FR2846257A1 - Separator and purifier from pollution of at least one fluid mixture using helical upward and downward movement to separate heavy phase from mixture - Google Patents
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Abstract
Description
i La présente invention concerne un appareil séparateur et épurateur de lai The present invention relates to a separator and purifier of the
pollution d'au moins un mélange fluide, comprenant: - un rotor d'axe de rotation vertical, monté dans un corps et présentant un empilage d'au moins deux plaques à ajourages s'étendant 5 radialement vers la paroi dudit corps et disposées sensiblement transversalement par rapport à l'axe de rotation du rotor, un espace annulaire subsistant entre la périphérie des plaques et la paroi du corps, ledit rotor coopérant avec des moyens pour générer un mouvement hélicodal ascendant du mélange à traiter dont le sens de rotation est le 10 même que celui du rotor, - un organe d'entrée du mélange à traiter situé au-dessus du rotor, cet organe comportant une chambre annulaire entourant une colonne centrale, ladite chambre étant en communication fluidique avec l'espace annulaire tandis que la colonne centrale disposée au-dessus du 15 rotor présente des extrémités supérieure et inférieure ouvertes afin de permettre le passage du flux ascendant, - des moyens pour générer dans l'espace annulaire un mouvement hélicoidal descendant du mélange à traiter dont le sens de rotation est le même que celui du rotor, lesdits moyens comportant un 20 distributeur hélicodal dans la partie supérieure de l'espace annulaire et une pluralité de pales qui s'étendent sensiblement longitudinalement et sensiblement radialement par rapport à l'axe de rotation du rotor, lesdites pales étant solidaires du rotor en rotation et disposées sous le distributeur hélicodal. - des moyens de collecte de la phase lourde situés sous le rotor, et, - un organe d'extraction du mélange traité, raccordé au corps pollution of at least one fluid mixture, comprising: a rotor with a vertical axis of rotation, mounted in a body and having a stack of at least two perforated plates extending radially towards the wall of said body and arranged substantially transversely to the axis of rotation of the rotor, an annular space remaining between the periphery of the plates and the wall of the body, said rotor cooperating with means for generating an upward helical movement of the mixture to be treated, the direction of rotation of which is 10 same as that of the rotor, - an inlet member of the mixture to be treated located above the rotor, this member comprising an annular chamber surrounding a central column, said chamber being in fluid communication with the annular space while the column central unit disposed above the rotor has open upper and lower ends to allow the passage of the upward flow, - means for generating da ns the annular space a downward helical movement of the mixture to be treated whose direction of rotation is the same as that of the rotor, said means comprising a helical distributor in the upper part of the annular space and a plurality of blades which extend substantially longitudinally and substantially radially with respect to the axis of rotation of the rotor, said blades being integral with the rotating rotor and arranged under the helical distributor. - means for collecting the heavy phase located under the rotor, and, - a member for extracting the treated mixture, connected to the body
au-dessus de l'organe d'entrée.above the input member.
Le mélange à traiter est par exemple un mélange gazeux ou 30 liquide pollué par des impuretés solides, liquides ou mixtes. The mixture to be treated is for example a gaseous or liquid mixture polluted by solid, liquid or mixed impurities.
