FR2525693A1 - Procede et dispositif de degradation de carburant - Google Patents

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Abstract

PROCEDE DE DEGRADATION D'UN CARBURANT DIFFICILE A ATOMISER. IL COMPREND LES ETAPES SUIVANTES: A.LA FOURNITURE D'UNE POMPE CENTRIFUGE 10 EQUIPEE D'UN IMPULSEUR ROTATIF OU ROUE 14 ENTOUREE ETROITEMENT PAR UN COLLECTEUR 22 MUNI D'AILETTES 24, LA ROUE 14 COMPORTANT EN SON CENTRE UN ORIFICE D'ADMISSION 12 DESTINE A RECEVOIR LE CARBURANT ET UN ORIFICE DE SORTIE 20 DESTINE A LE DIRIGER A PARTIR DE LA VERS L'EXTERIEUR POUR LE FAIRE PENETRER DANS UNE ADMISSION 26 DU COLLECTEUR; B.L'INTRODUCTION DU CARBURANT PEU ATOMISABLE DANS L'ORIFICE D'ADMISSION 12 DE LA ROUE 14; ET C.LA MISE EN ROTATION DE LA ROUE 14 DE FACON A CREER DES FORCES MOLECULAIRES DANS UNE ZONE DE DEGRADATION X FORMEE SENSIBLEMENT ENTRE LA ROUE 14 ET LE COLLECTEUR 22, OU LES FORCES ONT UNE INTENSITE SUFFISANTE POUR PROVOQUER LA DEGRADATION DU CARBURANT PEU ATOMISABLE PENDANT QU'IL TRAVERSE CETTE ZONE AVANT DE PENETRER DANS L'ENTREE 26 DU COLLECTEUR. APPLICATION AUX MOTEURS A TURBINE A GAZ.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif permettant de
dégrader un carburant qu'il est difficile de pulvériser ou atomiser que l'on appellera
par la suite carburant peu atomisable et plus particu-
lièrement, un procédé et un dispositif faisant appel à une
pompe centrifuge.
L'intérêt porté à l'utilisation des carburants pour moteur dans les applications des moteurs à turbine à
gaz, par exemple dans les moteurs d'avion, comme moyen per-
mettant de maîtriser ou de réduire les risques d'accident ou d'incendie à l'issue d'un accident, s'est traduit par la mise au point d'un carburant peu atomisable Le carburant peu atomisable est classiquement du kérosène auquel on a incorporé un additif qui le modifie de façon à obtenir des
polymères à longue chaîne moléculaire Ces polymères à lon-
gue chaîne moléculaire ont pour effet de freiner la propen-
sion du carburant à s'atomiser et à s'allumer en cas de rupture du réservoir ou d'une conduite de carburant lors
d'un accident ou après un accident.
Cependant, de façon à assurer un allumage et une combustion corrects du carburant peu atomisable dans la chambre de combustion d'un moteur, il est nécessaire de le
dégrader afin de rétablir sa structure moléculaire d'origi-
ne, c'est-à-dire celle du kérosène De plus, du fait des caractéristiques non-nécotoniennes et hautement visqueuses du carburant peu atomisable, il est également nécessaire de le dégrader de façon à obtenir un transfert de chaleur satisfaisant dans les échangeurs de chaleur du moteur que l'on rencontre généralement dans les applications des moteurs à turbine à gaz Il est également souhaitable de dégrader le
carburant peu atomisable de façon à être en mesure de pré-
voir les fuites dans les éléments de dosage, et d'éviter le
colmatage des filtres de carburant.
