ACCESSORY FOR A SUDDEN AIR DISCHARGE DEVICE AND DISCHARGE DEVICE COMPRISING SAME

ACCESSOIRE POUR DISPOSITIF DE DECHARGE BRUSQUE D'AIR ET DISPOSITIF DE DECHARGE EQUIPE DE CET ACCESSOIRE

Abrégé français

L'invention se rapporte à un accessoire destiné à être monté sur l'extrémité
d'une conduite de sortie (4) d'un dispositif (1) de décharge brusque d'air,
cet accessoire se présentant sous la forme d'un tube monté coaxial à l'axe de
la conduite de sortie. Il est caractérisé en ce que l'aire de la section de ce
tube décroît dans le sens (F) de l'échappement de l'air pour ensuite croître
formant ainsi un tronçon convergent (A) puis divergent (B).

Abrégé anglais

The invention relates to an accessory which is intended to be mounted to the end of the outlet conduit (4) of a sudden air discharge device (1). The inventive accessory takes the form a tube which is mounted coaxially to the axis of the outlet conduit. The invention is characterised in that the cross-sectional area of the tube decreases in the direction (F) in which the air is discharged and, subsequently, increases, thereby forming a convergent segment (A) followed by a divergent segment (B).

Revendications

REVENDICATIONS
1. Accessoire destiné à être monté sur une extrémité d'une conduite de
sortie (4) d'un dispositif (1) de décharge brusque d'air, cet accessoire
comprenant un
tube monté coaxial à un axe de la conduite de sortie, le tube ayant une aire
dont la
section décroît selon un sens (F) de l'échappement de l'air suivant lequel une
quantité d'air finie et prédéterminée est destinée à être déchargée
brusquement de la
conduite de sortie du dispositif, pour ensuite croître selon son axe, formant
ainsi un
tronçon convergent (A) ayant une aire d'entrée (E) se terminant par une gorge
dont
l'aire (D) est de plus petite section, suivi d'un tronçon divergent (B)
augmentant
graduellement et ayant une aire de sortie (S) destinée à produire une force
d'impact
instantanée extérieure à ladite aire de sortie (S) à partir d'une décharge
brusque de
ladite quantité d'air finie et prédéterminée.
2. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire
d'entrée (E) de l'accessoire est égale à l'aire de sortie (S).
3. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire de
sortie (S) de l'accessoire est supérieure à l'aire d'entrée(E).
4. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire de plus
petite section (D) de la gorge a un rapport avec l'aire d'entrée (E), qui est
supérieur
ou égal à 1/5.
5. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire de plus
petite section (D) de la gorge a un rapport avec l'aire d'entrée (E), qui est
supérieur à
1/3.

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6. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire de plus
petite section (D) de la gorge à un rapport avec l'aire d'entrée (E), qui est
compris
entre 0,6 et 0,8.
7. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aire de plus
petite section (D) de la gorge à un rapport avec l'aire de sortie (S) qui est
supérieur
ou égal à 1/5.
8. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il y a une
distance entre la gorge ayant l'aire de plus petite section et un siège sur
lequel
repose un obturateu, qui est au maximum de un mètre pour une pression jusque
douze bars.
9. Dispositif de décharge brusque d'air équipé de l'accessoire selon l'une
quelconque des revendications 1 à 7.

Description

CA 02512369 2005-07-04
WO 2004/070213 1 PCT/FR2004/000069
ACCESSOIRE POUR DISPOSITIF DE DECHARGE BRUSQUE D'AIR
ET DISPOSITIF DE DECHARGE EOUIPE DE CET ACCESSOIRE
L'invention se rapporte à un accessoire pour un dispositif de décharge brusque
d'air.
Elle se rapporte également au dispositif de décharge brusque d'air équipé de
cet
accessoire.
Par exemple, pour supprimer les zones d'accumulation de matière dans les fours
des cimenteries, il est connu de faire appel à des dispositifs de décharge
encore appelés
canon à air.
Le principe de ces dispositifs est de libérer brutalement une quantité d'air
en
sorte de créer une sorte de déflagration qui va supprimer l'amoncellement de
la
matière qui s'accumule au cours du processus de fabrication.
L'avantage de ces dispositifs consiste dans le fait qu'ils peuvent fonctionner
en
automatique et être mis en des endroits peu accessibles.
Ils évitent également l'intervention humaine, ce qui est un gage de sécurité.
Bien évidemment, ces canons à air sont utilisés dans d'autres domaines.
Classiquement, un tel dispositif comprend un corps logeant un piston
constituant un obturateur disposé entre une capacité et une conduite de
sortie.
Lorsque l'obturateur s'écarte de son siège, l'air emprisonné dans la capacité
s'échappe brutalement au travers de la conduite de sortie.
Cette conduite de sortie est plus ou moins longue mais, généralement, pour des
problèmes de fabrication et/ou d'usure, cette conduite de sortie comprend une
première partie faisant partie intégrante avec le corps du dispositif de
décharge et une
seconde partie ou accessoire destiné à venir prolonger la première partie.
Le dispositif de décharge étant situé à l'extérieur du four, cette seconde
partie
permet notamment de traverser la paroi et de déboucher à plus ou moins
distance de la
face interne de la dite paroi.