Un appareil de ce type est connu par FR 2 768 067. Du fait de la position de l'organe d'entrée du mélange à traiter entre le rotor et l'organe d'extraction, l'écoulement du fluide dans l'appareil est cyclonique, un mouvement hélicodal périphérique descendant étant entretenu dans 35 l'espace annulaire ménagé entre la périphérie des plaques et la paroi du corps, tandis qu'un mouvement hélicodal ascendant est entretenu dans le rotor, le fluide passant par les ajourages des plaques. Le fluide est donc d'abord soumis au mouvement hélicodal descendant, dans lequel est réalisée une pré-séparation centrifuge, qui permet de séparer du fluide les particules les plus grosses, puis au mouvement hélicodal ascendant dans lequel est réalisée la séparation centrifuge finale. FR 2 468 410 décrit le procédé de collecte des phases lourdes dans le rotor. Le mélange traversant le rotor est entraîné en rotation à une vitesse angulaire supérieure à celle de l'équipage tournant que le mélange doit traverser, et ce mélange est divisé en une pluralité de veines 10 vives s'écoulant suivant des trajectoires hélicodales à travers l'équipage An apparatus of this type is known from FR 2,768,067. Due to the position of the member for entering the mixture to be treated between the rotor and the member for extraction, the flow of fluid in the unit is cyclonic, a downward peripheral helical movement being maintained in the annular space formed between the periphery of the plates and the wall of the body, while an upward helical movement is maintained in the rotor, the fluid passing through the openings in the plates. The fluid is therefore first subjected to the downward helical movement, in which a centrifugal pre-separation is carried out, which makes it possible to separate the largest particles from the fluid, then to the upward helical movement in which the final centrifugal separation is carried out. FR 2 468 410 describes the process for collecting heavy phases in the rotor. The mixture passing through the rotor is rotated at a higher angular speed than that of the rotating assembly which the mixture must pass through, and this mixture is divided into a plurality of vivid veins flowing in helical paths through the crew
tournant et à une vitesse tangentielle supérieure à celle de ce dernier, ces veines vives étant séparées par des lames fluides hélicodales mortes maintenues prisonnières de l'équipage tournant et entraînées en rotation par ce dernier. Les forces centrifuges ont tendance à repousser les 15 particules et les phases lourdes radialement vers l'extérieur. rotating and at a tangential speed greater than that of the latter, these living veins being separated by dead helical fluid blades held captive by the rotating crew and driven in rotation by the latter. Centrifugal forces tend to push particles and heavy phases radially outward.
Dans FR 2 768 067, les pales sont fixées à la périphérie des plaques du rotor, et il n'est pas prévu de cloisons pour séparer le flux ascendant du flux descendant. On conçoit donc qu'il peut s'établir des échanges fluidiques entre les deux flux, notamment dans la partie 20 supérieure du rotor, une partie du mélange à traiter pouvant se diriger vers la sortie du rotor après avoir franchi le distributeur et venant polluer In FR 2 768 067, the blades are fixed to the periphery of the rotor plates, and no partitions are provided to separate the upward flow from the downward flow. It is therefore understandable that fluid exchanges can be established between the two flows, in particular in the upper part of the rotor, part of the mixture to be treated being able to go towards the exit of the rotor after having passed through the distributor and polluting
le flux déjà traité.the stream already processed.
Le but de la présente invention est d'éviter cet inconvénient et de proposer une modification à l'appareil tel que mentionné dans 25 l'introduction qui empêche une partie du flux hélicoidal descendant de pénétrer dans le rotor, et qui permette en outre à la partie périphérique du flux ascendant, dans laquelle les impuretés se sont agrégées, d'être The object of the present invention is to avoid this drawback and to propose a modification to the apparatus as mentioned in the introduction which prevents part of the descending helical flow from entering the rotor, and which also allows the peripheral part of the ascending flow, in which the impurities have aggregated, to be
recyclée dans le flux descendant.recycled in the downflow.
L'invention atteint son but par le fait que l'appareil comporte en 30 outre une paroi annulaire fixe solidaire de la colonne centrale et entourant le rotor, ladite paroi séparant le flux hélicodal descendant du flux hélicodal ascendant et comportant des moyens pour réinjecter dans le flux hélicodal descendant au moins une partie du film pariétal du flux The invention achieves its object by the fact that the apparatus further comprises a fixed annular wall integral with the central column and surrounding the rotor, said wall separating the descending helical flow from the ascending helical flow and comprising means for re-injecting into the helical flow descending at least part of the parietal film of the flow
hélicodal ascendant.helical ascending.
Très avantageusement les moyens pour réinjecter au moins une partie du film pariétal du flux hélicodal ascendant dans le flux hélicodal descendant sont constitués par des fentes sensiblement verticales ménagées dans la paroi annulaire et dont les bords sont écartés Very advantageously the means for reinjecting at least part of the parietal film of the ascending helical flow into the descending helical flow are constituted by substantially vertical slots formed in the annular wall and whose edges are spaced apart
dans une direction sensiblement radiale. in a substantially radial direction.