L'utilisation des pompes centrifuges est bien connue dans la technologie des moteurs à turbine à gaz Par exemple, une pompe centrifuge classique est décrite dans le brevet des Etats-Unis N O 3 784 318 Une pompe centrifuge de ce type, comprend classiquement un impulseur rotatif ou roue dans un collecteur qui l'entoure étroitement, par exemple un diffuseur à ailettes, la roue comportant un orifice d'admis-
sion recevant le carburant et un orifice de sortie pour en-
voyer à partir de là le carburant dans une admission du collecteur l'entourant Ces pompes centrifuges sont capables de procéder au pompage de carburant aux niveaux de pression et de débit requis par de nombreux moteurs à turbine à gaz, par exemple à des valeurs classiques d'environ 69 x 105 Pa
et 7200 kg/heure, respectivement En outre, ces pompes doi-
vent fonctionner dans la plage de vitesse requise qui est de
l'ordre de 25 000 t/mn.
Mais, pour pouvoir utiliser une telle pompe centri-
fuge avec un carburant peu atomisable, il est nécessaire de prévoir un moyen supplémentaire permettant de dégrader le carburant car les pompes centrifuges classiques ne scrnt pas en mesure de procéder à une telle dégradation ou alors le
font d'une manière insuffisante ou inacceptable C'e 3 t pour-
quoi on a proposé d'ajouter des structures de dégradktion, par exemple des dispositifs d'étranglement ou des systèmes de cavitation, montés en série sur le circuit de la rxnpe,
pour assurer ainsi cette fonction de dégradation Ma leureu-
sement, ces structures de dégradation supplénmentaires sont
indésirables du fait de la complexité supplémentaire du sys-
tème de carburant et des risques supplémentaires de panne
ainsi introduits De plus, ces structures de dégradation sup-
plémentaires entraînent une augmentation importante de la puissance extraite du moteur et sont souvent à l'origine d'un accroissement inacceptable de la température du carbti-ant, s'élevant, par exemple, jusqu'à des valeurs dépassa;|;: 50 'C
aux buses d'injections de carburant.
Par conséquent, il serait souhaitable de diviser d'une pompe centrifuge de carburant classique capable de dégrader le carburant peu atomisable Plus particulièrement, il serait souhaitable de réaliser une telle pompe qui soit en mesure de procéder au pompage du carburant aux niveaux de pression et de débit nécessaires dans les moteurs à turbine à gaz,par exemple,dans les moteurs d'avion, tout en provo-
quant simultanément la dégradation du carburant peu atomisable.
En conséquence, la présente invention a pour buts de réaliser:
un procédé et un dispositif perfectionnés permet-
tant de dégrader le carburant peu atomisable;
un procédé et un dispositif qui comportent une pom-
pe centrifuge perfectionnée; une telle pompe centrifuge qui fonctionne en pompe centrifuge à débit relativement élevé tout en dégradant le
carburant peu atomisable.
une telle pompe centrifuge comportant un moyen de remise en circulation de fluide pour renforcer l'effet de
dégradation du carburant peu atomisable.
ur telle pompe centrifuge qui peut être réalisée
par simple modification d'une pompe centrifuge classique.
Selon la présente invention, on prévoit un procédé
permettant de dégrader le carburant peu atomisable Ce procé-
dé comprend l'emploi d'une pompe centrifuge ayant un impul-
seur rotatif ou roue entouré étroitement par un collecteur à
ailettes La roue comporte un orifice d'admission pratique-
ment central qui reçoit le carburant et un orifice de sortie
qui l'envoie à-partir de là vers l'extérieur dans une admis-
sion du collecteur à ailettes Le procédé comprend une étape d'introduction du carburant peu atomisable dans l'orifice
d'admission de la roue et également une étape de mise en ro-
tation de la roue pour créer des forces moléculaires dans une zone de dégradation située pratiquement entre la roue et le
collecteur à ailettes, o l'intensité des forces est suffi-
sante pour provoquer la dégradation du carburant peu atomisa-
ble pendant qu'il traverse cette zone avant d'entrer dans le
collecteur à ailettes.
