FR2607024A1 - DEVICE FOR MIXING TWO GASES - Google Patents

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Abstract

POUR AMELIORER UN DISPOSITIF POUR MELANGER DEUX GAZ, EN PARTICULIER UN GAZ COMBUSTIBLE AVEC DE L'AIR, TOUT PARTICULIEREMENT POUR CHAUFFER DES SERRES OU SIMILAIRES, LE PREMIER DES DEUX GAZ AFFLUANT PAR UNE TUYERE DANS LA TREMIE D'ENTREE D'UN DISPOSITIF MELANGEUR PRESENTANT DES SECTIONS CIRCULAIRES, EN PARTICULIER SUR TOUTE SA LONGUEUR, ET CE FAISANT, ASPIRANT LE SECOND GAZ DANS LA TREMIE D'ENTREE POUR LE MELANGER AU PREMIER GAZ, DE TELLE MANIERE A OBTENIR, ENTRE AUTRES, UN MELANGE INTIME DES GAZ PLUS INTENSIF QUE JUSQU'A PRESENT, IL EST PROPOSE DE PREVOIR UNE PREMIERE ZONE 6 S'ELARGISSANT EN CONE DANS LE SENS D'ECOULEMENT DES GAZ AVEC UN ANGLE DE CONE DE 100 A 120 DANS LE DISPOSITIF MELANGEUR 3 ENTRE LA TREMIE D'ENTREE 2 ET LE BEC DE SORTIE A UNE CERTAINE DISTANCE DE CELUI-CI, ZONE DONT LE RAPPORT DU PETIT DIAMETRE AU GRAND DIAMETRE 7 EST D'ENVIRON DE 1 A 1,5 A 3 ET QUE LE DISPOSITIF MELANGEUR 3 QUI SUIT PRESENTE, JUSQU'AU BEC DE SORTIE, DES SECTIONS INTERIEURES QUI NE SONT PAS REDUITES.TO IMPROVE A DEVICE FOR MIXING TWO GASES, IN PARTICULAR A COMBUSTIBLE GAS WITH AIR, ESPECIALLY FOR HEATING GREENHOUSES OR SIMILAR, THE FIRST OF THE TWO GASES FLOWING THROUGH A TUBE IN THE INLET HOPPER OF A MIXING DEVICE CIRCULAR SECTIONS, IN PARTICULAR THROUGHOUT ITS LENGTH, AND THEREFORE, SUCKING THE SECOND GAS INTO THE INLET HOPPER TO MIX IT WITH THE FIRST GAS, SO AS TO OBTAIN, AMONG OTHERS, AN INTIMATE MIXTURE OF THE GASES MORE INTENSE THAN UP TO 'NOW, IT IS PROPOSED TO PROVIDE A FIRST ZONE 6 WIDENING INTO A CONE IN THE DIRECTION OF GAS FLOW WITH A CONE ANGLE OF 100 TO 120 IN THE MIXER DEVICE 3 BETWEEN THE INPUT HOPPER 2 AND THE SPOUT OUTPUT AT A CERTAIN DISTANCE FROM THIS, AREA WHERE THE SMALL DIAMETER TO LARGE DIAMETER RATIO 7 IS APPROXIMATELY 1 TO 1.5 TO 3 AND THAT THE MIXER DEVICE 3 THAT FOLLOWS IS PRESENT, UP TO THE OUTLET , INTERIOR SECTIONS THAT ARE NOT REDUCED .

Description

"Dispositif pour mélanger deux gaz" L'invention concerne un dispositif"Device for mixing two gases" The invention relates to a device

pour mélanger deux gaz, en particulier un gaz combustible avec de l'air,  to mix two gases, in particular a combustible gas with air,

tout particulièrement pour chauffer des serres ou simi-  especially for heating greenhouses or similar

laires, le premier des deux gaz affluant par une tuyère  laires, the first of the two gases flowing through a nozzle

dans la trémie d'entrée d'un dispositif mélangeur pré-  in the input hopper of a pre-mixing device

sentant des sections circulaires, en particulier sur toute sa longueur, et ce faisant, aspirant le second gaz  feeling circular sections, in particular along its entire length, and in doing so, sucking up the second gas

dans la trémie d'entrée pour le mélanger au premier gaz.  into the inlet hopper to mix it with the first gas.

