Appareil mélangeur-pulvérisateur pour matières fluides, notamment pour hydrocarbures. La présente invention a pour objet un ap pareil mélangeur-pulvérisateur pour matières fluides, notamment pour hydrocarbures, pou vant être utilisé par exemple pour mélanger et répandre sur les routes des liquides hydro- carbonés plus ou moins complexes, éventuelle ment chargés de fillers en suspension.
Cet appareil est caractérisé en ce qu'il comprend une tubulure destinée à être reliée à une arrivée de fluide sous pression et ter minée par une rondelle à trou calibré, une chambre entourant l'extrémité de sortie de ladite tubulure et ayant elle-même une tubu lure dirigée tangentiellement et destinée à être reliée à une arrivée d'un second fluide, une buse à passage convergent-divergent en alignement avec l'axe dudit trou calibré, et un dispositif propre à répartir en nappe mince le mélange des fluides sortant de ladite buse.
La matière fluide arrivant tangentielle ment dans ladite chambre, par exemple un 1i- quide, de l'air chargé de filler en suspension, etc., peut ne pas y être refoulé sous pression parce que le jet du fluide sous pression, à tra vers le trou calibré de la rondelle, formant gicleur, et la buse convergente-divergente, produit dans cette chambre une aspiration qui suffit à y amener ladite matière fluide même si elle provient d'un réservoir ouvert à l'air libre et placé au niveau de ladite cham bre.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de l'appareil faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale d'une première forme d'exécution; La fig. 2 en est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la fig. 1; La fig. 3 montre en perspective une va riante de noyau à rainure hélicoïdale; La fig. 4 est un plan de dessous du même; Les fig. 5 et 6 montrent en perspective deux autres variantes de ce noyau; Les fig. 7 et 8 sont des coupes verticales de deux autres formes d'exécution;
La fig. 9 est une coupe verticale de la buse et du dispositif répartiteur d'une autre forme d'exécution; La fig. 10 est une élévation d'un chariot à liquides auquel peut être adaptée lune ou l'autre des formes d'exécution représentées de l'appareil.
L'appareil représenté aux fig. 1 et 2 com prend quatre parties distinctes<I>A, B, C, D.</I> La partie A est formée d'un corps cylin drique creux 1 dans lequel aboutit une tu bulure 2 destinée à être reliée à une arrivée de fluide sous pression. Un écrou à oreilles 3, formant bouchon, est vissé sur le corps 1. Un pointeau 4 est vissé dans le bouchon 3 et bien axé dans le cylindre 1. Il peut être fixé dans toute position voulue par un contre-écrou 5.
Le corps 1 se termine par une tubulure 6 d'un diamètre inférieur à celui du corps 1 et dont l'axe coïncide avec l'axe Z' Z du corps cylindrique 1. Une rondelle de gicleur 7, percée d'un trou calibré cylindrique ou légèrement conique, est assujettie au corps 1 par un chapeau de gicleur 8 vissé sur 6. Ce chapeau de gicheur 8, rigoureusement cylin drique, est lui-même axé sur Z' Z.
La partie B de l'appareil est constituée par une chambre 9 entourant l'extrémité de la tubulure 6 et dont la section transversale est limitée par une spirale (fig. 2); à cette chambre se raccorde tangentiellement, à l'en droit où son rayon de courbure est maxi mum, une tubulure 10, qui la fait communi quer avec un réservoir contenant un second fluide, sous pression ou non.
Le profil de la chambre 9 est une spi rale telle que la différence entre son rayon vecteur variable 9 et le rayon r d'une circon férence fixe concentrique à l'axe Z Z' du gi cleur est proportionnelle à l'angle a) du rayon vecteur avec un axe origine, soit une spirale d'équation:
EMI0002.0021
R étant le plus grand rayon vecteur de cette spirale.
Cette disposition a pour but de faciliter l'amenée du second fluide sous l'effet de trompe du piemier fluide dans la chambre 9.
