CA2512369C - Accessoire pour dispositif de decharge brusque d'air et dispositif de decharge equipe de cet accessoire - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à un accessoire destiné à être monté sur l'extrémité d'une conduite de sortie (4) d'un dispositif (1) de décharge brusque d'air, cet accessoire se présentant sous la forme d'un tube monté coaxial à l'axe de la conduite de sortie. Il est caractérisé en ce que l'aire de la section de ce tube décroît dans le sens (F) de l'échappement de l'air pour ensuite croître formant ainsi un tronçon convergent (A) puis divergent (B).
Description
ACCESSOIRE POUR DISPOSITIF DE DECHARGE BRUSQUE D'AIR
ET DISPOSITIF DE DECHARGE EOUIPE DE CET ACCESSOIRE
L'invention se rapporte à un accessoire pour un dispositif de décharge brusque d'air.
Elle se rapporte également au dispositif de décharge brusque d'air équipé de cet accessoire.
Par exemple, pour supprimer les zones d'accumulation de matière dans les fours des cimenteries, il est connu de faire appel à des dispositifs de décharge encore appelés canon à air.
Le principe de ces dispositifs est de libérer brutalement une quantité d'air en sorte de créer une sorte de déflagration qui va supprimer l'amoncellement de la matière qui s'accumule au cours du processus de fabrication.
L'avantage de ces dispositifs consiste dans le fait qu'ils peuvent fonctionner en automatique et être mis en des endroits peu accessibles.
Ils évitent également l'intervention humaine, ce qui est un gage de sécurité.
Bien évidemment, ces canons à air sont utilisés dans d'autres domaines.
Classiquement, un tel dispositif comprend un corps logeant un piston constituant un obturateur disposé entre une capacité et une conduite de sortie.
Lorsque l'obturateur s'écarte de son siège, l'air emprisonné dans la capacité
s'échappe brutalement au travers de la conduite de sortie.
Cette conduite de sortie est plus ou moins longue mais, généralement, pour des problèmes de fabrication et/ou d'usure, cette conduite de sortie comprend une première partie faisant partie intégrante avec le corps du dispositif de décharge et une seconde partie ou accessoire destiné à venir prolonger la première partie.
Le dispositif de décharge étant situé à l'extérieur du four, cette seconde partie permet notamment de traverser la paroi et de déboucher à plus ou moins distance de la face interne de la dite paroi.
ET DISPOSITIF DE DECHARGE EOUIPE DE CET ACCESSOIRE
L'invention se rapporte à un accessoire pour un dispositif de décharge brusque d'air.
Elle se rapporte également au dispositif de décharge brusque d'air équipé de cet accessoire.
Par exemple, pour supprimer les zones d'accumulation de matière dans les fours des cimenteries, il est connu de faire appel à des dispositifs de décharge encore appelés canon à air.
Le principe de ces dispositifs est de libérer brutalement une quantité d'air en sorte de créer une sorte de déflagration qui va supprimer l'amoncellement de la matière qui s'accumule au cours du processus de fabrication.
L'avantage de ces dispositifs consiste dans le fait qu'ils peuvent fonctionner en automatique et être mis en des endroits peu accessibles.
Ils évitent également l'intervention humaine, ce qui est un gage de sécurité.
Bien évidemment, ces canons à air sont utilisés dans d'autres domaines.
Classiquement, un tel dispositif comprend un corps logeant un piston constituant un obturateur disposé entre une capacité et une conduite de sortie.
Lorsque l'obturateur s'écarte de son siège, l'air emprisonné dans la capacité
s'échappe brutalement au travers de la conduite de sortie.
Cette conduite de sortie est plus ou moins longue mais, généralement, pour des problèmes de fabrication et/ou d'usure, cette conduite de sortie comprend une première partie faisant partie intégrante avec le corps du dispositif de décharge et une seconde partie ou accessoire destiné à venir prolonger la première partie.
Le dispositif de décharge étant situé à l'extérieur du four, cette seconde partie permet notamment de traverser la paroi et de déboucher à plus ou moins distance de la face interne de la dite paroi.