La description qui va suivre se réfère aux figures
annexées qui représentent respectivement:
Figure 1, une vue en coupe d'un mode de réalisa-
tion d'une pompe centrifuge de l'art antérieur à laquelle s'applique la présente invention; Figure 2, une vue en coupe suivant la ligne 2-2
de la pompe centrifuge de la figure 1, représentant une par-
tie d'un mode de réalisation d'une pompe centrifuge perfec-
tionnée selon la présente invention dans laquelle le diffu-
seur comporte une série de canaux de remise en circulation de fluide;
Figure 3, un schéma simplifié d'une coupe sembla-
ble à celle de la figure 2, représentant de quelle manière
le carburant peu atomisable est dégradé dans un mode de réa-
lisation de la pompe centrifuge de la présente invention; Figure 4, une co rbe montrant les carac_-:cistiques de dégradation de la pompe ce_ l'art antérieur repr-cnté en figure 1, iigure 5, une j-c -e montrant les caraceri Stiques de dégradation du mode de calîisation de pompe centx fuge r présenté partiellement en f igure 2, Figure 6, une vue -n coupe, prise de la:me manière que sur la figure 1, repreentant une partie d'un atre mode de réalisation a pompe c a _uge selon la présen l-erenton
dans lequel est réalisé un _-,al axial de remise I ua-
tion de fluide.
En liaison tout d'abord avec la figure 1, on a re-
présenté en 10 un mode de réalisation de pompe centrifuge de l'art antérieur auquel s'applique la présente invention La pompe comprend au centre un orifice d'admission axial 12
destiné à recevoir un courant d'entrée de carburant à pomper.
Un impulseur rotatif ou roue 14 comporte une série d'aubes
16 de roue définissant entre elles des passages 19 Les au-
bes 16 sont montées à l'intérieur des flasques 17 axialement opposés Un carter 18 définit un orifice de sortie radial , qui entoure les extrémités 16 A des aubes de roue 16 Un collecteur à ailettes fixe 22, par exemple un diffuseur, entoure l'orifice de sortie radial 20 et comprend une série d'ailettes de diffuseur fixes 24 Chaque paire d'ailettes de diffuseur 24 définit un passage d'entrée de diffuseur 26 à partir de l'orifice radial de sortie 20 de la pompe 10 jusqu'à un collecteur de forme toroldale 27 La roue 14 s'étend à partir d'un arbre rotatif 28, monté en rotation dans des paliers (non représentés) Comme cela apparaîtra
dans la description suivante, la présente invention peut
s'appliquer à de nombreux types de pompes centrifuges et la structure représentée en figure 1 n'est donnée qu'à titre
d'illustration non limitative.
En figure 2, on a représenté une partie de la pompe centrifuge 10 de la figure 1, qui correspond à un mode de réalisation de la présente invention Plus particulièrement, la pompe centrifuge 10 de la figure 2 comprend un impulseur fermé classique 14 muni d'une série d'aubes 16 Par exemple on a représenté un impulseur ou roue comportant quinze aubes 16 Chaque aube 16 est disposée de manière qu'une certaine
vitesse de rotation soit conférée au fluide (carburant) pen-
dant qu'il s'écoule radialement vers l'extérieur dans un pas-
sage 19 formé par chaque jeu d'aubes contiguës.
Le diffuseur fixe 22 entoure circonférentiellement la roue 14 et comporte maintenant certaines caractéristiques de la présente invention Le diffuseur fixe 22 est séparé des
extrémités 16 A des aubes tournantes de la roue par une dis-
tance radiale prédéterminée d, comprise classiquement entre environ 0,25 mm et 2,5 mm Le diffuseur ( 22) comprend une série des passages d'entrée 26 Plus particulièrement, on a représenté en figure 2 quatre passages, ceux-ci étant situés sensiblement à la même distance les uns des autres sur la circonférence du diffuseur Dans ce mode de réalisation, o la roue 14 a un diamètre de 96,5 mm, la surface intérieure 22 S du diffuseur est située à une distance d de 0,5 mm des extrémités 16 A des aubes Les passages 26 du diffuseur créent
une augmentation de la surface présentée au courant dans la direc-
tion de l'extérieur afin deprovoquer une décélération du carbu-
rant et de transformer son énergie cinétique en pression statique Chaque passage 26, comporte une surface extérieure 26 S qui est;de préférence disposée tangentiellement à la
surface circonférentielle intérieure 22 S du diffuseur 22.
