FR2640524A1 - Injecteur-diffuseur engendrant des reactions physico-chimiques, ses applications en balneo-hydrotherapie et traitements des fluides - Google Patents
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Abstract
Selon l'invention, à partir d'un fluide sous pression pouvant être représenté par un effluent par exemple, canalisé à l'entrée de l'injecteur-diffuseur dans lequel est généré, par dépression brutale, et effet de récurrence du fluide, des processus physico-chimiques engendrés à partir de la cavitation, (vapeur-gazeux-ionique-thermique-dynamique-vibratoire-catalytique-homogénéisation-antiseptique-bactériologique). L'injecteur-diffuseur est étudié pour fonctionner en position quelconque en immersion partielle ou totale, ou aérienne. Application en balnéo-hydrothérapie, traitements des fluides eaux, effluents industriels ou naturels, ostréiculture, pisciculture, chimie des fluides...
Description
La présente invention concerne les dispositifs à cavitation cinétique, des fluides visqueux et non visqueux, engendrant des réactions physiques, chimiques ou biologiques, sur composants dissous et non dissous.
La cavitation cinétique des fluides, fait l'objet de hautes études scientifiques et recherches fondamentales.
Son principe étant bien circonscrit à présent, certaines applications pratiques peuvent en découler.
Une longue étude approfondie, bibliographique, pro
Epective en applications théoriques, technologiques et expériences pratiques, nous a amené à élaborer un dispositif cinétique spécifique aux fluides, à changement de phase, ayant un profil caractérisé aux phénomènes de la cavitation, encendrant des réactions physico-chimiques, biologiques, sur composants dissous et non dissous de fluides visqueux et non visqueux.
Epective en applications théoriques, technologiques et expériences pratiques, nous a amené à élaborer un dispositif cinétique spécifique aux fluides, à changement de phase, ayant un profil caractérisé aux phénomènes de la cavitation, encendrant des réactions physico-chimiques, biologiques, sur composants dissous et non dissous de fluides visqueux et non visqueux.
Les dispositifs similaires connus et décrits, sont uniquement basés sur la cavitation dans un jet cinétique, par convergent classique, et ne mentionnent pas, dans leur conception théorique ou technologique, des réactions spécifiques au dispositif.
C'est ainsi que dans le cas d'injecteurs à fonction nuent exclusivement aérien, le jet cinétique de part la dépression qu'il déclenche en entrant à grande vitesse dans un plan d'eau, détermine obligatoirement une oxygénation importante, non dcsble, où une certaine cavitation de jet, prend naissance. Pc. obtenir cette cavitation de jet, à un ou plusieurs étage on se reportera aux procédés décrits dans les demandes de E~evet Français N 80 279ex et Brevet Européen NO 85 1650.Pour obtenir une oxygénation in situ par pression hydro-statique et injection directe de gaz oxygéné (air), se référer à la demande de Brevet Français ND 78 03701.
Le présent dispositif selon l'invention, se caractérise par un injecteur-diffuseur cinétique à cavitation, déclenchant des réactions internes physiques, chimiques ou biologiques, sur composants dissous et non dissous. Ce dispositif est actionné par pompe-surpresseur, fournissant une pression bien définie, en fonction des rapports volumétriques des injecteurs-diffuseurs cinétiques.
Dispositif se caractérisant par un fonctionnement soit en irrnersion totale ou partielle, soit en position aérienne juste au dessus d'un plan d'eau par exemple, le jet diffusant multidimensionnel pouvant avoir avantageusement une légère incidence oblique déterminant ainsi, une ligne de fuite par rapport à la poussée hydro-statique verticale, favorisant la pénétration. Soit encore par position quelconque, inclus > ns un conduit ou canalisation.
Lors de la phase liquide, vapeur, gazeuse déclenchée dans l'irjecteur-diffuseur cinétique, par la cavitation, nous pouvons relever les processus suivants - un processus vapeur, équivalente à la vapeur engendrée par l'action calorique qui est égale à la pression de vapeur saturante (0,023 105 Pascals) à 200 centigrades, et à la pression atrcsphèrique de 105 Pascals.
- un processus de wicrobulles, qui implosent ou collapsent au niveau des interfaces rigides de la chambre sphèroédrique, d'une
Fart, des interfaces de la grille multilamellaire diffusante, d'autre part. La durée 'irXplosicn d'une bulle de cavitation étant de l'ordre 10 4 à 10 5 seconde.
Fart, des interfaces de la grille multilamellaire diffusante, d'autre part. La durée 'irXplosicn d'une bulle de cavitation étant de l'ordre 10 4 à 10 5 seconde.
- un processus de microbets animés d'une grande vitesse, plusieurs centaines de mètres seconde. Ces microjets ont un diamètre de quelques centièmes de millimètre.
- un processus d'ondes de pression et de transfert, engendrant des ondes de choc, avec composante de résonnance principale et d'harmonique d'ordre un et deux ; de sous-harmoniques d'ordre un et deux.
- un processus de vibrations ultra fines, résultante de microexplosions des bulles (effet secondaire aux micro-implosions > .
Ces micro-explosions peuvent présenter des pointes de pression de l'ordre 1011 à 1012 Pascals.
- un processus d'oxygénation rapide par insufflation d'air par exemple, au niveau de la pompe à vide lameliforme de l'injecteur-diffuseur cinétique, pouvant donner une valeur constante supérieure à 8 mg/L d'oxygène dissous.
- un processus de constitution en source complémentaire de radicaux libres, par leur formation à l'intérieur d'une bulle de cavitation, suivie de recombinaison dans la phase gazeuse et d'une transition partielle dans la phase liquide (paramètres mis en évidence par chimilurinescence).