2 Classiquement, cette seconde partie ou accessoire, encore appelé tuyère, a une section de surface constante au long de son axe longitudinal mais souvent la géométrie de cette section est variable.
En effet, la forme géométrique de l'entrée de cet accessoire est circulaire tandis que la géométrie de sortie est, éventuellement, aplatie afin de pouvoir occuper la place d'une ou plusieurs briques réfractaires.
L'efficacité de ces dispositifs dépend du volume de la capacité, de la pression dans celle-ci et de la vitesse d'ouverture de l'obturateur.
Il est très important de délivrer une quantité d'énergie dans un court instant.
Les effets produits par une déflagration ne sont pas comparables à l'effet d'un gaz sous pression alimentant en continu une tuyère ( DE-A-4128165 ou DE-A-2035378).
Dans certains endroits, le volume de la capacité est limité en raison de l'encombrement de celle-ci et, bien souvent, la pression d'alimentation en air de ces capacités est limitée.
Il faut alors augmenter le nombre de ces dispositifs dans la mesure où il existe de la place ce qui n'est pas toujours le cas.
L'invention se propose d'apporter une solution permettant d'améliorer l'efficacité de ces dispositifs de décharge brusque d'air.
La présente invention vise un accessoire destiné à être monté sur une extrémité d'une conduite de sortie d'un dispositif de décharge brusque d'air, cet accessoire comprenant un tube monté coaxial à un axe de la conduite de sortie, le tube ayant une aire dont la section décroît selon un sens de l'échappement de l'air suivant lequel une quantité d'air finie et prédéterminée est destinée à être déchargée brusquement de la conduite de sortie du dispositif, pour ensuite croître selon son axe, formant ainsi un tronçon convergent ayant une aire d'entrée se terminant par une gorge dont l'aire est de plus petite section, suivi d'un tronçon divergent augmentant graduellement et ayant une aire de sortie destinée à produire une force 2a d'impact instantanée extérieure à ladite aire de sortie à partir d'une décharge brusque de ladite quantité d'air finie et prédéterminée.
L'invention a également pour objet le dispositif de décharge brusdue équipé de l'accessoire selon l'invention.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à
titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement :
- figure 1: un canon à air avec son accessoire monté,
En effet, la forme géométrique de l'entrée de cet accessoire est circulaire tandis que la géométrie de sortie est, éventuellement, aplatie afin de pouvoir occuper la place d'une ou plusieurs briques réfractaires.
L'efficacité de ces dispositifs dépend du volume de la capacité, de la pression dans celle-ci et de la vitesse d'ouverture de l'obturateur.
Il est très important de délivrer une quantité d'énergie dans un court instant.
Les effets produits par une déflagration ne sont pas comparables à l'effet d'un gaz sous pression alimentant en continu une tuyère ( DE-A-4128165 ou DE-A-2035378).
Dans certains endroits, le volume de la capacité est limité en raison de l'encombrement de celle-ci et, bien souvent, la pression d'alimentation en air de ces capacités est limitée.
Il faut alors augmenter le nombre de ces dispositifs dans la mesure où il existe de la place ce qui n'est pas toujours le cas.
L'invention se propose d'apporter une solution permettant d'améliorer l'efficacité de ces dispositifs de décharge brusque d'air.
La présente invention vise un accessoire destiné à être monté sur une extrémité d'une conduite de sortie d'un dispositif de décharge brusque d'air, cet accessoire comprenant un tube monté coaxial à un axe de la conduite de sortie, le tube ayant une aire dont la section décroît selon un sens de l'échappement de l'air suivant lequel une quantité d'air finie et prédéterminée est destinée à être déchargée brusquement de la conduite de sortie du dispositif, pour ensuite croître selon son axe, formant ainsi un tronçon convergent ayant une aire d'entrée se terminant par une gorge dont l'aire est de plus petite section, suivi d'un tronçon divergent augmentant graduellement et ayant une aire de sortie destinée à produire une force 2a d'impact instantanée extérieure à ladite aire de sortie à partir d'une décharge brusque de ladite quantité d'air finie et prédéterminée.