Cette chambre est assujettie au corps 1 par un filetage 25. Elle est munie à sa par tie inférieure d'une ouverture circulaire 26 centrée sur Z' Z et filetée en vue de recevoir la partie C.
Cette troisième partie C consiste en une buse 18 à passage convergent-divergent, vis sée directement dans l'ouverture 26. L'orifice d'entrée de la buse 18 a la forme d'une por tion de tore 18a jusqu'à la section la plus étranglée<B>18e</B> du passage convergent-diver- gent. L'orifice de sortie a une forme conique relativement très évasée 18b.
La quatrième partie D de l'appareil est composée de deux corps de révolution ajustés l'un dans l'autre; l'un, 30, extérieur, consiste en une tubulure qui est ajustée à frottement doux sur l'extrémité de la buse 18 et qui est soutenue par des vis 31 dont les pointes sont engagées dans une rainure 18d de profil an gulaire creusée autour de la buse. On peut ainsi faire varier l'orientation du dispositif D à volonté.
En outre, la pression des vis sur la paroi inférieure de la rainure 18d assure le con tact de la tubulure 30 avec un épaulement 18.e de la buse afin d'obtenir l'étanchéité né cessaire. Le corps intérieur ou noyau 32 est fixé :dans la tubulure 30 par des vis 35. La surface de contact des corps 30 et 32 est cy lindrique et une rainure hélicoïdale 33 est creusée dans le pourtour du noyau 32.
Au lieu de ce noyau comportant une sim ple rainure plus ou moins large, on peut uti liser des corps de révolution de forme diffé rente, par exemple ceux représentés aux fig. 3 à 6.
Les, fig. 3 et 4 montrent un noyau cy lindrique dont la rainure hélicoïdale 33 est subdivisée par des filets étroits 33a en plu sieurs passages ayant un pas constant, mais une profondeur qui décroît de l'entrée jus qu'à la sortie. L'ensemble de cette rainure occupe une ouverture d'angle u inférieur à <B>180'.</B> Sur la fig. 4, les traits interrompus indiquent les directions des jets élémentaires à la sortie des rainures 33, qui forment une nappe ayant à cet endroit la forme d'une por tion d'hyperboloïde comprise entre les géné ratrices extrêmes<I>a b</I> et<I>c d.</I>
Cette nappe pourra rencontrer le sol sui vant une portion de zone annulaire dont le rayon dépendra de la, hauteur du dispositif au-dessus du sol et dont l'ouverture angulaire correspondra à celle de la rainure 33. Si l'ap pareil est déplacé à vitesse constante et paral lèlement au sol dans la direction de la bissec trice de l'arc d'impact de la nappe, on ob tiendra une répartition du liquide répandu sur le sol très sensiblement uniforme par unité de surface tant que la pression d'ali mentation ne sera pas changée.
Suivant les fig. 5 et 6, le noyau 32 pré sente une forme tronconique légèrement con vergente vers le bas, de sorte qu'une fois logé dans une tubulure de forme correspondante, la pression exercée par le mélange des fluides sur le dessus du noyau appliquera le pour tour de celui-ci contre la paroi interne de la tubulure, assurant ainsi l'étanchéité du joint ainsi que la fixation du noyau sans le se cours de vis ou d'organes similaires.
Suivant la fig. 5, le noyau comporte une rainure 33 sans subdivision, tandis que le noyau représenté à la fig. 6 est subdivisé sur une partie de sa longueur par un filet 33a. Bien entendu, le nombre des filets intermé diaires peut varier sans que l'effet cherché soit sensiblement changé.
Dans ces différents noyaux, l'obliquité des rainures par rapport à l'axe du noyau est constante ou varie peu; mais la dispersion du liquide en nappe hyperboloïde serait encore obtenue si les rainures présentaient des for mes et inclinaisons différentes dans la pre mière partie de leur longueur, pourvu que leurs portions de sortie soient, sur une lon gueur convenable, dirigées toutes avec une même obliquité comme dans les noyaux re présentés. Par exemple, chaque rainure pourra avoir une forme en V ou sinueuse, dans le but de compléter le brassage et l'é mulsion de liquides différents quand il s'a gira de répandre des mélanges plus ou moins complexes.