- un processus d'actions antiseptiques, bactéricide pouvant être renforcé dans les versions d'injecteurs-diffuseurs cinétiques suivantes - > version à Vltra-Violets (U.V).
- > version à autres lumière ou longueur d'onde (rayonnement).
- > version à insufflation d'air, Ozone O3 etc..
- un processus dit de coalescence de composants dissous et non dissous, matières en suspension (M.E.S) etc... Nous pouvons observer suivant la nature d'un effluent par exemple, avec le procédé seul, l'apparition rapide de floculats favorisant la décantation et le filtrage.
- un processus de montée exponentielle en température du fluide suivant sa nature, par échange thermique dans la dyna ioule d'interfaces des bulles de cavitation, dans leur implosion. La température du fluide pouvant atteindre ou dépasser 35e centigrade en circuit fermé et régime continu.
- un processus de dégazage d'effluent sous certaines conditions de fonctionnement, à savoir l'injecteur-diffuseur cinétique en immersion complète ou partielle, les orifices d'insufflation étant isolés.
- un processus de catalyse important et suivant les composants d'effluent (voir tableaux 1 & 2 en annexe).
Dispositif selon l'invention, engendrant les composantes suivantes : - vapeur gazeuse - ionique - thermique - dynamique - vibratoire - catalytique
Une observation intéressante est à noter au niveau d'un plan d'eau par exemple, dans lequel se trouve la résul- tante d'un jet diffusant à cavitation, est l'apparition de bulles approchant de l'interface air-eau , ces bulles produisent des jets visibles axisymétriques projetés dans l'air de tels jets peuvent être modèlisés par une hyperboloide de
Drichlet, l'angle de Vertex de l'hyperboloide étant calculé en fonction du temps.
Drichlet, l'angle de Vertex de l'hyperboloide étant calculé en fonction du temps.
- En référence aux figures en annexe, l'injecteurdiffuseur cinétique selon l'invention, se présente en : - figure 1/12, vu de dessus et en coupe - figure 2/12, vu de côté et en coupe - figure 3/12, vu de face, de la sortie du convergent Alpha - figure 4/12, vu de dessus et en coupe du modèle injecteur
diffuseur avec insufflation distale - figure 5/12, vu de côté et en coupe du modèle injecteur
diffuseur avec insufflation distale - figure 6/12, vu de dessus et en coupe du modèle injecteur
diffuseur avec chambres à Ultra-Violets - figure 7/12, vu de côté et en coupe du modèle injecteur
diffuseur avec chambres à Ultra-Violets - figure 8/12, vu de dessus et en coupe du modèle injecteur
diffuseur à grille multilamellaire électrolytique - figure 9/12, vu de côté et en coupe du modèle injecteur
diffuseur avec procédé électrolytique - figures 10/12,11/12, exemple d'installation utilisable en
Balnéo-hydrothérapie comprenant 1 'injecteur-
diffuseur selon l'invention - figure 12/12, exemple d'installation utilisable en traitements
d'effluents industriels comprenant les injecteurs-diffuseurs
En référence à ces figures de 1 à 12, l'injecteur-diffuseur cinétique à supercavitation, se caractérise par : - une entrée de fluides soit latérale [2] constituée d'un coude cylindrique dans la version où la pompe lamelliforme [9] fonctionne avec la tubulure axiale et centrale, suivant l'utilisation demandée [ 4 ] .
diffuseur avec insufflation distale - figure 5/12, vu de côté et en coupe du modèle injecteur
diffuseur avec insufflation distale - figure 6/12, vu de dessus et en coupe du modèle injecteur
diffuseur avec chambres à Ultra-Violets - figure 7/12, vu de côté et en coupe du modèle injecteur
diffuseur avec chambres à Ultra-Violets - figure 8/12, vu de dessus et en coupe du modèle injecteur
diffuseur à grille multilamellaire électrolytique - figure 9/12, vu de côté et en coupe du modèle injecteur
diffuseur avec procédé électrolytique - figures 10/12,11/12, exemple d'installation utilisable en
Balnéo-hydrothérapie comprenant 1 'injecteur-
diffuseur selon l'invention - figure 12/12, exemple d'installation utilisable en traitements
d'effluents industriels comprenant les injecteurs-diffuseurs
En référence à ces figures de 1 à 12, l'injecteur-diffuseur cinétique à supercavitation, se caractérise par : - une entrée de fluides soit latérale [2] constituée d'un coude cylindrique dans la version où la pompe lamelliforme [9] fonctionne avec la tubulure axiale et centrale, suivant l'utilisation demandée [ 4 ] .
- ou par une entrée de fluides disposée à l'extrémité amont de l'injecteur-diffuseur cinétique [ la ] selon l'exemple des figures 8 & 9 en annexe ; ceci lorsque la pompe à vide lamel liforrne fonctionne exclusivement avec l'orifice latéral [ 8 ] .
- un conduit rectiligne et-cylindrique également [ 3J fait suite à l'entrée du fluide. Ce conduit sera largement dimen sionné afin de bénéficier d'une façon optimale, de la pression du fluide fournie par la pompe-surpresseur.
- un convergent dit Alpha [ 5 ] fait suite directement au conduit rectiligne, se caractérise par deux parties mobiles identiques mais opposées, actionnées en translation inverse, par l'axe de réglage prévu à cet effet [ 10 ] . Ces deux parties mobiles positionnées normalement suivant les figures, représentent une forme séométrique triangulaire en coupe, triangle isocèle avec un angle au sommet < 30 . Ces deux parties mobiles réalisant le convergent dit Alpha, sont maintenues dans leur loge respective, par une plaque arrêt [ 7 ] . Notons encore une particularité de ce convergent dit Alpha, est d'être- lamelliforme.