On connaît à maints égards de tels dispositifs dans des cuisinières à gaz, becs de Bunsen etc. Les dispositifs mélangeurs connus, qui ne s'élargissent en continu en c8ne que faiblement à partir de l'entrée dans le sens d'écoulement des gaz permettent, certes, d'aspirer des  In many ways, such devices are known in gas stoves, Bunsen burners, etc. Known mixing devices, which widen continuously in c8ne only slightly from the inlet in the direction of flow of the gases certainly allow suction of

quantités d'air relativement importantes, mais présen-  relatively large amounts of air, but present

tent toutefois l'inconvénient que, lors de l'accroisse-  However, the disadvantage is that, when increasing

ment de la quantité d'air, le mélange intime de celle-ci au gaz amené par la tuyère est considérablement réduit si bien qu'il peut, en raison de l'insuffisance de ce mélange intime, se former des gaz d'échappement nocifs, en particulier pour les plantes, lorsque l'on brûle le mélange gazeux et qu'on l'utilise pour le chauffage, par  Due to the amount of air, the intimate mixture of the latter with the gas supplied by the nozzle is considerably reduced so that, due to the insufficiency of this intimate mixture, harmful exhaust gases can form. , especially for plants, when burning the gas mixture and using it for heating, for example

exemple de serres.example of greenhouses.

En outre, le mélange intime des deux gaz est, dans ce cas, en grande partie dépendant de la vitesse du jet de  In addition, the intimate mixture of the two gases is, in this case, largely dependent on the speed of the jet of

gaz combustible qui sort de la tuyère et n'est satisfai-  combustible gas which leaves the nozzle and is not satisfied

sant que dans un domaine de réglage relativement réduit  sant that in a relatively small adjustment range

d'l à 2,5 environ.from about 1 to 2.5.

Ceci étant, l'invention s'est fixé pour but d'améliorer  That said, the invention set itself the goal of improving

un dispositif du type cité dans le préamble de la reven-  a device of the type mentioned in the preamble to the resale

dication 1 par des moyens et dispositions simples de manière à obtenir un mélange intime plus intensif que jusqu'à présent qui entraîne également un accroissement  dication 1 by simple means and arrangements so as to obtain an intimate mixture more intensive than hitherto which also results in an increase

du domaine de réglage.of the setting range.

En outre, un débit minimal de gaz ne dépassant pas  In addition, a minimum gas flow not exceeding

g/h de propane doit être possible.g / h of propane must be possible.

La solution proposée par l'invention est caractérisée en ce qu'une première zone s'élargissant en forme de c8ne dans le sens d'écoulement des gaz avec un angle de cône de 100 à 1200 est prévue dans le dispositif mélangeur entre la trémie d'entrée et le bec de sortie à une certaine distance de ce dernier, zone dont le rapport du petit diamètre au grand diamètre est d'environ de 1 à  The solution proposed by the invention is characterized in that a first zone widening in the form of a cone in the direction of gas flow with a cone angle of 100 to 1200 is provided in the mixing device between the hopper d inlet and outlet spout at a certain distance from the latter, an area whose ratio of small diameter to large diameter is about 1 to

1,5 à 3 et que le dispositif mélangeur qui suit pré-  1.5 to 3 and that the following mixing device pre-

sente, jusqu'au bec de sortie, des sections intérieures qui ne sont pas réduites, la portion de conduit du dispositif mélangeur qui se trouve entre la trémie d'entrée et la première zone s'élargissant en forme de c8ne se convertissant d'ailleurs de préférence en  feel, as far as the outlet spout, interior sections which are not reduced, the portion of duct of the mixing device which is located between the inlet hopper and the first zone widening in the form of a cone which is converted moreover preferably in

première zone, en formant une arête périphérique vive.  first zone, forming a sharp peripheral edge.

Ces dispositions font que, lors de l'écoulement dans la zone qui s'élargit spontanément en cône, l'écoulement du mélange gazeux est interrompu - ceci étant favorisé par l'arête vive - et ce, non pas de manière constante à symétrie de révolution mais au contraire de manière pendulaire dans le sens de l'allée tourbillonnaire de Bénard-Karman, si bien que le noyau du jet de gaz est continuellement dévié latéralement dans des zones de forte formation de tourbillons. Cet effet paratt même  These provisions mean that, during the flow in the zone which spontaneously widens in a cone, the flow of the gas mixture is interrupted - this being favored by the sharp edge - and this, not constantly with symmetry of revolution but, on the contrary, pendularly in the direction of the Bénard-Karman vortex path, so that the gas jet core is continuously deflected laterally in areas of strong vortex formation. This effect even looks

pour de petits nombres de Reynolds, en raison de l'élar-  for small Reynolds numbers, due to the large-

gissement spontané de la section à arête vive, ce qui entraine un accroissement du domaine de réglage du  spontaneous sliding of the sharp edge section, which leads to an increase in the adjustment range of the

mélange gazeux de l'ordre d'au moins 1 à 7.  gas mixture of the order of at least 1 to 7.

