d'un feuillard de largeur égale à la hauteur de l'ouverture d'entrée.
Si le tube extérieur à former présente plusieurs ouvertures d'entrée, la largeur du feuillard à enrouler en hélice doit être égale à la hauteur des ouvertures d'entrée multipliée par le nombre de ces ouvertures.
Il est évident que l'invention n'est pas exclu- sivement limitée aux formes de réalisation représentées aux dessins. Des modifications peuvent être apportées à ces formes de réalisation pour autant qu'elles cadrent avec l'une et l'autre des revendications suivantes.
Bien que les parois hélicoïdes @ qui limitent l'espace annulaire entre les deux tubes soient les plus avantageuses, on peut concevoir que toute paroi inclinée par rapport à l'axe des tubes puisse remplir plus ou moins parfaitement le même rôle à condition de partir d'une extrémité d'une ouverture latérale d'entrée des gaz pour aboutir à l'extrémité opposée de l'ouverture latérale d'entrée de gaz suivante.
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"Dust collector and tube manufacturing process for its realization, '
The present invention relates to a dust collector of the cyclone type intended to separate the dust from the gas by centrifugal force, comprising two coaxial tubes, the outer tube of which has at least one lateral gas inlet opening.
Dust collector devices of this type are known, consisting of two coaxial tubes having, near the gas inlet openings, one or two devices directing the current between the two tubes. These guiding devices, either located outside the outer concentric tube, or located between the outer tube and the inner tube, do not guide the gases in the axial direction they will have to follow. in the annular space between the two tubes. The theoretical helical path of the gases in the annular space has as a step the sum of the heights of the inlet openings.
If the gases @
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are not helically guided, they follow a helical path at a pitch smaller than the theoretical pitch so that they pass again in front of the inlet opening (s) in the case of the external steering devices or come up against the internal steering devices. laughter in the tubes with internal guiding devices.
These deviations from the theoretical path of the gases create eddies which disperse the dust already centrifuged in the gases. This results in a notable loss of dust collection efficiency and pressure losses that are misused. In addition, these dust collection devices have a construction price that is significantly more expensive than that of the dust collection device according to the invention.
The present invention relates to a dust-removing device perfectly guiding the gas stream following its theoretical helical trajectory without causing eddies harmful to the centrifugation of the dust.
To this end, in the dust collector device according to the invention, the annular space between the two tubes is limited on the gas inlet side by as many walls inclined relative to the axis as there are openings. - lateral gas inlet tures, each of these inclined walls starting from one end of the corresponding inlet opening to end at the opposite end of the next inlet opening that one meets while moving. çanting around the axis of the tubes in the direction of rotation of the current.
According to an advantageous embodiment, the aforesaid inclined walls are left helicoids. the end
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Preferably, ixxa # axxBqsKXEtB # s: of the tube adjacent to the lateral external gas inlet openings / is cut along as many curves as there are lateral gas inlet openings, each of these curves being the intersection, with the outer tube, of
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the inclined wall corresponding to the side opening
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gas inlet considered! .3ttr.ée. '1 "
In order to use the minimum length of tube in the making of the outer tubes, and to avoid making any waste when cutting the tube along the helical path, it has been imagined, according to the invention;
a method of manufacturing outer tubes for this dust collector device, in which the running part of a cylindrical tube is cut along the helices formed by the aforesaid intersections and along the lateral gas inlet openings so as to simultaneously obtain by this operation two tube ends which can each serve as an outer tube for this dust removal device.
When using welded outer tubes, in order to avoid the formation of eddies in the vicinity of the inner weld seams, another method of tube manufacture has been provided according to which the outer tube is formed by welding edge to edge of the turns. formed by the helical winding of a strip of width equal to the height of the inlet openings of the tube to be formed multiplied by the number of these openings.
The drawings appended hereto schematically represent, and by way of example only, some embodiments of a dust collector device according to the invention as well as embodiments of outer tubes for this device.
Figure 1 is an elevational view of a dust collector according to the invention comprising a single lateral gas inlet opening.
Figure 2 is a plan view of this device.
Figure 3 is; a view in elevation of a device according to the invention having two lateral gas inlet openings.
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Figure 4 is a plan view of this device.
FIG. 5 shows the mode of simultaneous cutting of two outer tubes for dust collectors with a single lateral gas inlet opening.
FIG. 6 shows another embodiment of an outer tube for a dust collector device with a single lateral gas inlet opening.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
In Figures 1 and 2, there is shown a dust collector device according to the invention comprising a vertical outer cylindrical tube 2 in the axis of which is placed another cylindrical tube 3. This is open at its lower part, at a lower level. to that of an opening 4 formed in the outer tube 2 for the entry of a stream of dusty gas to be dusted.
This is, for example, set in motion by the drawbar exerted at the upper part of the lower tube 3 by a chimney. The gas stream to be dusted therefore circulates helically downwards in the annular space 5 formed between the tubes 2 and 3.
This annular space is limited at the top by a wall 6 having the shape of a left helicoid. This wall 6 starts from the upper part of the gas inlet opening 4 and ends at the lower part of this same gas inlet opening after having gone through a complete revolution around the axis of the tubes. The pitch of this helicopter is therefore equal to the height of the inlet opening 4.
Thanks to the guiding of the gas by the helical parcel 6, when the gas stream has completed a complete revolution, it is immediately below the gas inlet opening and it continues its helical movement in
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moving parallel to the incoming current. After having accomplished its cyclonic movement and rejecting its dust against the internal wall of the outer tube 2, the gas stream enters the inner tube 3 through the lower end thereof and rises purified by this tube forming a chimney to gain a chamber of outlet 7 while the dust falls into a hopper 8.
The outer tube 3 is cut along a helix which is the intersection of this helical surface 6 with this outer tube.
In Figures 3 and 4, there is shown another dust collector device according to the invention having two
4 openings / gas inlet to remove dust. In this case, the annular space is limited upwards by two left helical walls 6. Each of them starts from the upper part of the corresponding inlet opening 4, to end at the lower part of the other opening. entry 4. Each of these left helical walls therefore extends only a half-turn around the axis of tubes 2 and 3 and its pitch is equal to twice the height of the entry openings 4 .
In general, when the dust collector has several gas inlet openings, as is generally the case for large diameter tubes, each of the left helicoid sections extends over 3600 divided by the number of 'inlet openings and the pitch of each of these sections is equal to the height of these openings multiplied by the number of these.
The helical cutting of the outer tubes can be done economically without waste by cutting a following common part of the tube along the aforementioned helices and the gas inlet openings so as to obtain, by @
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a single cut two identical outer tubes.
FIG. 5 illustrates this way of operating for outer tubes with a single gas inlet opening.
If the starting tubes are made by welding along a generatrix, it is feared that the dust already applied against the internal wall of the outer tube will be resuspended in the gas stream on meeting the weld bead.
In order to remedy this drawback, the tube can be made as shown in FIG. 6 for an outer tube with a single inlet opening, by welding edge to edge of the turns formed by helical winding of a strip. of width equal to the height of the entrance opening.
If the outer tube to be formed has several inlet openings, the width of the strip to be helically wound must be equal to the height of the inlet openings multiplied by the number of these openings.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the embodiments shown in the drawings. Modifications can be made to these embodiments as long as they comply with either of the following claims.
Although the helical walls @ which limit the annular space between the two tubes are the most advantageous, it is conceivable that any wall inclined with respect to the axis of the tubes can fulfill more or less perfectly the same role on condition of starting from one end of a side gas inlet opening to terminate at the opposite end of the next side gas inlet opening.