Les bords des fentes disposés en amont dans le sens de 5 l'écoulement tangentiel des deux flux sont écartés radialement vers l'extérieur, tandis que les autres bords disposés en aval sont écartés The edges of the slots arranged upstream in the direction of the tangential flow of the two flows are spread radially outward, while the other edges arranged downstream are spread
radialement vers l'intérieur.radially inward.
Les bords de fente aval dirigés radialement vers l'intérieur jouent le rôle d'écopes, et permettent de "peler" le flux hélicodal 10 ascendant. Les zones périphériques de ce flux, qui contiennent la plus The downstream slot edges directed radially inwards act as scoops, and make it possible to "peel" the upward helical flow 10. The peripheral areas of this stream, which contain the most
grande densité de polluants est ainsi recyclé dans le flux hélicodal descendant. En revanche, les bords des fentes amont dirigées radialement vers l'extérieur jouent le rôle de bords de fuite pour le flux hélicodal descendant et empêchent l'introduction directe d'une partie du flux 15 hélicodal descendant dans le rotor. high density of pollutants is thus recycled in the downward helical flow. On the other hand, the edges of the upstream slots directed radially outwards act as trailing edges for the downward helical flow and prevent the direct introduction of part of the downward helical flow into the rotor.
Avantageusement les pales sont reliées à la partie inférieure du rotor par des bras de support coudés dont la forme favorise le Advantageously, the blades are connected to the lower part of the rotor by bent support arms whose shape favors the
retournement du sens de circulation du mélange à traiter. reversal of the direction of circulation of the mixture to be treated.
De préférence ces bras supportent des pales supplémentaires 20 pour rejeter les déchets vers les moyens de collecte. Preferably, these arms support additional blades 20 to reject the waste towards the collection means.
De manière à rigidifier les pales, ces dernières sont reliées entre In order to stiffen the blades, the latter are connected between
elles par une pluralité d'anneaux de raccordement coaxiaux au rotor. them by a plurality of coaxial connection rings to the rotor.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront Other advantages and characteristics of the invention will emerge
à la lecture de la description détaillée suivante faite à titre d'exemple non 25 limitatif et en référence aux dessins annexés, dans laquelle: on reading the following detailed description given by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawings, in which:
La figure 1 est une vue en coupe selon un plan vertical d'un appareil conforme à l'invention; La figure 2 est une demi-vue en coupe de l'ensemble rotor et pales de l'appareil de la figure 1; La figure 3 est une coupe de la paroi fixe séparant le rotor de l'espace annulaire prise selon la ligne III-III de la figure 2; Les figures 4 et 5 montrent des variantes de réalisation des fentes de la paroi fixe; La figure 6 est une vue de dessus du distributeur hélicodal La figure 7 est une vue en coupe développée du distributeur de Figure 1 is a sectional view along a vertical plane of an apparatus according to the invention; Figure 2 is a half-sectional view of the rotor and blades assembly of the apparatus of Figure 1; Figure 3 is a section of the fixed wall separating the rotor from the annular space taken along line III-III of Figure 2; Figures 4 and 5 show alternative embodiments of the slots of the fixed wall; Figure 6 is a top view of the helical dispenser Figure 7 is a developed sectional view of the dispenser
la figure 6.Figure 6.
La référence générale 10 sur la figure 1 désigne un appareil séparateur et épurateur de la pollution d'au moins un mélange fluide, en particulier un mélange gazeux, selon l'invention. Cet appareil comporte un corps cylindrique fixe 12, d'axe I, un organe 14 d'entrée du mélange fluide 5 dans le corps 12, un rotor 16, qui est monté dans le corps 12 et qui présente un empilage d'au moins deux plaques 18 à ajourages qui s'étendent radialement vers la paroi du corps 12 tout en laissant subsister The general reference 10 in FIG. 1 designates an apparatus for separating and purifying the pollution of at least one fluid mixture, in particular a gas mixture, according to the invention. This device comprises a fixed cylindrical body 12, of axis I, a member 14 for entering the fluid mixture 5 into the body 12, a rotor 16, which is mounted in the body 12 and which has a stack of at least two openwork plates 18 which extend radially towards the wall of the body 12 while allowing to remain
un espace annulaire 20 entre la périphérie des plaques et ladite paroi. an annular space 20 between the periphery of the plates and said wall.