Le diffuseur 22 à ailettes comprend également une série de moyens 40 de remise en circulation de fluide Plus
particulièrement, il est muni sur sa surface circonférentiel-
le intérieure 22 S d'une série de canaux 40 de recirculation de fluide En figure 2, on a représenté huit de ces canaux Les canaux de recirculation 40 sont régulièrement espacés sur la circonférence en quatre paires de deux canaux 40 le long de la surface intérieure 22 S du diffuseur 22 Dans le
mode de réalisation de cette figure, deux canaux 4 G sont pla-
cés entre chaque paire consécutives de passages 266 Chaque canal 40, ainsi que le passage 26, s'étendent de pr férence axialement sur une distance sensiblement égale à la largeur
axiale de l'extrémité 16 A des aubes de la roue (Fig:e 1).
Les canaux 40 comportent une paroi extérieure 40 S ui est de
préférence généralement disposée tangentiellement à la surfa-
ce intérieure 22 S du diffuseur 22 Ils comprennent ani outre
une paroi dc renvoi 40 R qui est de préférence disposée ra-
dialement par rapport au centre de la roue 14.
En liaison maintenant avec la figure 3, on procédera
à la discussion de l'objet et de la fonction du mode de réa-
lisation de la présente invention représenté en figue 2.
Pour simplifier, la représentation schématique de la figure 3
comporte un nombre limité d'aubes 16 de roue La flèche R in-
dique le sens de rotation de la roue 14 La flèche le sens
suivant lequel le courant de carburant sort du difft eur 22.
La flèche C a pour but de représenter un exemple d circ-u-
lation du courant de carburant entre les canaux 40 et les
passages 19 des aubes de roue.
Plus particulièrement, le courant de carburant entre au centre de la roue 14 et, sous l'effet de la rotation de la
roue, est refoulé dans les passages 26 du diffuseur (flèche O).
Pour provoquer la dégradation du carburant peu atomisable, il est souhaitable de le cisailler dans la zone X définie par l'espace relativement étroit formé par le jeu d séparant les
extrémités 16 A des aubes et la surface circonférentielle in-
térieure 22 S du diffuseur La vitesse de l'extrémité des
aubes est, classiquement, relativement élevée, étant de l'or-
dre par exemple de 75 à 135 m/s, de préférence d'au moins environ 90 m/s Dans cette plage de vitesse, les forces ou contraintes moléculaires sont appelées à avoir une intensité suffisante pour provoquer une fragmentation moléculaire de
l'additif polymère du carburant peu atomisable et, par consé-
quent, la dégradation du carburant.
En plus des contraintes créées lors d'un seul passage du courant de carburant dans la zone de dégradation formée entre les extrémités 16 A des aubes de roue et le diffuseur 22, puis de son écoulement dans le sens radial pour sortir de la pompe, le mode de réalisation de l'invention, représenté en figures 2 et 3, provoque un mélange complet du carburant
dégradé et du carburant non-dégradé entrant dans la pompe.
En outre, la présente invention assure un nombre élevé d'ac-
tions répétitives de cisaillement A cet égard, entre les emplacements de cisaillement de la zone de dégradation X, on réalise les canaux 40 de mise en recirculation de fluide de
manière à favoriser de la continuité du courant de circula-
tion et à faciliter les actions répétitives de cisaillement.
Par exemple, comme représenté par les flèches C dans les canaux 40, des effets supplémentaires de cisaillement sont produits lorsque chaque extrémité d'aube 16 A provoque le cisaillement du courant C (voir les flèches) de recirculation
produit par les canaux de recirculation 40.
Il y a lieu de noter que la forme des canaux 40 est
classiquement choisie en fonction de l'application envisagée.
Il faut en outre remarquer que la présente invention fournit
un moyen permettant la dégradation du carburant peu atomisa-
ble dans une pompe centrifuge tout en assurant le débit et la pression requis sans qu'il soit nécessaire de faire appel à une énergie excessive ou de provoquer une augmentation
inacceptable de la température du carburant.