En outre, pour la production d'un mélange combustible d'air et de butane ou de propane, on obtient une telle qualité de mélange des deux gaz que la valeur de CO des gaz provenant de la combustion, corrigée avec la valeur de C02, ne dépasse, en aucun régime, la valeur de 0,1 % en volume. Par conséquent, on peut désormais obtenir des gaz provenant de la combustion d'une teneur favorable, non encore atteinte jusqu'à présent, en particulier pour  In addition, for the production of a combustible mixture of air and butane or propane, such a quality of mixture of the two gases is obtained that the CO value of the gases from the combustion, corrected with the value of C02, does not exceed, in any regime, the value of 0.1% by volume. Consequently, it is now possible to obtain gases from combustion of a favorable content, not yet achieved, in particular for

le chauffage de serres ou similaires.  heating greenhouses or the like.

De plus, on peut désormais obtenir un débit minimal de  In addition, we can now obtain a minimum flow of

gaz ne dépassant pas 10 g/h de propane.  gas not exceeding 10 g / h of propane.

Ce faisant, le dispositif conforme à l'invention est  In doing so, the device according to the invention is

également exempt de toute pièce mobile.  also free of any moving parts.

-/F- Pour améliorer davantage l'effet décrit ci-dessus, il  - / F- To further enhance the effect described above, it

est avantageux de perfectionner le dispositif décrit ci-  it is advantageous to perfect the device described above

dessus, comme il est révélé dans les revendications 3 à  above, as disclosed in claims 3 to

, la deuxième zone s'élargissant en cône évitant égale- ment de manière sûre que la flamme du mélange gazeux ne  , the second zone widening in a cone also avoiding in a sure way that the flame of the gas mixture does not

s'éteigne par suite de la vitesse élevée du gaz.  goes out due to the high gas speed.

Un exemple de réalisation de l'invention est représenté  An embodiment of the invention is shown

dans le dessin et expliqué ci-dessous en détails.  in the drawing and explained below in detail.

Le dessin représente une coupe longitudinale à travers un dispositif pour mélanger un gaz combustible avec de l'air. Dans celui-ci, du gaz combustible afflue par une tuyère 1 dans la trémie d'entrée 2 d'un dispositif mélangeur 3 placé de manière coaxiale par rapport à la tuyère 1 et présentant des sections intérieures circulaires sur toute sa longueur, une montée de pression étant réalisée dans le sens de l'écoulement par échange d'impulsion  The drawing shows a longitudinal section through a device for mixing a combustible gas with air. In this, combustible gas flows through a nozzle 1 into the inlet hopper 2 of a mixing device 3 placed coaxially with the nozzle 1 and having circular internal sections over its entire length, a rise of pressure being achieved in the direction of flow by pulse exchange

entre le jet de gaz d'énergie élevée et l'air entratné.  between the high energy gas jet and the entrained air.

Une portion de conduit cylindrique 4 se raccorde à la trémie d'entrée 2, portion de conduit dont le diamètre est égal au plus petit diamètre de la trémie d'entrée 2 et dont la longueur correspond approximativement au  A portion of cylindrical conduit 4 is connected to the inlet hopper 2, portion of conduit whose diameter is equal to the smallest diameter of the inlet hopper 2 and whose length corresponds approximately to the

triple du diamètre de la portion de conduit.  triple the diameter of the duct portion.

-,s- La portion de conduit 4 se poursuit en une zone 6 s'élargissant en continu dans le sens d'écoulement avec un angle de c8ne de 100 à 120 en formant une arête périphérique vive. Le grand diamètre 7 de cette zone est supérieur au double de son petit diamètre qui est égal  -, s- The portion of conduit 4 continues in a zone 6 widening continuously in the direction of flow with a c8ne angle of 100 to 120, forming a sharp peripheral edge. The large diameter 7 of this zone is greater than twice its small diameter which is equal

au diamètre 8 de la portion de conduit 4.  to the diameter 8 of the portion of conduit 4.

Directement à la suite de la zone 6, il est prévu une autre zone 9 qui s'élargit en continu en c8ne dans le sens d'écoulement des gaz, zone dont le petit diamètre  Directly following zone 6, another zone 9 is provided which widens continuously in the direction of gas flow, zone whose small diameter

est égal au grand diamètre 7 de la zone 6.  is equal to the large diameter 7 of zone 6.