Dans toute la suite, on considérera que l'axe de l'appareil est 10 vertical et que les moyens de collecte de la phase lourde sont situés vers le bas, ce qui est une disposition généralement avantageuse, qui permet In the following, it will be considered that the axis of the apparatus is vertical and that the means for collecting the heavy phase are located downwards, which is a generally advantageous arrangement, which allows
de bénéficier à la fois du champ centrifuge et du champ gravitationnel. to benefit from both the centrifugal and gravitational fields.
De manière connue, le rotor 16 coopère avec des moyens générant une chute de pression à la partie supérieure de l'appareil 10. Ce 15 rotor, dont le sens de rotation est indiqué par la flèche R, génère un mouvement hélicodal du mélange à traiter dans le même sens de rotation. L'appareil comprend en outre des moyens de collecte de la phase lourde situés sous le rotor, qui comprennent par exemple une 20 trémie de collecte 22 munie d'un moyen d'évacuation forcée 24 isolé de l'extérieur. Des goulottes peuvent être utilisées en lieu et place de la In known manner, the rotor 16 cooperates with means generating a pressure drop at the top of the device 10. This rotor, the direction of rotation of which is indicated by the arrow R, generates a helical movement of the mixture to be treated in the same direction of rotation. The apparatus further comprises means for collecting the heavy phase situated under the rotor, which for example comprise a collection hopper 22 provided with a forced evacuation means 24 isolated from the outside. Chutes can be used in place of the
trémie 22.hopper 22.
L'appareil comporte encore un organe 26 d'extraction du mélange traité qui est raccordé au corps cylindrique au-dessus de l'organe 25 d'entrée 14, lui-même disposé au-dessus du rotor 16. Les moyens pour générer la chute de pression, qui ne sont pas représentés, sont situés The apparatus also includes a member 26 for extracting the treated mixture which is connected to the cylindrical body above the inlet member 14, itself arranged above the rotor 16. The means for generating the fall pressure, which are not shown, are located
encore au-dessus de l'organe d'extraction 26. still above the extraction member 26.
L'organe d'entrée 14 présente une chambre annulaire 28 dont l'extrémité supérieure 28A est fermée, tandis que l'extrémité inférieure 30 28B est ouverte et est raccordée à l'espace annulaire 20. L'organe 14 présente en outre une entrée 30 du mélange à traiter qui débouche dans la chambre annulaire 28. De manière avantageuse, comme le montre la figure 1, cette entrée 30 peut être réalisée par une volute d'entrée tangentielle. L'organe 14 présente encore une colonne centrale 32 qui est séparée de la chambre annulaire 28 par une paroi cylindrique 34. La colonne 32 présente une extrémité supérieure 32A ouverte et une The inlet member 14 has an annular chamber 28, the upper end 28A of which is closed, while the lower end 30 is open and is connected to the annular space 20. The member 14 also has an inlet 30 of the mixture to be treated which opens into the annular chamber 28. Advantageously, as shown in FIG. 1, this inlet 30 can be produced by a tangential inlet volute. The member 14 also has a central column 32 which is separated from the annular chamber 28 by a cylindrical wall 34. The column 32 has an open upper end 32A and a
extrémité inférieure 32B également ouverte. lower end 32B also open.