Dans les formes d'exécution ci-dessus, le noyau 32 porte une saillie conique 34 péné trant dans l'orifice de sortie de la buse 18 pour faciliter l'écoulement du mélange de fluides vers la rainure 33.
L'appareil représenté sûr la fig. 7 diffère de celui de la fig. 1 en ce qu'il comporte un tiroir cylindrique 12 solidarisé avec la buse 18 par une vis 17-, ce tiroir est percé sur son pourtour de trous 13 et peut coulisser à frot tement doux, d'une part, sur le chapeau 8 terminant la tubulure d'arrivée 1 et, d'autre part, dans une douille 11 vissée dans l'ouver ture 26 du fond de la chambre 9.
La course de ce tiroir est limitée par une vis 15 traversant la douille 11 et engagée dans une rainure 14 du tiroir 12. Le disposi tif répartiteur D est constitué par un prolon gement 30 du tiroir et par un noyau 32 fixé dans ce prolongement par une vis 35. Il se dé place donc avec le tiroir et avec la buse.
A la, position de repos ou basse, les trous 13 sont éclipsés à l'intérieur de la douille 11. Si l'on fait arriver un fluide sous pression dans le corps 1, le pointeau 4 étant soulevé, ce liquide traverse le gicleur, passe dans la buse 18, puis par la rainure 33 et sort pulvé risé sous forme de nappe. Il se produit à l'in térieur du tiroir 12, entre le gicleur et la buse 18, une dépression telle que la pression at mosphérique soulève l'ensemble du tiroir, de la buse et du noyau 32, de sorte que les trous 13 débouchent dans la chambre 9 et que le second fluide est aspiré à, travers celle-ci et la tubulure 10.
Ce fluide vient alors se mélan ger avec le premier fluide dans la buse 18 et, à partir de cet instant, c'est leur mélange qui est pulvérisé et projeté en nappe.
La fig. 8 montre seulement les parties A, T3, C d'un appareil auquel on pourra fixer un dispositif répartiteur convenable, par exemple celui représenté à fig. 9. Cet appa reil comporte un tiroir 12 analogue à celui qui vient d'être décrit, mais plus court. Sa buse convergente-divergente 18 a un profil intérieur différent de celui de la buse 18 des fig. 1 et 7.
La fig. 9 montre un dispositif réparti teur pouvant être utilisé à la place de celui 30, 32 décrit ci-dessus. Il consiste en une pièce 19 figée par une vis 21 sur un support 20 figé lui-même à la buse 18, cette pièce ayant la forme d'un corps de révolution à peu près conique dont la pointe est engagée dans l'orifice de sortie de la buse et dont la base a un profil concave propre à épanouir le jet sortant de la buse en une nappe en forme de cloche.
Le véhicule représenté fig. 10 comporte une cuve à hydrocarbones mue à bras dans la quelle est disposé un récipient 28 contenant un filler et entouré du liquide primaire 29 (goudron chaud, par exemple).
ITne pompe 22 envoie le liquide primaire sous pression dans un flexible 23 qu'on re lie à la tubulure 2 de l'un des appareils repré sentés et décrits. Un tube 24 débouche au fond du récipient à filler et on le relie à la tubulure 10 de cet appareil par un flexible étanche 27.
Il suffit de pomper pour obtenir le résul tat voulu.
Bien qu'il soit préférable de ménager la rainure 33 dans la surface du noyau 32 et de laisser unie la paroi interne de la tubulure 30, on pourrait obtenir des résultats équiva lents en creusant la rainure dans la tubulure 30 et en laissant unie la surface du noyau, ou bien en creusant à la fois dans ces deux or ganes des rainures convenablement conju guées.