Le grand diamètre 10 de la zone 9 est environ 1 fois et demie supérieur au petit diamètre. La longueur 11 de la  The large diameter 10 of the zone 9 is approximately 1.5 times greater than the small diameter. The length 11 of the

zone 9 correspond approximativement à dix fois le diamè-  zone 9 corresponds approximately to ten times the diameter

tre 8 de la portion de conduit 4.be 8 of the portion of conduit 4.

Un accrocheur de flamme 12 du type tamis, connu en soi,  A flame trap 12 of the sieve type, known per se,

est placé sur le bec de sortie du dispositif mélan-  is placed on the outlet spout of the mixing device

geur 3.gor 3.

Toutes les zones du dispositif mélangeur 3 sont placées  All the zones of the mixing device 3 are placed

de manière coaxiale les unes par rapport aux autres.  coaxially with each other.

Toutes les nouvelles caractéristiques individuelles et  All new individual features and

combinées entre elles qui sont révélées dans la descrip-  combined together which are revealed in the description

tion et/ou le dessin sont considérées comme essentielles  tion and / or drawing are considered essential

pour l'invention.for the invention.

Claims (5)

Revendications:Claims: Dispositif pour mélanger deux gaz, en particulier  Device for mixing two gases, in particular un gaz combustible avec de l'air, tout particuliè-  a combustible gas with air, especially rement pour chauffer des serres ou similaires, le premier des deux gaz affluant par une tuyère dans  for heating greenhouses or the like, the first of the two gases flowing through a nozzle into la trémie d'entrée d'un dispositif mélangeur pré-  the inlet hopper of a pre- sentant des sections circulaires, en particulier sur toute sa longueur, et ce faisant, aspirant le second gaz dans la trémie d'entrée pour le mélanger au premier gaz, caractérisé en ce qu'une première  sensing circular sections, in particular over its entire length, and in doing so, sucking the second gas into the inlet hopper to mix it with the first gas, characterized in that a first zone (6) s'élargissant en cône dans le sens d'écou-  zone (6) widening in a cone in the direction of flow lement des gaz avec un angle de c8ne de 100 à 120 est prévue dans le dispositif mélangeur (3) entre la trémie d'entrée (2) et le bec de sortie à une certaine distance de celui-ci, zone dont le rapport du petit diamètre au grand diamètre est d'environ de 1 à 1,5 à 3 et que le dispositif mélangeur (3) qui suit présente, jusqu'au bec de sortie, des  Lement gases with a c8ne angle of 100 to 120 is provided in the mixing device (3) between the inlet hopper (2) and the outlet nozzle at a certain distance therefrom, area whose ratio of the small diameter with the large diameter is approximately from 1 to 1.5 to 3 and that the mixing device (3) which follows presents, up to the outlet nozzle, sections intérieures qui ne sont pas réduites.  interior sections that are not reduced. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion de conduit (4) du dispositif mélangeur (3) qui se trouve entre la trémie d'entrée (2) et la première zone s'élargissant en c8ne (6) se poursuit en première zone (6) en  2. Device according to claim 1, characterized in that the duct portion (4) of the mixing device (3) which is located between the inlet hopper (2) and the first zone widening in c8ne (6) is continues in first zone (6) in formant une arête périphérique vive (5).  forming a sharp peripheral edge (5). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première zone (6) s'élargissant en c8ne dans le sens d'écoulement des gaz se poursuit en une seconde zone (9) s'élargissant en c8ne et allant jusqu'au bec de sortie, zone dont le petit diamètre est égal au grand diamètre (7) de la première zone (6) et que, en plus, la seconde zone (9) présente tout particulièrement un rapport de  3. Device according to claim 2, characterized in that the first zone (6) widening in c8ne in the direction of gas flow continues in a second zone (9) widening in c8ne and going to outlet spout, zone whose small diameter is equal to the large diameter (7) of the first zone (6) and which, in addition, the second zone (9) particularly presents a ratio of diamètre entre 1 et 2.diameter between 1 and 2. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la longueur (11) de 'la seconde zone (9) s'élargissant en c8ne est supérieure au diamètre intérieur (8) de la portion de conduit (4), qui se trouve dans le sens d'écoulement des gaz devant la  4. Device according to claim 3, characterized in that the length (11) of 'the second zone (9) widening in c8ne is greater than the inside diameter (8) of the portion of conduit (4), which is in the direction of gas flow in front of the première zone (6), d'environ le facteur (10).  first zone (6), by approximately the factor (10). -8--8- 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4,  5. Device according to one of claims 1 to 4, caractérisé par un accrocheur de flamme (12), connu en soi, placé sur le bec de sortie du dispositif mélangeur.  characterized by a flame catcher (12), known per se, placed on the outlet spout of the mixing device.
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