L'appareil comporte des moyens pour générer, dans l'espace annulaire 20, un mouvement hélicodal descendant de même sens de 5 rotation R que le rotor. La trajectoire du mélange fluide dans l'appareil, sans tenir compte des champs centrifuges, est indiquée par les flèches F. Plus précisément, le mélange fluide entrant dans l'appareil dans le sens E par l'organe d'entrée 14 tourne dans la chambre annulaire 28 et descend dans l'espace annulaire 20 en tourbillonnant, c'est-à-dire qu'il est animé 10 dans cet espace d'un mouvement hélicodal descendant. Ensuite, une fois parvenu sous le rotor, le mélange fluide inverse sa trajectoire pour décrire un mouvement hélicodal ascendant dans le rotor, passer dans la colonne centrale 32 de l'organe d'entrée 14, puis ressortir par l'organe d'extraction 26 comme l'indique la flèche S. Les moyens pour générer le mouvement hélicodal descendant comprennent un distributeur hélicodal 36 disposé dans la partie supérieure de l'espace annulaire 20. Comme on le voit mieux sur les figures 6 et 7, ce distributeur 36 se présente sous la forme d'un élément annulaire fixé sur la paroi du corps cylindrique 12 et comporte une 20 pluralité de lames fixes, obliques et incurvées, désignées par la référence générale 38. A la partie supérieure de la figure 6, la lame oblique 38A s'étend sur la somme des secteurs angulaires a et b. Sur le secteur angulaire b, elle se trouve sous la lame oblique 38B, de sorte que les lames obliques sont disposées en léger recouvrement axial. Le fait de faire 25 passer le mélange fluide tournant dans le sens R entre les lames obliques 38 accélère ce dernier et confère à sa vitesse tangentielle une composante vers le bas. L'inclinaison des lames 38 est calculée de telle sorte que cette The apparatus comprises means for generating, in the annular space 20, a downward helical movement in the same direction of rotation R as the rotor. The trajectory of the fluid mixture in the device, without taking into account the centrifugal fields, is indicated by the arrows F. More precisely, the fluid mixture entering the device in the direction E by the input member 14 rotates in the annular chamber 28 and descends in the annular space 20 by swirling, that is to say that it is animated in this space with a descending helical movement. Then, once under the rotor, the fluid mixture reverses its trajectory to describe an upward helical movement in the rotor, pass through the central column 32 of the input member 14, then exit through the extraction member 26 as indicated by arrow S. The means for generating the downward helical movement include a helical distributor 36 disposed in the upper part of the annular space 20. As can be seen better in FIGS. 6 and 7, this distributor 36 is presented in the form of an annular element fixed to the wall of the cylindrical body 12 and comprises a plurality of fixed, oblique and curved blades, designated by the general reference 38. At the upper part of FIG. 6, the oblique blade 38A s 'extends over the sum of the angular sectors a and b. On the angular sector b, it is located under the oblique blade 38B, so that the oblique blades are arranged in slight axial overlap. Passing the fluid mixture rotating in the direction R between the oblique blades 38 accelerates the latter and gives its tangential speed a downward component. The inclination of the blades 38 is calculated such that this
vitesse tangentielle de rotation soit adaptée à celle du rotor. tangential speed of rotation is adapted to that of the rotor.
Les moyens pour générer le mouvement hélicodal descendant 30 comprennent également des moyens de guidage du mélange fluide dans l'espace annulaire 20 qui comportent une bague fixe 40 disposée entre l'extrémité inférieure de la paroi interne 34 de la chambre annulaire 28 et la périphérie de la plaque supérieure 18A du rotor 16. Le distributeur 36 The means for generating the downward helical movement 30 also comprise means for guiding the fluid mixture in the annular space 20 which comprise a fixed ring 40 disposed between the lower end of the internal wall 34 of the annular chamber 28 and the periphery of the upper plate 18A of the rotor 16. The distributor 36
est placé au niveau de cette bague 40. is placed at the level of this ring 40.