On appréciera mieux la valeur de la présente inven-
tion à l'examen des exemples suivants On comprendra cepen-
dant, que l'invention n'est pas limitée aux détails exposés
dans ces exemples.
Exemple 1
Dans la mise au point de la présente invention, on a
procédé à l'essai avec du carburant peu atomisable d'une pom-
pe centrifuge de carburant classique destinée à être montée dans un avion, cette pompe étant sensiblement identique à la pompe représen Lre en fi 1 re 1 (mais ne comportant pas les canaux de mise en recircuia on) Le carburant étai constitué du carburant JET-r (kérosnae sour aviation) et d'e, Jron 0,3 %
en poids de l'agenc de mou -cation de carburant F 4 M fabri-
qué par la société Imperia nemicai Industries (IC Ik.
La quantité de ca&burant aspirée par la pom pe était de 2714 kg/heure au régime d_ croisière et de 7090 kc/heure au décollage La pompe tournait à une vitesse de 24 t/mn au régime du cro_=ere et c 6015 t/mn au décollag La puissance de l-Jre de la pompe était e 7 ch
pour la vitesse de croisièzi et de 113 ch au décoliage.
L'augmentation de température entre entrée et sortie de la pompe était de 31 'C pour la vitesse de croisière et de 14,40 C au décollage La pression au refoulement de la pompe était de 68,95 x 105 Pa en régime de croisière et de 77,20 x 10 Pa
au décollage.
On a déterminé la capacité de dégradation du carbu-
rant peu atomisable par la pompe en utilisant une méthode
standardisée basée sur la rapport entre: 1) la durée de pas-
sage du carburant peu atomisable dans un tamis ayant des
mailles de 17 microns et 2) la durée correspondante de pas-
sage du carburant de référence, à savoir le JET-A: Durée d'écoulement du carburant Rapport des temps de peu atomisable dans un tamis de 17 p. traversée de filtre Durée d'écoulement du carburant
JET-A dans le tamis de 17 li.
On a représenté en trait mixte dans la figure 4 la courbe caractéristique de dégradation de carburant de la
pompe La courbe passe par les points représentant les puis-
sances au décollage et en régime de croisière avec des rap-
ports des temps de traversée de filtre, de 8,2 et 1,8, res-
pectivement On notera qu'une dégradation complète du carbu-
rant peu atomisable se traduirait par une ligne horizontale avec une valeur de 1 pour le rapport entre temps de traversée de filtre, comme indiqué par la ligne en pointillé, alors que les valeurs de ce rapport actuellement souhaitées pour le
carburant peu atomisable des moteurs à turbine à gaz d'avia-
tion ne dépassent pas environ 2,5 au décollage et environ 1,2
en régime de croisière.
Exemple 2.
Dans cet exemple, on a modifié la pompe de l'exemple 1 de manière à incorporer le diffuseur 22 de la figure 2 avec
ses canaux 40 de remise en circulation de fluide.
On a procédé à l'essai de la pompe dans des condi-
tions similaires à celles de l'exemple 1 Plus particulière-
ment, la pompe aspirait 2562 kg/h en régime de croisière et 6860 kg/h au décollage La pompe tournait à une vitesse de
24552 t/mn en régime de croisière et de 25988 t/mn au décolla-
ge La puissance à l'arbre de la pompe était de 89 ch en régi-
me de croisière et de 128 ch au décollage L'augmentation de température entre entrée et sortie de la pompe était de 38,80 C en régime de croisière et de 18,3 C au décollage La pression au refoulement de la pompe était de 67,5 x 105 Pa en régime
de croisière et de 75,1 x 105 Pa au décollage.