- une pce è vice lamelliforme est disposée au centre et à l'extrémité avale dudit convergent Alpha. Cette pompe à vide [ 9 ] se caractérise par une entrée latérale dans une version [ 8 ] ou bien par une entrée distale située à l'extrémité amont de lin- jecteur-diffuseur cinétique [1] dans une autre version
Outre ses fonctions d'aspiration et d'insufflation, la pompe à vide lamelliforme [ 9 ] , caractèrise avec le premier convergent dit
Alpha, une sortie bidimensionnelle lamelliforme.
Outre ses fonctions d'aspiration et d'insufflation, la pompe à vide lamelliforme [ 9 ] , caractèrise avec le premier convergent dit
Alpha, une sortie bidimensionnelle lamelliforme.
- une chambre multi-fonctions [12] est disposée directement en aval du premier convergent dit Alpha. Cette chambre se caractérise par une forme géométrique sphèroédrique vue de côté et en coupe quedrangulaire vue de dessus et en coupe : une entrée étroite quadrangulaire [ llJ en amont caractérise également cette chambre [12] avec deux vecteurs a & b [ 12a ] , lesquels sont séparés par une cloison axiale et centrale lamelliforme x y. Cette cloison guide la trajectoire lamelliforme bidimensionnelle du flux cinétique.
Vue de côté et en coupe, la chambre sphèroécrique [ 12 ] présente des angles en quart de cercle ; vue de dessus et en coupe, cette chambre présente des angles droits(90 ).
- une grille d'attaque et de diffusion multilamellaire [14] est disposée directement en aval de la chambre sphèroédrique ; cette ormille se caractérise par un rapport d'interfaces important 320-cm2 environ, avec des bords d'attaque interlamellaires à angles vifs, 90 , et peut être composée d'un alliage au Cobalt, plus de 408 telle la stellite par exemple ; le nombre, l'épaisseur et la longueur des lames d'attaque et de diffusion, sera fonction de l'utilisation de l'injecteur-diffuseur cinétique (nature d'un effluent par exemple), cu de l'application recherchée.
- un deuxième convergent dit Alpha [15] est disposé directement après la crillt d'attaque et ce diffusion multilamellaire ; ce convergent dit Béta, se caractérise par - une première partie amont ou chambre diffusante quadrangulaire.
- une deuxième partie avale convergente présentant une forme triangulaire en coupe, triangle isocèle, avec un angle au sommet < 300. La forme volumétrique étant quadrangulaire.
- un conduit terminal [ 18 ] fait suite directement au convergent dit Béta, se caractérisant par une première partie rectiligne quadrangulaire et constante volumétrie. Ce conduit se prolonge par une deuxième partie rectiligne quadrangulaire également, mais présentant en son centre, une lame axiale [ 20 ] déterminant ainsi, une sortie bidimensionnelle lamelliforme [19].
- une version d'injecteur-diffuseur cinétique présente deux orifices lamelliformes [ 17 ] disposés à la partie distale du conduit terminal, séparés au centre de ce conduit, par la lame axiale [ 20 ] .
- une autre version d'injecteur-diffuseur cinétique présente la chambre du convergent Béta [ 15 ] pour effets ionisants par
Ultra-Violets (U.V), déterminés par rayonnement à travers écran spécial [ 23 ] émis par tubes à Ultra-Violets [ 22 ] . Ainsi disposés, les tubes à Ultra-Violets sont protèges d'une part, avec l'écran spécial, et par les ouvertures d'aération [23 a].
Ultra-Violets (U.V), déterminés par rayonnement à travers écran spécial [ 23 ] émis par tubes à Ultra-Violets [ 22 ] . Ainsi disposés, les tubes à Ultra-Violets sont protèges d'une part, avec l'écran spécial, et par les ouvertures d'aération [23 a].
- l'injecteur-diffuseur cinétique présente également une version à piègeage moléculaire, se caractérisant par une grille multilamellaire à polarité [14] isolée par diélectrique [24] et reliée par fils conducteurs aux électrodes [28-29] circulaires, logées dans chaque bac [ 26 ] avec les cartouches à piègeage moléculaire, immergées [ 30 ] . Les électrodes circulaires étant connectées à une source de courant électrique.
Scus présentons un exemple d'installation utilisable en EalnEo-yorcthérapie, comprenant deux injecteurs-diffuseurs cinétiques, selon les figures 10/12 & 11/12 en annexe. Nous aurons un relai secteur temporisateur [ 101 ] , un moteur d'entraînement [ 102 ] actionnant les arbres filetés [108] et lisses [ 109 ] , deux injecteurs-diffuseurs cinétiques 11071 actionnés par pompe-surpresseur [ 113 ] et alimentés par générateur d'Ozone ou ou pression d'air [ 114 ] .
Une repose tête [ 110 ] est disposé juste au dessus d'un orifice d'écrétage (skimmer) [ 1ll ] . Deux conduits-A & B arrivent à une pompe [ 118 ] d'une part, et au groupe pompe-injecteur-diffuseur cinétique [ 125 ] d'autre part.
Deux cuves à décantation [119] font suite à la pompe [ 118 ] , et sont alimentées par électro-vannes [ 116 ] . Une pompe tl20 ] , alimente la cuve [124] en eau claire en passant par le filtre [ 123 ] lequel est régi par la vanne distributrice [ 122 ] . Une canalisation en circuit fermé [ 126 ] permet de temporiser un traitement ionisant en phase vapeur-gazeuse de l'eau par injecteur-diffuseur cinétique à Ultra-Violets [ 125 ] .