L'invention a également pour objet le dispositif de décharge brusdue équipé de l'accessoire selon l'invention.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à
titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement :
- figure 1: un canon à air avec son accessoire monté,
3 PCT/FR2004/000069 - figure 2 : l'accessoire vu en coupe axiale.
En se reportant au dessin, on voit un dispositif 1 de décharge brusque d'air contenu dans une capacité 2.
Le dispositif de décharge est monté, par exemple, sur une paroi 9.
Ce dispositif de décharge brusque comprend un corps lA ou enveloppe contenant un obturateur 3 et son siège 3A, lequel obturateur, lorsqu'il est écarté de son siège, autorise le passage de l'air contenu dans la capacité vers une conduite
En se reportant au dessin, on voit un dispositif 1 de décharge brusque d'air contenu dans une capacité 2.
Le dispositif de décharge est monté, par exemple, sur une paroi 9.
Ce dispositif de décharge brusque comprend un corps lA ou enveloppe contenant un obturateur 3 et son siège 3A, lequel obturateur, lorsqu'il est écarté de son siège, autorise le passage de l'air contenu dans la capacité vers une conduite
4 de sortie.
Cette conduite de sortie courte est prolongée par un accessoire 5 se présentant sous la forme d'un tube monté coaxial à l'axe de la conduite 4 de sortie.
Cet accessoire est fixé sur l'extrémité de la conduite de sortie, par un moyen de fixation 10 tel une bride.
Cet accessoire 5 est généralement fixé dans une paroi 9 qu'il traverse.
Le fonctionnement de ces dispositifs de décharge brusque est le suivant :
Dans un premier temps, l'air provenant de l'alimentation vient s'accumuler dans la capacité qui se remplit.
Lorsque la capacité a atteint la valeur requise de remplissage, l'alimentation de cette capacité est coupée et on commande le recul de l'obturateur qui s'écarte de son siège.
L'air contenu dans la capacité s'échappe brutalement en libérant, en un bref instant une énergie importante provoquant une déflagration, c'est à dire une force d'impact qui peut être mesurée à l'aide d'un capteur de force.
Selon l'invention, l'aire de la section de ce tube décroît dans le sens F de l'échappement de l'air pour ensuite croître formant ainsi un tronçon convergent A puis divergent B.
On constate que l'on gagne ainsi en efficacité.
Dans une première forme de réalisation, l'aire E de l'entrée de l'accessoire sera égale à l'aire S de sortie.
Dans une seconde forme de réalisation, l'aire S de la sortie de l'accessoire sera supérieure à cette aire E d'entrée.
Le rapport entre la section D prise au niveau de la section ayant la surface la plus petite et la section d'entrée E sera supérieur ou égal à 1/5 mais de préférence supérieur à 1/3.
Le rapport entre la section D prise au niveau de la section ayant la surface la plus petite et la section S de sortie sera supérieur ou égal à 1/5.
La distance entre la position de la section D précitée et le siège sur lequel repose l'obturateur sera au maximum de un mètre pour une pression jusque douze bars.
Des essais ont été réalisés avec un dispositif de décharge brusque d'air d'un diamètre d'entrée E de 150 mm avec une capacité de 100 litres.
Le capteur de force est placé à l'extrémité d'un tube de 500 mm de long.
On constate que les résultats sont meilleurs lorsque le rapport D/E est compris entre 0,6 et 0,8.
On obtient un gain de l'ordre de 50% en force d'impact.
Avec ce système on minimise les effets des tourbillons qui pénalisent l' efficacité.
Cette conduite de sortie courte est prolongée par un accessoire 5 se présentant sous la forme d'un tube monté coaxial à l'axe de la conduite 4 de sortie.
Cet accessoire est fixé sur l'extrémité de la conduite de sortie, par un moyen de fixation 10 tel une bride.