On a représenté en trait mixte dans la figure 5 la courbe caractéristique de dégradation de carburant de la
pompe La courbe passe par les points représentant les puis-
sances au décollage et en régime de croisière avec des rap-
ports des temps de traversée de filtre, de 2,3 et 1,2, res- pectivement. On remarquera que la caractéristique de dégradation
de la figure 5 se rapproche de la droite horizontale corres-
pondant à une dégradation complète du carburant dans la zone
de marche en régime de croisière, zone principale de fonc-
tionnement pour un moteur à turbine à gaz d'avion.
Comme on l'a indiqué précédemment, le type particu-
lier de pompe centrifuge de carburant peu atomisable selon la présente invention est plus particulièrement choisi en fonction d'une application spécifique Cependant, on doit prendre en considération les lignes directrices suivantes lors du choix d'une réalisation particulière Dans le cas o l'on souhaite un courant de recirculation interne de carburant accru pour obtenir un effet de cisaillement
plus important, on doit prévoir des aubes de roue rt-7 ative-
ment plus larges car il en résulte un accroissement l Au cou-
rant de recirculation En outre, une valeur plus élevée de l'angle de l'extrémité des aubes de roue (c'est dire que
les aubes sont davantage dans un plan radial au côté ?efoule-
23 ment de la roue) a tendance à augmenter la charge qu'elles
supportent, un des facteurs favorisant la remise en circula-
tion du courant de carburant De plus, un nombre relativement
plus petit d'aubes de roue se traduit par une charge indivi-
duelle plus grande imposée aux aubes.
En figure 6, on a représenté une vue partielle d'un
autre mode de réalisation de la présente invention o, lors-
que cela est possible, on a employé les memes numé de ré-
férence avec l'adjonction d'un prime (') pour identú:Yer des éléments correspondants du mode de réalisation des ares 2 et 3 Comme le montre la figure 6, on peut prévoir du côté
refoulement de la roue 14 ' des canaux 40 ' demise en recir-
culation de fluide disposés dans le sens axial Pour réali-
ser l'écoulement de recirculation axial (C') résultant, le
flasque 17 ' de la roue est représenté radialement raccourci.
On notera que les canaux axiaux 40 ' de mi se en recirculation peu- vent remplacer ou venir s'ajouter aux canaux radiaux 40 des
figures 2 et 3 Les canaux 40 ' assurent une remise en circu-
lation plus importante du fluide car le carburant se déplace entre une zone de pression statique relativement haute et une zone de pression relativement basse du diffuseur 22 ' et de la roue 14 ', respectivement Naturellement, les canaux axiaux 40 ' peuvent nécessiter une plus grande puissance d'entrée à la pompe pour un même niveau de dégradation que
celui permis par le mode de réalisation de la figure 3.
Compte-tenu de ce qui précède, la conception optimum pour une application donnée sera celle qui conduira à une
remise en circulation maximum du fluide entre le côté de re-
fo-ulement de la roue et le corps, avec des pertes de puissan-
ce consacrées à favoriser des courants de remise en circula-
tion localisés dans le voisinage des extrémités des aubes o on peut disposer d'une vitesse en bout d'aube adéquate pour obtenir les forces ou contraintes moléculaires nécessaires
pour obtenir la dégradation du carburant peu atomisable.
Ainsi, la pompe centrifuge de la présente invention
permet d'assurer un niveau acceptable de dégradation autori-
sant un fonctionnement satisfaisant d'un moteur quelles qu'en soient les conditions de marche De plus, la pompe centrifuge
de carburant peu atomisable de la présente invention est ca-
pable de pomper le carburant à la vitesse normalement souhai-
tée par exemple à environ 25 000 t/mn, ainsi qu'aux débits courants, tout en assurant simultanément la dégradation du
carburant et la fourniture des niveaux de pression désirés.