- nous présentons un autre exemple d'installation utilisable en traitement des eaux ou effluents industriels, comprenant au moins deux injecteurs-diffuseurs cinétiques, selon la figure 12/12 en annexe. Nous aurons un premier stade de décantation [ 203 ] par bassin alimenté en [ 201 & 202] avec évacuation de boues en [204]. Un groupe pompe-injecteur-diffuseur [ 206 & 207 ] alimente un bassin de traitement [211]. Ce bassin de traitement fonctionne avec des injecteurs-diffuseurs cinétiques en circuit fermé 12143 lesquels sont réglés en indice de cavitation par les manomètres [ 213 ] et alimentés par pression d'air avec la pompe [ 2093. Ces injecteurs-diffuseurs cinétiques à supercavitation peuvent être alimentés en floculateur [205] par la porpe à vide lamelliforme de chaque injecteur-diffuseur.
Les floculats issus de ce traitement sont déversés en [ 212 ] par la dynamique cinétique du fluide, déterminée par les injecteurs-diffuseurs. L'eau ainsi traitée, est canalisée en [ 215 ] dans un deuxième bassin de décantation par exemple, suivant la nature de l'effluent industriel.
En référence aux figures en annexe et suivant la description technologique qui représente un injecteur-diffuseur cinétique à supercavitation, selon l'invention, nous aurons une arrivée du fluide sous pression [ 2 ] , un conduit [ 3 ] aboutissant au premier convergent dit Alpha [ 5 ] , lequel sera réglé en indice de cavitation par l'intermédiaire de l'axe [ 10 ] , déterminant le rapport de dépression :
dit coefficient de Venturi
donnant ainsi, par réglage du convergent dit Alpha, une large marge de valeur à ce coefficient de Ventur, de 1 à 900 environ, suivant l'importance des injecteurs-r :: peurs cinétiques, leurs rapports géométriques, vclumétriqL;es et valeur de pression du fluide, mesurée par manomètre [6] à l'entrée dudit convergent Alpha. Ces facteurs déterminent l'indice de cavitation optimal, réglé par la lecture du manomètre installé à cet effet. Cet indice de cavitation est défini par le rapport
2
[ Po - Pv ] /1/2 Qvo
cù Pc & vo
sont la pression et la vitesse à l'entrée dudit convergent Alpha [5].
dit coefficient de Venturi
donnant ainsi, par réglage du convergent dit Alpha, une large marge de valeur à ce coefficient de Ventur, de 1 à 900 environ, suivant l'importance des injecteurs-r :: peurs cinétiques, leurs rapports géométriques, vclumétriqL;es et valeur de pression du fluide, mesurée par manomètre [6] à l'entrée dudit convergent Alpha. Ces facteurs déterminent l'indice de cavitation optimal, réglé par la lecture du manomètre installé à cet effet. Cet indice de cavitation est défini par le rapport
2
[ Po - Pv ] /1/2 Qvo
cù Pc & vo
sont la pression et la vitesse à l'entrée dudit convergent Alpha [5].
Notons que le profil géométrique bidimensionnel et lamelliforme du flux cinétique, à la sortie dudit convergent Alpha, selon la figure 3 en annexe, augmente sensiblement l'effet de dépression brutale de la masse du fluide, donc de vaporisation.
Le débit du fluide dépendra de la largeur des convergents et des conduits de llinjecteur-diffuseur cinétique, et non de leur hauteur , ceci pour respecter le caractère performant lamelliforme.
Un écoulement bidimensionnel est un écoulement dont les vitesses sont toutes parallèles à un plan et dont les dites composantes des vitesses ne dépendent que des coordonnées de ce plan. Dans un écoulement bidimensionnel irrotationnel et permanent, la vitesse dépend d'un potentiel
Ce potentiel est harmonique , c'est à dire qu'il obéit à l'équation de Laplace ::
Selon les lois de la dynamique des fluides, la pression requise à l entrée dudit convergent Alpha, est convertie en vitesse à sa sortie avale, vitesse optimalisée par le réglage fin de l'indice de cavitation [ 10 ] , Le flux dynamique bidimensionnel lamelliforme arrive à grande vitesse et forte dépression dans l'entrée étroite [ ll ] de la chambre sphèroédrique 1121. Le flux dynamique bidimensionnel lamelliferre est ainsi protégé des tourbillons des vecteurs a & b [12].
Le flux dynamique bidirensionnel lamelliforme traverse ensuite la chambre -sphéroidrique [ 123 guidé par la cloison axiale et centrale x - y
La cinétique du fluide à l'intérieur de la chambre sphèroédrique et des espaces interlamellaires de la grille d'attaque diffusante, détermine suivant les profils géométriques, les phases suivantes de cavitation cinétique : - une première phase de cavitation cinétique par dépression brutale à l'entrée [11-] de la chambre sphèroédrique [ 12 ] .
La cinétique du fluide à l'intérieur de la chambre sphèroédrique et des espaces interlamellaires de la grille d'attaque diffusante, détermine suivant les profils géométriques, les phases suivantes de cavitation cinétique : - une première phase de cavitation cinétique par dépression brutale à l'entrée [11-] de la chambre sphèroédrique [ 12 ] .
- une deuxième phase de cavitation cinétique par montée Brutale de la pression par le flux cinétique récurrent partiel, au niveau des pôles d'attaque de la grille multilamellaire diffusante 114 ] .
- une troisième phase de cavitation cinétique, dite de tourbillon filamentaire, déterminée par l'effet cinétique récurrent du fluide. Cet effet de récurrence du processus cinétique, détermine des réactions physico-chimiques importantes.
- une quatrième phase de cavitation cinétique, dite phase de supercavitation en nuage, située en aval des pôles d'attaque de la grille multilamellaire diffusante, où le processus phase vapeur-gazeuse, prend également une grande importance avec les interfaces des lames de la grille d'attaque [ 14 ] .