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Classiquement, cette seconde partie ou accessoire, encore appelé tuyère, a une
section de surface constante au long de son axe longitudinal mais souvent la
géométrie
de cette section est variable.
En effet, la forme géométrique de l'entrée de cet accessoire est circulaire
tandis
que la géométrie de sortie est, éventuellement, aplatie afin de pouvoir
occuper la place
d'une ou plusieurs briques réfractaires.
L'efficacité de ces dispositifs dépend du volume de la capacité, de la
pression
dans celle-ci et de la vitesse d'ouverture de l'obturateur.
Il est très important de délivrer une quantité d'énergie dans un court
instant.
Les effets produits par une déflagration ne sont pas comparables à l'effet
d'un
gaz sous pression alimentant en continu une tuyère ( DE-A-4128165 ou DE-A-
2035378).
Dans certains endroits, le volume de la capacité est limité en raison de
l'encombrement de celle-ci et, bien souvent, la pression d'alimentation en air
de ces
capacités est limitée.
Il faut alors augmenter le nombre de ces dispositifs dans la mesure où il
existe
de la place ce qui n'est pas toujours le cas.
L'invention se propose d'apporter une solution permettant d'améliorer
l'efficacité de ces dispositifs de décharge brusque d'air.
La présente invention vise un accessoire destiné à être monté sur une
extrémité d'une conduite de sortie d'un dispositif de décharge brusque d'air,
cet
accessoire comprenant un tube monté coaxial à un axe de la conduite de sortie,
le
tube ayant une aire dont la section décroît selon un sens de l'échappement de
l'air
suivant lequel une quantité d'air finie et prédéterminée est destinée à être
déchargée
brusquement de la conduite de sortie du dispositif, pour ensuite croître selon
son
axe, formant ainsi un tronçon convergent ayant une aire d'entrée se terminant
par
une gorge dont l'aire est de plus petite section, suivi d'un tronçon divergent
augmentant graduellement et ayant une aire de sortie destinée à produire une
force

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d'impact instantanée extérieure à ladite aire de sortie à partir d'une
décharge
brusque de ladite quantité d'air finie et prédéterminée.
L'invention a également pour objet le dispositif de décharge brusdue équipé de
l'accessoire selon l'invention.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à
titre
d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente
schématiquement :
- figure 1: un canon à air avec son accessoire monté,

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- figure 2 : l'accessoire vu en coupe axiale.
En se reportant au dessin, on voit un dispositif 1 de décharge brusque d'air
contenu dans une capacité 2.
Le dispositif de décharge est monté, par exemple, sur une paroi 9.
Ce dispositif de décharge brusque comprend un corps lA ou enveloppe
contenant un obturateur 3 et son siège 3A, lequel obturateur, lorsqu'il est
écarté de son
siège, autorise le passage de l'air contenu dans la capacité vers une conduite
4 de
sortie.
Cette conduite de sortie courte est prolongée par un accessoire 5 se
présentant
sous la forme d'un tube monté coaxial à l'axe de la conduite 4 de sortie.
Cet accessoire est fixé sur l'extrémité de la conduite de sortie, par un moyen
de
fixation 10 tel une bride.
Cet accessoire 5 est généralement fixé dans une paroi 9 qu'il traverse.
Le fonctionnement de ces dispositifs de décharge brusque est le suivant :
Dans un premier temps, l'air provenant de l'alimentation vient s'accumuler
dans la capacité qui se remplit.
Lorsque la capacité a atteint la valeur requise de remplissage, l'alimentation
de
cette capacité est coupée et on commande le recul de l'obturateur qui s'écarte
de son
siège.
L'air contenu dans la capacité s'échappe brutalement en libérant, en un bref
instant une énergie importante provoquant une déflagration, c'est à dire une
force
d'impact qui peut être mesurée à l'aide d'un capteur de force.
Selon l'invention, l'aire de la section de ce tube décroît dans le sens F de
l'échappement de l'air pour ensuite croître formant ainsi un tronçon
convergent A puis
divergent B.
On constate que l'on gagne ainsi en efficacité.
Dans une première forme de réalisation, l'aire E de l'entrée de l'accessoire
sera
égale à l'aire S de sortie.
Dans une seconde forme de réalisation, l'aire S de la sortie de l'accessoire
sera
supérieure à cette aire E d'entrée.

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Le rapport entre la section D prise au niveau de la section ayant la surface
la
plus petite et la section d'entrée E sera supérieur ou égal à 1/5 mais de
préférence
supérieur à 1/3.
Le rapport entre la section D prise au niveau de la section ayant la surface
la
plus petite et la section S de sortie sera supérieur ou égal à 1/5.
La distance entre la position de la section D précitée et le siège sur lequel
repose l'obturateur sera au maximum de un mètre pour une pression jusque douze
bars.
Des essais ont été réalisés avec un dispositif de décharge brusque d'air d'un
diamètre d'entrée E de 150 mm avec une capacité de 100 litres.
Le capteur de force est placé à l'extrémité d'un tube de 500 mm de long.
On constate que les résultats sont meilleurs lorsque le rapport D/E est
compris
entre 0,6 et 0,8.
On obtient un gain de l'ordre de 50% en force d'impact.
Avec ce système on minimise les effets des tourbillons qui pénalisent
l' efficacité.

Dessin représentatif