En outre, l'augmentation de la puissance extraite du moteur
et l'élévation de la température du carburant sont accepta-
bles dans la pompe centrifuge de carburant peu atomisable de I 2 la présente invention Il faut ajouter qu'aucun compromis supplémentaire relatif à la sécurité, à la fiabilité ou aux coûts ne s'impose dans le fonctionnement d'un avion ou d'un
moteur équipé de la pompe centrifuge de carburant peu atomi-
sable de la présente invention. Dans la présente invention, on a prévu des procédés et des dispositifs permettant de provoquer la dégradation d'un carburant peu atomisable En particulier, le carburant
peu atomisable est guidé pour entrer dans une roue en rota-
tion et, grâce à un changement de la quantité de mouvement angulaire du fluide, les pressions statique et dynamique du
fluide passent à un niveau plus élevé au droit de l'extrémi-
té de refoulement des aubes de la roue C'est alors,que par suite de l'inter-a ion encne la roue et un dispositif fixe l'entourant, les forces ou contraintes moléculaires provoquent ? dégradation du c"rburar F atomisable En outr% un
_curant seconda Br ou de re en circulation de f;ide en-
-re la rou Et ^ issi e À l'entoure pro e une
Jéradatic 'unes nt-lr ' 'use N la répéit-o ss m-O 5 _-
0 nismes de -:ra('t on.
On peut monter l ^s dlé carburant de 1-' _éserte invention, ar exraple, su mroteur ou l'installer entre le réservoir de carburant es 'admission de carbur? ir mo teur Le mo r r mmnand -, porte 10 de cart atomisable - iet prendre, -=r exemple, l'arbre di, -eur une boîte de vteo'se, un or lir électrique, un moyen v en
traînement pneumatique ou b 1 ydraulique.
En outre, bien que décrits en liaison avec une pompe centrifuge classique comportant une roue enfermée dans une
enveloppe, le procédé et le dispositif de la présente inven-
tion s'appliquent généralement à d'autres types de pompes centrifuges De plus, les dimensions et la forme des pompes
centrifuges de la présente invention, comme indiqué précédem-
ment, sont donnés à titre d'exemples non limitatifs Entre autres, un avantage important qu'offrent le procédé et le dispositif dé la présente invention est qu'ils peuvent être mis en pratique en ne procédant qu'à une modification simple des pompes centrifuges de l'art antérieur A cet égard, pour de nombreuses applications, il est préférable d'employer une pompe centrifuge classique existante et d'y apporter cette modification simple de façon à obtenir la zone de dégradation qui est indispensable dans l'application impliquée pour le
traitement du carburant peu atomisable.

Claims (15)

REVENDICATIONS
1 Procédé permettant de dégrader un carburant peu
atomisable, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes sui-
vantes: a) la fourniture d'une pompe centrifuge ( 10) équi- pée d'un impulseur rotatif ou roue ( 14) entourée étroitement par un collecteur ( 22) muni d'ailettes ( 24), la roue ( 14) comportant en son centre un orifice d'admission ( 12) destiné à recevoir le carburant et un orifice de sortie ( 20) destiné à le diriger à partir de là vers l'extérieur pour le faire pénétrer dans une admission ( 26) du collecteur; b) l'introduction du carburant peu atomisable dans l'orifice d'admission ( 12) de la roue ( 14), et; c) la mise en rotation de la roue ( 14) de façon à créer des forces moléculaires dans une zone de dégradation (X) formée sensiblement entre la roue ( 14) et le collecteur
( 22), o les forces ont une intensité suffisante pour provo-
quer la dégradation du carburant peu atomisable pendant qu'il traverse cette zone avant de pénétrer dans l'entrée '26) du
collecteur.
2 Procédé selon la revendication 1, caract:risé en ce que l'étape de mise en rotation de la roue ( 14) ccmprend la recirculation du carburant dans la zone de dégradation (X)< 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en
ce que le collecteur ( 22) est un diffuseur.
4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de mise en rotation de la roue ( 14) cmcnprend
la recirculation répétitive du carburant dans la zone de dé-
gradation (X).
5 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carburant peu atomisable est du kérosène contenant un additif pour carburant de manière à former des po-i:nères
à longue chaîne moléculaire.
6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de mise en rotation de la roue ( 14) comprend
sa mise en rotation à une vitesse d'environ 25 000 t/mn.