Le flux cinétique venant de cette grille d'attaque arrive en phase vapeur-gazeuse, ionisante dans la chambre de diffusion dudit convergent Béta [ 15 ] pour être canalisé par le conduit [ 18 ] , lequel se prolonge en deux dimensions par la présence d'une lame axiale et centrale [ 20 ] . Une version d'in jecteur-diffuseur cinétique, présente au niveau du conduit terminal, deux orifices [ 17 ] d'insufflation d'air par exemple, déterminant une poussée axiale à l'extrémité avale de l'injecteurdiffuseur cinétique1 et une dépression déterminant l'aspiration du flux cinétique venant dudit convergent Béta.
Cette insufflation d'air étant fournie par pompe reliée aux crifices, afin de repousser la pression externe hydro-statique dans le cas d'imrersion totale ou partielle de l'injecteurdiffuseur cinétique à supercavitation.
L'injecteur-diffuseur cinétique à supercavitation selon l'invention, a la particularité d'insuffler de l'air ou autre fluide, plasma etc... action déterminée et mesurée sur demande par la pompe à vide lamelliforme [ 9 ] laquelle se trouve en forte dépression par le fluide sortant à grande vitesse dudit convergent Alpha [ 5 ] , vitesse pouvant varier de 1 à 30 m/s. En exemple par cette insufflation d'air, nous obtenons une oxygénation immédiate d'une eau ou autre effluent, accentuant ainsi, par un apport supplémentaire de " germes " dits à cavitation, les processus physico-chimiques engendrés dans le dispositif.
L'injecteur-diffuseur cinétique se caractérisant avec une chambre d'ionisation par Ultra-Violets (U.V), ou autre lumière ou longueur d'onde, permet une action ionisante négative des ions oxygène par exemple, d'une eau cu effluent en même temps qu'une réaction d'oxydation antiseptique, bactéricide, plus importante : Cette réaction d'oxydation est favorisée dans la phase vapeur et gazeuse générée lors des processus physico-chimiques engendrés dans l'injecteur-diffuseur cinétique à supercavitation.
Suivant la deseription, l'invention couvre toutes les connes cu innovations relatives au dispositif, ou pouvant être apportées en additifs, de même que sont couverts les- actions, réactions, effets physico-chimiques, catalytiques, homogénéisation, spécifiques au dispositif.
Parmi les applications inhérentes au dispositif, nous donnerons un exemple d'application Médicale et sportive, en cure de thalasscthérapie, thermalisme etc... confirmant ainsi le réel succés de la Balnéc-hydret thérapie fondée sur les pro- priétés de l l'eav d'autant que ses propriétés physiques et chimiques scnF laberées.
Une formule intéressante en application médicale, est l'utilisation de l'injecteur-diffuseur cinétique en hydro-ionisation atmosphèrique associée à l'Ozone
O3, et Ultra-Violets selon le modèle spécifique d'injecteur.
O3, et Ultra-Violets selon le modèle spécifique d'injecteur.
Ceci dans le traitement des voies respiratoires ou séquelles de brulures par exemple.
Dans certaines conditions d'utilisation définies plus haut, les injecteurs-diffuseurs cinétique selon l'invention, ont la propriété de dégazage de l'eau ou effluent par exemple, ceci dans le cas de bassin d'actions bactérialogiques anaérobies, par exemple.
Ce dispositif et procédé offre une multitude ee combinaisons pouvant être adaptées à la nature d'une eau cu effluent. Ces exemples d'applications ne sont en aucune façon limitatifs. Ce dispositif et procédé relève également d'applications en para-pharmacie, cosmétiques. L'esthétique, oins du corps! cuir chevelu, cheveux etc... Les applications commerciales en catalyse pour machines à laver le linge, la vaisselle etc... En aquaculture, pisciculture(purification, oxygénation). En écologie dans le traitement des eaux, effluents industriels, laiteries, fromageries, distilleries, conserveries.
En industrie du pétrole, sidérurgie, pâtes à papier etc..
Dispositif à processus catalytique et dtoxy- génation, par profil hydro-cinétique supercavitant, spécifique à la dépression brutale d'un jet lamelliforme ou circulaire de faible épaisseur.
Dispositif à jets multidimensionnels présentant des intervalles favorisant la pénétration de raies ionisantes de rayonnement d'ultra-Viclets par exemple, ou autres raies ionisantes suivant les longueurs d'ondes.
T A B L E A U 1
EXEMPLE de NEUTRALISATION d'un EFFLUENT INDUSTRIEL, PRESENTANT un P.H de 1,25 . Par procédé mécanique-mélangeur :
EXEMPLE de NEUTRALISATION d'un EFFLUENT INDUSTRIEL, PRESENTANT un P.H de 1,25 . Par procédé mécanique-mélangeur :
REACTIF <SEP> QUANTITE <SEP> VOLUME <SEP> m3 <SEP> effluent <SEP> P.H <SEP> Temps <SEP> de <SEP> résolution
<tb> CHAUX <SEP> 1,3 <SEP> Kg <SEP> 1 <SEP> m3 <SEP> 7 <SEP> 24 <SEP> HEURES
<tb> . Par procédé "Injecteur-diffuseur à supercavitation :
<tb> CHAUX <SEP> 1,3 <SEP> Kg <SEP> 1 <SEP> m3 <SEP> 7 <SEP> 24 <SEP> HEURES
<tb> . Par procédé "Injecteur-diffuseur à supercavitation :
REACTIF <SEP> QUANTITE <SEP> VOLUME <SEP> m3 <SEP> effluent <SEP> P.H <SEP> Temps <SEP> de <SEP> résolution
<tb> <SEP> CHAUX <SEP> 0,260 <SEP> Kg <SEP> 1 <SEP> m3 <SEP> 7 <SEP> 10'
<tb> dit une activation de plus de 80% avec l'effet catalyseur, de l'injecteur-diffuseur inétique à supercavitation.