Les plaques 18 du rotor 16 peuvent être coniques, évasées vers le bas de l'appareil ou, comme dans l'exemple représenté, constituées par des disques radiaux qui, comme on le voit mieux sur la figure 3, comportent des ajourages. On peut choisir de munir les bords périphériques de ces plaques de jupes tronconiques évasées vers le bas qui jouent le rôle de déflecteur. Cette disposition n'est toutefois pas obligatoire comme on le verra dans la suite. L'appareil comporte une pluralité de pales 42 qui s'étendent sensiblement longitudinalement et sensiblement radialement par rapport à l'axe de rotation I du rotor 16. Ainsi, chaque pale 42 s'étend sensiblement dans un plan défini par l'axe I du rotor et par un rayon dudit rotor. Les 10 pales peuvent être légèrement inclinées par rapport à ce plan. Les pales 42 s'étendent dans l'espace annulaire 20 et sont solidaires du rotor 16 en rotation. On remarque sur les figures 1 et 2 que les pales 42 s'étendent sensiblement sur toute la hauteur de l'empilage des plaques 18 et sont 15 raccordées à la partie inférieure du rotor 16 ou à l'arbre d'entraînement de ce rotor 16 par des bras de support 50 coudés dont la forme favorise le retournement du sens de circulation du flux de mélange à traiter circulant The plates 18 of the rotor 16 may be conical, flared towards the bottom of the device or, as in the example shown, constituted by radial disks which, as can be seen better in FIG. 3, have openings. One can choose to equip the peripheral edges of these plates with frustoconical skirts flared downwards which play the role of deflector. This provision is not, however, mandatory as will be seen below. The apparatus comprises a plurality of blades 42 which extend substantially longitudinally and substantially radially with respect to the axis of rotation I of the rotor 16. Thus, each blade 42 extends substantially in a plane defined by the axis I of the rotor and by a radius of said rotor. The 10 blades can be slightly inclined relative to this plane. The blades 42 extend in the annular space 20 and are integral with the rotating rotor 16. It can be seen in FIGS. 1 and 2 that the blades 42 extend substantially over the entire height of the stack of plates 18 and are connected to the lower part of the rotor 16 or to the drive shaft of this rotor 16 by support arms 50 bent whose shape favors the reversal of the direction of circulation of the flow of mixture to be treated circulating
dans l'appareil 10.in the device 10.
Ainsi que cela se voit clairement sur les figures 1 et 2, la paroi 20 cylindrique 34 de la colonne centrale 32 se prolonge sous la bague 40 par une paroi annulaire 51 fixe qui entoure le rotor 16, et dont l'extrémité inférieure avoisine les bras de support 50. Cette paroi annulaire 51 sépare le flux hélicodal descendant circulant dans l'espace annulaire 20 du flux hélicodal ascendant circulant dans le rotor 16. Ces deux flux hélicodaux 25 tournent dans le même sens, c'est-à-dire dans le sens de rotation R du rotor 16. Cette paroi annulaire 51 présente des moyens 52 pour réinjecter une partie du film pariétal du flux hélicodal ascendant dans le flux As can be clearly seen in FIGS. 1 and 2, the cylindrical wall 20 of the central column 32 is extended under the ring 40 by a fixed annular wall 51 which surrounds the rotor 16, and the lower end of which borders on the arms support 50. This annular wall 51 separates the descending helical flow circulating in the annular space 20 from the ascending helical flow circulating in the rotor 16. These two helical flows 25 rotate in the same direction, that is to say in the direction of rotation R of the rotor 16. This annular wall 51 has means 52 for re-injecting part of the parietal film of the ascending helical flow into the flow
hélicodal descendant.helical descending.
Ces moyens 52 sont constitués avantageusement, ainsi que 30 cela est montré sur la figure 3, par des fentes 53 sensiblement verticales ménagées dans la paroi annulaire 51 et dont les bords 54a et 54b sont écartés radialement. Si on définit l'amont et l'avant par rapport au sens de circulation des flux hélicodaux, descendant, dans l'espace annulaire 20, et ascendant dans le rotor 16, c'est-à-dire par rapport au sens de rotation R 35 du rotor 16, le bord de fente amont 54a est écarté radialement vers l'extérieur, tandis que le bord de fente aval 54b est écarté radialement These means 52 are advantageously constituted, as shown in FIG. 3, by substantially vertical slots 53 formed in the annular wall 51 and whose edges 54a and 54b are spaced apart radially. If the upstream and the front are defined relative to the direction of circulation of the helical flows, descending in the annular space 20, and ascending in the rotor 16, that is to say relative to the direction of rotation R 35 of the rotor 16, the upstream slot edge 54a is spread radially outwards, while the downstream slot edge 54b is spread radially
vers l'intérieur, par rapport au diamètre nominal de la paroi annulaire 51. inward, relative to the nominal diameter of the annular wall 51.