7 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape de réalisation de cette pompe comprend la création d'un moyen radial ( 40) de recirculation de fluide ayant pour fonction de renforcer l'étape de recirculation
répétitive du carburant dans la zone de dégradation (X).
8 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en
ce que l'étape de réalisation de cette pompe comprend la créa-
tion d'un moyen axial ( 40 ') de recirculation de fluide ayant
pour fonction de renforcer l'étape de recirculation répétiti-
ve du carburant dans la zone de dégradation (X).
9 Dispositif permettant de dégrader un carburant peu atomisable, comportant une pompe centrifuge ( 10) équipée d'un impulseur rotatif ou roue ( 14) dont l'orifice ( 12) d'admission de carburant est situé sensiblement au centre et étroitement entouré par un collecteur ( 22) muni d'ailettes ( 24) pour recevoir le carburant provenant d'une sortie ( 20)
de la roue ( 14), la roue comprenant une série d'aubes radia-
les ( 16), dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de recirculation de fluide permettant
de diriger d'une manière répétitive une partie du carbu-
rant, qui passe de la roue ( 14) au collecteur ( 22), à
nouveau vers la roue dans le but de renforcer la dégrada-
tion du carburant.
10 Dispositif selon la revendication 9, caractéri-
sé en ce que le moyen de recirculation comprend une série de canaux de recîrculation ( 40) dans le collecteur ( 22), 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé
en ce que le collecteur ( 22) muni d'ailettes ( 24) est un dif-
fuseur comportant une série de passages ( 26).
12 Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le diffuseur ( 22) comporte une surface intérieure ( 22 S) généralement circonférentielle située à une distance prédéterminée (O) des aubes ( 16) de la roue, et en ce que les canaux de recirculation ( 40) sont disposés le long de
cette surface intérieure ( 22 S), ces canaux étant générale-
ment en alignement dans le sens radial avec la roue ( 14).
13 Dispositif selon la revendication 12, caracté-
risé en ce que les canaux de recirculation ( 40) comportent une paroi extérieure ( 40 S) généralement tangente à la surface intérieure ( 22 S) du diffuseur et une paroi ( 40 R)
de renvoi qui est généralement placée radialement par rap-
port à la roue ( 14).
14 Dispositif selon la revendication 13, caracté-
risé en ce que les passages ( 26) du diffuseur sont sensible-
ment situés à la même distance les uns des autres sur la
circonférence de la surface intérieure ( 22 S) du diffuseur.
Dispositif selon la revendication 14, caracté-
risé en ce qu'au moins un des canaux de recirculation ( 40)
est disposé entr':-eux parssages consécutifs ( 26) du diffu-
seur.
16 Disr itif selon la revendication 15, -iractéri-
sé enr ce qu'au m,;-": une p e de canraux de recirci ntion 0) est O'; icsantre d sagz consécutifs r du
diffuseur.
lii Dispozitif s l'a re:-ndication risé en ce lie 1 iffise' 22) comprend quatre p-<ages ( 26) et hu Ji canaux de rec 4 '- Iation ( 40), les canau étant
répartis régulièrement sur c circonférence en forré l-atr.
paires, cha-ne zes paf en fisposées entr * paire cons-ti le passac de diffuseur ( 26)
18 Disr 'sitif se la revendication 9, c-act-ri-
sé en ce que le moyen de recirculation comprend au mâins un canal axial ( 40 ') de recirculation, ce canal étant disposé généralement dans le sens axial en un endroit contigu aux
extrémités ( 16 A) des aubes ( 16) de la roue ( 14).
19 Dispositif selon la revendication 18, caracté-
risé en ce que la roue ( 14) comprend deux flasques ( 17) oppo-
sés axialement, o l'un des flasques, contigu au canal axial
( 40 ') est radialement raccourci de manière à créer un écoule-
ment axial de recirculation du carburant.
FR828221424A 1982-04-21 1982-12-21 Procede et dispositif de degradation de carburant Expired FR2525693B1 (fr)

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