<tb> <SEP> CHAUX <SEP> 0,260 <SEP> Kg <SEP> 1 <SEP> m3 <SEP> 7 <SEP> 10'
<tb> dit une activation de plus de 80% avec l'effet catalyseur, de l'injecteur-diffuseur inétique à supercavitation.
T A B L E A U 1
ACTION PHYSICO-CHIMIQUE de L ' INJECTEUR-DIFFUSEUR CINETQUE à SUPERCAVITATION
Exemple de résultats en réduction de D.C.O, M.E.S etc....
ACTION PHYSICO-CHIMIQUE de L ' INJECTEUR-DIFFUSEUR CINETQUE à SUPERCAVITATION
Exemple de résultats en réduction de D.C.O, M.E.S etc....
après 2 Heures de traitement sur effluent industriel de laiterie.
Nature <SEP> de <SEP> l'analyse <SEP> mg/1 <SEP> γ <SEP> m1 <SEP> EAU <SEP> BRUTE <SEP> EAU <SEP> EPUREE
<tb> <SEP> Demande <SEP> chimique <SEP> en <SEP> oxygène <SEP> (D.C.O) <SEP> mg/1 <SEP> 4100 <SEP> 980
<tb> Demande <SEP> biochimique <SEP> en <SEP> oxygène <SEP> (D.B.O.5) <SEP> mg/1 <SEP> 2600 <SEP> 780
<tb> <SEP> Matières <SEP> en <SEP> suspension <SEP> totales <SEP> (M.E.S) <SEP> mg/1 <SEP> 540 <SEP> 28
<tb> <SEP> Matières <SEP> organiques <SEP> sur <SEP> M.E.S <SEP> mg/1 <SEP> 460 <SEP> 19
<tb> <SEP> Matières <SEP> minérales <SEP> sur <SEP> M.E.S <SEP> mg/1 <SEP> 80 <SEP> 8
<tb> <SEP> Matières <SEP> sèches <SEP> mg/1 <SEP> 3700 <SEP> 2000
<tb> <SEP> Germes <SEP> coliformes <SEP> totaux <SEP> 100m1 <SEP> 190000 <SEP> 5200
<tb> <SEP> Germes <SEP> mésophytes <SEP> 100m1 <SEP> 600000 <SEP> 81000
<tb> <SEP> Azote <SEP> ammoniacal <SEP> mg/1 <SEP> (N) <SEP> 17 <SEP> 4
<tb> <SEP> Azote <SEP> nitreux <SEP> mg/1 <SEP> (N) <SEP> 0,3 <SEP> 0,06
<tb> <SEP> Azote <SEP> nitrique <SEP> mg/1 <SEP> (N) <SEP> 97 <SEP> 21
<tb> <SEP> Azote <SEP> Kjeldahl <SEP> (organique <SEP> + <SEP> ammoniacal) <SEP> mg/1 <SEP> (N) <SEP> 180 <SEP> 20
<tb> <SEP> Phosphore <SEP> total <SEP> mg/1 <SEP> (N) <SEP> 120 <SEP> 59
<tb>
<tb> <SEP> Demande <SEP> chimique <SEP> en <SEP> oxygène <SEP> (D.C.O) <SEP> mg/1 <SEP> 4100 <SEP> 980
<tb> Demande <SEP> biochimique <SEP> en <SEP> oxygène <SEP> (D.B.O.5) <SEP> mg/1 <SEP> 2600 <SEP> 780
<tb> <SEP> Matières <SEP> en <SEP> suspension <SEP> totales <SEP> (M.E.S) <SEP> mg/1 <SEP> 540 <SEP> 28
<tb> <SEP> Matières <SEP> organiques <SEP> sur <SEP> M.E.S <SEP> mg/1 <SEP> 460 <SEP> 19
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<tb> <SEP> Matières <SEP> sèches <SEP> mg/1 <SEP> 3700 <SEP> 2000
<tb> <SEP> Germes <SEP> coliformes <SEP> totaux <SEP> 100m1 <SEP> 190000 <SEP> 5200
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<tb> <SEP> Azote <SEP> ammoniacal <SEP> mg/1 <SEP> (N) <SEP> 17 <SEP> 4
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<tb> <SEP> Azote <SEP> Kjeldahl <SEP> (organique <SEP> + <SEP> ammoniacal) <SEP> mg/1 <SEP> (N) <SEP> 180 <SEP> 20
<tb> <SEP> Phosphore <SEP> total <SEP> mg/1 <SEP> (N) <SEP> 120 <SEP> 59
<tb>
Claims (13)
1). Injecteur-diffuseur à supercavitation cinétique de fluides visqueux et non visqueux, engendrant des réactions spécifiques physiques, chimiques, biologiques, comprenant, une entrée de fluides, un conduit de canalisation, un convergent, un conduit terminal, caractérisé en ce qu'il comprend en outre
- un deuxième convergent.
- une grille d'attaque multilamellaire.
- une chambre sphèroédrique multift ctions.
- un conduit terminal cinétique, bidimensionnel.
- le premier convergent bi-lamelliforme [ 51 a deux parties mobiles identiques, mais opposées, actionnés en translation, par un axe de réglage [ 101.
- le deuxième convergent 1151 présente en sa partie amont, une chambre de forme quadrangulaire, et en partie avale, une convergence quadrangulaire lamelliforme.
- la chambre sphèroédrique [ 12 ] présente en sa partie amont une entrée étroite quadrangulaire [ 11 ] , et en sa partie centrale, deux vecteurs a & b, séparés par une cloison centrale lamelliforme et axiale x - y.