Le bord de fente aval 54b joue alors, lors du fonctionnement de The downstream slot edge 54b then plays, during the operation of
l'appareil 1, le rôle d'un séparateur qui "épluche" une partie du film 5 pariétal du flux hélicoidal ascendant, cette partie étant recyclée dans le flux hélicodal descendant. En revanche, le flux hélicodal descendant est dévié légèrement vers l'extérieur par le bord de fente amont 54a, et aucun filet du flux hélicodal descendant ne peut pénétrer, lors du fonctionnement de l'appareil 1, à l'intérieur du rotor 16 par la paroi 10 périphérique 51. the apparatus 1, the role of a separator which "peels" part of the parietal film 5 of the upward helical flow, this part being recycled into the downward helical flow. On the other hand, the downward helical flow is deflected slightly outward by the upstream slot edge 54a, and no thread of the downward helical flow can penetrate, during the operation of the device 1, inside the rotor 16 by the peripheral wall 51.
Lors du fonctionnement de l'appareil 1, le mélange pénétrant dans l'espace annulaire 20 par le distributeur 36, est soumis à un mouvement hélicodal descendant, entretenu en outre par les pales 42 en rotation dans le sens de rotation R. Ce flux hélicodal descendant est 15 soumis à une force centrifuge, et les particules ou phases les plus lourdes During the operation of the device 1, the mixture entering the annular space 20 through the distributor 36 is subjected to a downward helical movement, further maintained by the blades 42 rotating in the direction of rotation R. This helical flow descending is subjected to a centrifugal force, and the heaviest particles or phases
sont entraînées vers la périphérie de l'espace annulaire 20, et sont évacuées vers les moyens de collecte situés sous le rotor. Afin de faciliter l'évacuation vers le bas des particules ou phases lourdes, les bras coudés 50 comportent à leurs extrémités radiales des pales supplémentaires 55, 20 dirigées vers le bas et vers l'extérieur. are driven towards the periphery of the annular space 20, and are evacuated towards the collecting means located under the rotor. In order to facilitate the downward evacuation of heavy particles or phases, the bent arms 50 have at their radial ends additional blades 55, 20 directed downwards and outwards.
Le mélange n'est pas entièrement épuré dans l'espace annulaire , mais les particules les plus lourdes au moins sont évacuées au pied de The mixture is not entirely purified in the annular space, but at least the heaviest particles are removed at the foot of
cet espace.this space.
Après le retournement du flux gazeux dans la zone inférieure 25 de l'espace annulaire, le flux gazeux pénètre par le bas dans le rotor 16, o il est soumis à un mouvement hélicodal ascendant. La vitesse tangentielle du flux ascendant est supérieure à la vitesse de rotation du After the gas flow has been turned over in the lower zone 25 of the annular space, the gas flow penetrates from below into the rotor 16, where it is subjected to an upward helical movement. The tangential speed of the upward flow is greater than the speed of rotation of the
rotor, notamment dans les zones vives. rotor, especially in bright areas.
Les particules ou phases lourdes résiduelles du flux hélicodal 30 ascendant sont soumises à une force centrifuge considérable, et sont entraînées vers la périphérie du rotor 16. Les plaques 18 à ajourages comportent également des pièges à particules autour des ajourages qui sont dessinés de façon à guider les particules piégées vers la périphérie du rotor. Les particules ou phases lourdes se trouvent ainsi agrégées dans le 35 film pariétal du flux hélicodal ascendant au voisinage immédiat de la paroi annulaire fixe 51, ce film pariétal étant, du fait de la rotation, pelé par les The residual heavy particles or phases of the upward helical flow 30 are subjected to a considerable centrifugal force, and are driven towards the periphery of the rotor 16. The perforated plates 18 also have particle traps around the perforations which are designed so as to guide particles trapped towards the periphery of the rotor. The heavy particles or phases are thus aggregated in the parietal film of the ascending helical flow in the immediate vicinity of the fixed annular wall 51, this parietal film being, due to the rotation, peeled by the
bords des fentes aval 54b.edges of downstream slots 54b.