Cet accessoire 5 est généralement fixé dans une paroi 9 qu'il traverse.
Le fonctionnement de ces dispositifs de décharge brusque est le suivant :
Dans un premier temps, l'air provenant de l'alimentation vient s'accumuler dans la capacité qui se remplit.
Lorsque la capacité a atteint la valeur requise de remplissage, l'alimentation de cette capacité est coupée et on commande le recul de l'obturateur qui s'écarte de son siège.
L'air contenu dans la capacité s'échappe brutalement en libérant, en un bref instant une énergie importante provoquant une déflagration, c'est à dire une force d'impact qui peut être mesurée à l'aide d'un capteur de force.
Selon l'invention, l'aire de la section de ce tube décroît dans le sens F de l'échappement de l'air pour ensuite croître formant ainsi un tronçon convergent A puis divergent B.
On constate que l'on gagne ainsi en efficacité.
Dans une première forme de réalisation, l'aire E de l'entrée de l'accessoire sera égale à l'aire S de sortie.
Dans une seconde forme de réalisation, l'aire S de la sortie de l'accessoire sera supérieure à cette aire E d'entrée.
Le rapport entre la section D prise au niveau de la section ayant la surface la plus petite et la section d'entrée E sera supérieur ou égal à 1/5 mais de préférence supérieur à 1/3.
Le rapport entre la section D prise au niveau de la section ayant la surface la plus petite et la section S de sortie sera supérieur ou égal à 1/5.
La distance entre la position de la section D précitée et le siège sur lequel repose l'obturateur sera au maximum de un mètre pour une pression jusque douze bars.
Des essais ont été réalisés avec un dispositif de décharge brusque d'air d'un diamètre d'entrée E de 150 mm avec une capacité de 100 litres.
Le capteur de force est placé à l'extrémité d'un tube de 500 mm de long.
On constate que les résultats sont meilleurs lorsque le rapport D/E est compris entre 0,6 et 0,8.
On obtient un gain de l'ordre de 50% en force d'impact.
Avec ce système on minimise les effets des tourbillons qui pénalisent l' efficacité.
Claims (9)
1. Accessoire destiné à être monté sur une extrémité d'une conduite de sortie (4) d'un dispositif (1) de décharge brusque d'air, cet accessoire comprenant un tube monté coaxial à un axe de la conduite de sortie, le tube ayant une aire dont la section décroît selon un sens (F) de l'échappement de l'air suivant lequel une quantité d'air finie et prédéterminée est destinée à être déchargée brusquement de la conduite de sortie du dispositif, pour ensuite croître selon son axe, formant ainsi un tronçon convergent (A) ayant une aire d'entrée (E) se terminant par une gorge dont l'aire (D) est de plus petite section, suivi d'un tronçon divergent (B) augmentant graduellement et ayant une aire de sortie (S) destinée à produire une force d'impact instantanée extérieure à ladite aire de sortie (S) à partir d'une décharge brusque de ladite quantité d'air finie et prédéterminée.
2. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire d'entrée (E) de l'accessoire est égale à l'aire de sortie (S).
3. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire de sortie (S) de l'accessoire est supérieure à l'aire d'entrée(E).
4. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire de plus petite section (D) de la gorge a un rapport avec l'aire d'entrée (E), qui est supérieur ou égal à 1/5.
5. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire de plus petite section (D) de la gorge a un rapport avec l'aire d'entrée (E), qui est supérieur à
1/3.
1/3.
6 6. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire de plus petite section (D) de la gorge à un rapport avec l'aire d'entrée (E), qui est compris entre 0,6 et 0,8.
7. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire de plus petite section (D) de la gorge à un rapport avec l'aire de sortie (S) qui est supérieur ou égal à 1/5.
8. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il y a une distance entre la gorge ayant l'aire de plus petite section et un siège sur lequel repose un obturateu, qui est au maximum de un mètre pour une pression jusque douze bars.
9. Dispositif de décharge brusque d'air équipé de l'accessoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
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