- la grille d'attaque multilamellaire [ 141 a des intervalles adaptés suivant la nature du fluide.
- Le conduit terminal quadrangulaire [ 18 ] est dans sa partie amont, bidimensionnel lamelliforme à profil régulier, et en partie distale [19] possède une lame axiale et
centrale [ 20 ] , deux orifices lamelliformes [17] , séparés par
la lame centrale [ 20 ] dont les canalisations aboutissent à
l'extrémité amont de l'ir.jecteur-diffuseur cinétique [ l7a ]
2). Injecteur-diffuseur cinétique à supercavitation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée de fluides sous pression, est disposée soit en extrémité amont [ la ] ou latérale [2].
3). Injecteur-diffuseur cinétique selon les revendications 1 & 2, caractérisé en ce que la dynamique de fluide sous pression, a une valeur, suivant les données volumétriques, de 1.105 Pascals à 20.105 Pascals environ, compte tenu de certaines utilisaticrs industrielles par exemple.
4). Injecteur-diffuseur cinétique selon l'une quelconque des revendications de 1 à 3, caractérisé par un conduit d'entrée de fluides rectiligne [ 3 ] où est disposé à son extrémité avale, un premier convergent lamelliforme réglable [ 5 ] de forme géométrique triangulaire, triangle isocèle présentant un angle au sommet < 300 ; à son extrémité avale et centrale, est C - posée une pompe à vide lamelliforme [ 9 ] , déterminant une sortie bidimensionnelle, donnant ainsi deux jets parallèles lamelliformes avec insufflation d'air ou autre fluide ou substance.
5). Injecteur-diffuseur cinétique selon l'une quelconque des revendications de 1 à 4, caractérisé par une valeur de dépression du fluide à la sortie du premie-r convergent [ 51 exprimée en unité Venturi, de 1 à 900 environ, selon l'importance et l'utilisation de l'injecteur-diffuseur cinétique.
6). Injecteur-diffuseur cinétique selon l'une quelconque des revendications de 1 à 5, caractérisé en ce que la valeur de vitesse du fluide à la sortie du premier convergent [ 5 ] , est comprise entre 1 à 30 m/s environ, suivant les paramètres de pression et de réglage [ 10 ] .
7). Injecteur-diffuseur cinétique selon l'une quelconque des revendications de l à 6, caractérisé en ce que la chambre spheroédrique multifonctions, détermine un effet de récurrence et de tourbillons filamentaires du fluide dans les vecteurs a & b [ 12a ] séparés par la présence d'une cloison fine lamelliforme, longitudinale au flux cinétique axial, bidimensionnel lamellaire x'
8). Injecteur-diffuseur cinétique selon l'une quelconque des revendications de 1 à 7, caractérisé en ce que la grille multilamellaire F14 ] est composée de lames parallèles, pré entant des pôles d'attaque à angles vifs et intervalles suffisants aux phénomènes d'interfaces, lors des processus physico-chimiques des composants de l'eau ou effluent.
9). Injecteur-diffuseur cinétique selon l'une quelconque des revendications de 1 à 8, caractérisé en ce que le deuxième convergent [ 15 ] de diffusion et d'accélération, se présente en sa partie amont, par une chambre de forme quadrangulaire suivie en aval, de la partie convergente présentant un angle au sommet < 300, de forme quadrangulaire également et de caractère lamelliforme.
10). Injecteur-diffuseur cinétique selon l'une quelconque de revendications de 1 à 9, caractérisé en ce que le conduit ter-inal quadrangulaire, unidirectionnel dans sa partie amont 18 ] , détermine dans a partie avale, une dynamique cinétique du fluide, bidimensionnelle lamellaire, par la présence d'une lame centrale et axiale [ 20 ] .
ll). Injecteur-diffuseur cinétique selon l'une quelconque des revendications de 9 à 10, caractérisé en ce que dans le cas de dynamique externe par insufflation d'air ou autre fluide fournie par pompe, il présente deux orifices lamelliformes [17], dans le conduit terminal [ 19 ] , reliés aux prises externes situées à l'extrémité amont 117a ] de l'injecteur-diffuseu
12).Injecteur-diffuseur cinétique selon l'une quelconque des revendications de 1 à 10, caractérisé en ce que dans la version à Ultra-Violets (U.v), lumière ou autre rayonnemen ionisant, nous avons deux chambres où sont disposés les tubes émetteurs [22] protègés par écran spécial [23], et orifices d'aération [ 23a ] . La chambre [ 15 ] du convergent présentant une volumétrie sensiblement plus importante, en raison du champ de rayonnement ionisant, déterminant les réactions d 'oxydo-réduction au niveau du fluide ou flux multilamellaire à phase vapeur-gazeuse, ainsi que d'une polarisation négative des ions oxygène.
13). Injecteur-diffuseur cinétique selon l'une quelconque des revendications de 1 à 9, caractérisé en ce que dans la version à piège électrolytique à phase vapeur-gazeuse, ou procédé d'épuration d'eau ou effluent par piègeage de molécules chimiques, nitrates, nitrites, azote ammoniacal, phosphore total etc..., les électrodes [28 & 29] sont composées de matières spécifiques au piègeage , logeant les cartouches interchangeables [30]. Dans cette version, l'injecteur-diffuseur présente une grille d'attaque multilaniellaire comprenant un diélectrique [ 24 ] , des lames à grand rapport d'interfaces, polarisées alternativement en + ou en - , des broches externes de connections [25] reliées aux cuves [26] à cartouches.