Les figures 4 et 5 montrent des variantes de réalisation des moyens 52 pour réinjecter le film pariétal dans l'espace annulaire 20. Ces 5 moyens 52 peuvent être réalisés sous la forme d'écopes 52a ainsi que cela est montré sur la figure 4, ou sous la forme d'orifices de décharge 52b, comme représenté sur la figure 5. Ces écopes 52a ou orifices de décharge FIGS. 4 and 5 show alternative embodiments of the means 52 for reinjecting the parietal film into the annular space 20. These 5 means 52 can be produced in the form of scoops 52a as shown in FIG. 4, or in the form of discharge ports 52b, as shown in FIG. 5. These scoops 52a or discharge ports
52b étant réalisés par découpe et déformation de la paroi annulaire 51. 52b being produced by cutting and deformation of the annular wall 51.
Les particules ou phases lourdes résiduelles, contenues dans le 10 flux hélicodal ascendant, et s'agrégeant dans le film pariétal de ce flux ascendant sont ainsi positivement réinjectées dans l'espace annulaire 20, o elles subissent une nouvelle centrifugation. Le dispositif selon l'invention améliore ainsi de façon notable la purification du mélange, et The residual heavy particles or phases, contained in the ascending helical flow, and aggregating in the parietal film of this ascending flow are thus positively reinjected into the annular space 20, where they undergo a new centrifugation. The device according to the invention thus significantly improves the purification of the mixture, and
assure l'évacuation d'un gaz propre par les moyens d'évacuation 26. ensures the evacuation of a clean gas by the evacuation means 26.
Afin de rigidifier la structure de l'ensemble rotatif formé par les pales 42 et les bras de support 50, les pales adjacentes 42 sont reliées par une pluralité de tiges de raccordement 60 horizontales qui forment une In order to stiffen the structure of the rotary assembly formed by the blades 42 and the support arms 50, the adjacent blades 42 are connected by a plurality of horizontal connecting rods 60 which form a
pluralité d'anneaux de raccordement coaxiaux à l'axe I du rotor 16. plurality of coaxial connection rings to axis I of rotor 16.
La géométrie des pales 42 et des bras de support 50 est 20 étudiée de manière à assurer un écoulement aérodynamique favorisant la The geometry of the blades 42 and of the support arms 50 is studied so as to ensure an aerodynamic flow favoring the
centrifugation des particules ou phases lourdes. Les bras de support 50 peuvent comporter dans leur zone coudée des orifices favorisant à cet endroit l'évacuation des particules vers les pales supplémentaires 55. Dans cette zone coudée, en effet, les forces centrifuges sont augmentées du ait 25 du faible rayon. centrifugation of particles or heavy phases. The support arms 50 may include in their bent area orifices promoting at this location the evacuation of the particles towards the additional blades 55. In this bent area, in fact, the centrifugal forces are increased by having a small radius.
Claims (6)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR0213402A FR2846257A1 (en) | 2002-10-25 | 2002-10-25 | Separator and purifier from pollution of at least one fluid mixture using helical upward and downward movement to separate heavy phase from mixture |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2846257A1 true FR2846257A1 (en) | 2004-04-30 |
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ID=32088294
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| FR0213402A Withdrawn FR2846257A1 (en) | 2002-10-25 | 2002-10-25 | Separator and purifier from pollution of at least one fluid mixture using helical upward and downward movement to separate heavy phase from mixture |
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| FR (1) | FR2846257A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2510781A (en) * | 1947-11-03 | 1950-06-06 | Charles W Howard | Centrifugal separator |
| FR2175528A1 (en) * | 1972-03-13 | 1973-10-26 | Enfer Et Fils | Centrifugal gas cleaner - to remove solid or liquid particles from gas drawn through hollow perforated rotor |
| FR2768067A1 (en) * | 1997-09-08 | 1999-03-12 | Pierre Saget | APPARATUS FOR SEPARATING AND PURIFYING POLLUTION FROM AT LEAST ONE FLUID MIXTURE |
-
2002
- 2002-10-25 FR FR0213402A patent/FR2846257A1/en not_active Withdrawn
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