14). Installation applicable notamment en Balnéo hydrothérapie utilisant le dispositif d'injection-diffusion selon l'une quelconque des revendications de 1 à 12, en ce qu'elle comprend deux injecteurs-diffuseurs selon l'invention, [107] pouvant être équipés de cercles de protection [ 21 ] suivant les figures 1/12 ou 2/12 ; lesquels injecteurs-diffuseurs sont actionnés par pompe [ 1131, disposés au niveau d'un spa ou bassin, de façon qu'ils aient un trajet horizontal alterné ; un générateur d'Ozone 03 et pompe à air [114] alimentant les orifices d'insufflation des injecteurs-diffuseurs.
Un recyclage d'eau comprenant deux réservoirs à décantation 1119 ] une vanne distributrice [122], un filtre [ 123 ] et un réservoir d'eau traitée [124] où un circuit fermé de canalisation fonctionne avec une pompe-surpresseur et un injecteur-diffuseur en version
Ultra-Violets 1125]. L'eau ainsi traitée revient après un temps de résolution suffisant, au spa ou bassin de Baînéohydrothérapie pr la canalisation A
15). Installation applicable notamment aux traitement des eaux, effluents etc.. utilisant le dispositif d'injection-diffusion selon l'une quelconque des revendications de 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un bassin de décantation primaire [ 203 ] alimentant une pompe-surpresseur [206] laquelle actionne un injecteur-diffuseur E207 ] relié à une pompe de pressior d'air [ 209 ] , alimentant ainsi un bassin de traitement à cavitation cinétique par injecteurs-diffuseurs à supercavitation fonctionnant en circuit fermé [ 214 ] munis de manomètres de réglage de l'indice de cavitations f2131 ; une cuve de floculateur, suivant la nature d'un effluent, peut-être reliée à la pompe à vide lamelliforme de d'injecteur-diffuseur E207 ] , une pompe-surpresseur [208] actionnant les injecteurs-diffuseurs [ 214 ] , les floculats issus de ce traitement sont récoltés par un déversoir latéral [ 2121 poussés par la dynamique hydro-cinétique du bassin de traitement à cavitation.
L'eau ainsi traitée est canalisée par un collecteur [ 215 ] dans un bassin secondaire à décantation si nécessaire, où le modèle injecteur-diffuseur peut-être utilisé pour un processus de dégazage, dans le cas de traitement d'effluent industriel, à phase bactériologique anaérobie en bassin clos.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8816579A FR2640524B1 (fr) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Injecteur-diffuseur engendrant des reactions physico-chimiques, ses applications en balneo-hydrotherapie et traitements des fluides |
| PCT/FR1989/000653 WO1990006741A1 (fr) | 1988-12-15 | 1989-12-14 | Injecteur-diffuseur engendrant des reactions physico-chimiques et ses applications en balneo-hydrotherapie et traitement des fluides |
| EP90900209A EP0431081A1 (fr) | 1988-12-15 | 1989-12-14 | Injecteur-diffuseur engendrant des reactions physico-chimiques et ses applications en balneo-hydrotherapie et traitement des fluides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8816579A FR2640524B1 (fr) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Injecteur-diffuseur engendrant des reactions physico-chimiques, ses applications en balneo-hydrotherapie et traitements des fluides |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2640524A1 true FR2640524A1 (fr) | 1990-06-22 |
| FR2640524B1 FR2640524B1 (fr) | 1991-05-03 |
Family
ID=9373002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8816579A Expired - Fee Related FR2640524B1 (fr) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Injecteur-diffuseur engendrant des reactions physico-chimiques, ses applications en balneo-hydrotherapie et traitements des fluides |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0431081A1 (fr) |
| FR (1) | FR2640524B1 (fr) |
| WO (1) | WO1990006741A1 (fr) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2380226A1 (fr) * | 1977-02-09 | 1978-09-08 | Bayer Ag | Procede a une etape pour l'introduction en continu de gaz oxygenes dans des boues activees ou des bouillons de fermentation contenant des eaux residuaires |
| US4221336A (en) * | 1978-10-31 | 1980-09-09 | Diamond Harvey E | Nozzle with directionally variable outlet |
| FR2536991A1 (fr) * | 1982-12-03 | 1984-06-08 | Dodier Jacques | Injecteur hydrocinetique pour applications balneotherapiques |
| EP0256965A2 (fr) * | 1986-08-20 | 1988-02-24 | Beloit Corporation | Procédé et dispositif de mélange hydrodynamique |
-
1988
- 1988-12-15 FR FR8816579A patent/FR2640524B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-12-14 EP EP90900209A patent/EP0431081A1/fr not_active Withdrawn
- 1989-12-14 WO PCT/FR1989/000653 patent/WO1990006741A1/fr active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2380226A1 (fr) * | 1977-02-09 | 1978-09-08 | Bayer Ag | Procede a une etape pour l'introduction en continu de gaz oxygenes dans des boues activees ou des bouillons de fermentation contenant des eaux residuaires |
| US4221336A (en) * | 1978-10-31 | 1980-09-09 | Diamond Harvey E | Nozzle with directionally variable outlet |
| FR2536991A1 (fr) * | 1982-12-03 | 1984-06-08 | Dodier Jacques | Injecteur hydrocinetique pour applications balneotherapiques |
| EP0256965A2 (fr) * | 1986-08-20 | 1988-02-24 | Beloit Corporation | Procédé et dispositif de mélange hydrodynamique |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PROCEEDINGS OF THE NATIONAL CONFERENCE ON FLUID POWER, Chigago, Illinois, 25-27 octobre 1977, vol. 31, 33ème conférence annuelle, pages 127-133; Z. FOX: "Cavitating venturies & sonic nozzles" * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2640524B1 (fr) | 1991-05-03 |
| EP0431081A1 (fr) | 1991-06-12 |
| WO1990006741A1 (fr) | 1990-06-28 |
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