<Desc/Clms Page number 1>
APPAREIL POUR LA PRODUCTION DE MOUSSE EXTINCTRICE.
La présente invention est relative à un appareil pour la pro- duction de mousse extinctrice, dite "mousse mécanique" ou "mousse à air" du type dans lequel une solution aqueuse sous pression d'un corps émulsi- fiant est mélangée, à l'aide d'un dispositif à jet (également appelé trompe à eau, éjecteur ou injecteur), avec de l'air qui s'y émulsionne en donnant lieu à une formation de mousse, l'eau sous pression et le corps émulsifiant ou générateur de mousse pouvant d'ailleurs être amenés séparé- ment et mélangés en même temps que l'air dans le même dispositif.
Tous les'appareils à mousse mécanique construits jusqu'à présent sont basés sur l'hypothèse que l'obtention d'une mousse stable, c'est-à-dire d'une émulsion très fine de la solution génératrice de mousse et d'air, exige une division très fine, allant jusqu'à la pulvérisation,"du jet de la- dite solution aqueuse pénétrant dans la chambre où se'produit son mélange avec l'air. Les appareils basés sur ce principe comportent donc soit plu- sieurs jets d'eau fins entrecroisés ou non, soit un jet tournant dont la rotation est obtenue par des ailettes de guidage obliques, soit plusieurs jets à peu près parallèles présentant une certaine dispersion de façon à donner lieu à un écoulement turbulent à partir du moment où cette dispersion provoque leur mise en contact.
Toutefois, cette division plus ou moins pous- sée de la veine liquide sous pression, ou sa mise en rotation, provoque une perte d'énergie considérable, de sorte que ces appareils;. lorsqu'ils sont utilisés à la manière d'une lance pour la projection directe à l'air libre n'ont pas une portée suffisante, ou bien, lorsqu'ils sont raccordés à une tuyauterie souple terminée par une lance, ne permettent pas de refou- ler la mousse à une distance et à une hauteur suffisantes.
L'appareil faisant l'objet de la présente invention a pour but d'ob- tenir à la fois une mousse plus fine et plus stable d'une part, et, d'autre part, une portée plus grande du jet ou une pression de mousse plus élevée
<Desc/Clms Page number 2>
à la sortie de l'appareil qui est caractérisé par le fait qu'il comporte un tube à une extrémité duquel le liquide est injecté sous forme d'un jet central unique par un ajutage cylindrique ou légèrement divergent, ce tu- be étant muni d'orifices d'aspiration d'air au voisinage de cette extrémité et ayant une longueur suffisante, entre l'endroit où le jet de liquide mélan- gé avec l'air et formant une émulsion primaire remplit complètement sa sec- tion et son extrémité de sortie,
pour que l'écoulement turbulent qui se pro- duit à partir de cet endroit puisse provoquer la formation d'une mousse fine et stable.
L'auteur de la présente invention a en effet constaté que si un écoulement turbulent était favorable à la formation d'une mousse fine, la division poussée ou la pulvérisation de la veine de liquide 'sous pression n'était nullement indispensable pour obtenir le régime tourbillonnaire : en effet, à partir du moment où le jet liquide entrainant l'air et formant de grosses bulles que l'on peut appeler "préémulsion" ou émulsion primaire remplit entièrement la section du tube, cette préémulsion s'écoule en veine pleine et le nombre de Reynolds étant, pour le mélange de la solution aqueuse du corps émulsifiant avec l'air, à partir de ce moment, très supé- rieur au nombre limite, cet écoulement n'est pas laminaire, mais turbulent.
Il est utile de faire observer à ce propos que dans le cas des appareils connus mentionnés ci-dessus dans lesquels une rotation est imprimée au jet de liquide à l'entrée de la chambre de mélange avec l'air, on ne crée pas les conditions favorables à la formation de préémulsion, car la rotation provoque la formation d'un jet divergent creux, le liquide étant réparti suivant une nappe conique.
La longueur du tube à partir de sa section entièrement remplie par la préémulsion est de l'ordre de huit fois son diamètre. Pour obtenir une proportion convenable d'air et de liquide (de six à neuf volumes d'air pour un volume de liquide) correspondant à une mousse de bonne qualité, la section totale du tube est d'environ sept à dix fois supérieure à celle de l'embouchure de l'ajutage du jet central unique de liquide, cette embou- chure pouvant avoir un diamètre aussi grand que l'on veut selon le débit désiré pour l'appareil, par exemple allant jusqu'à 25 mm et même au delà Dans le cas d'un ajutage cylindrique, la longueur totale du tube est de 20 à 60 fois son diamètre,
cette longueur pouvant être sensiblement réduite dans le cas d'un ajutage divergent avant pour effet de rapprocher de l'extrémité d'entrée du tube l'endroit 'Où la préémulsion remplitentièrement sa section.
Un autre moyen pour réduire la longueur totale du tube et qui peut être d'ailleurs utilisé en combinaison avec l'ajustage divergent, consiste à donner au tube une section plus grande sur une certaine longueur de la partie où sa section est entièrement remplie par la veine liquide, cette partie élargie du tube se raccordant à la première partie, de plus petit diamètre, de préférence par un tronçon conique, de façon à éviter les pertes d'énergie dues à une variation brusque de la section.
Par suite de la diminution de la vitesse de la mousse en formation dans la partie élargie du tube, une partie de son énergie cinétique se transforme en pression et 'cette augmentation de pression se répercute en direction de l'entrée du tube, dans la partie de moindre diamètre, et a pour effet de rapprocher de l'entrée l'endroit où la préémulsion remplit entièrement la section du tube : la longueur totale de ce dernier peut donc être réduite en conséquence. La par- tie élargie du tube peut être soit raccordée à une tuyauterie souple, soit se terminer par un ajutage convergent pour être utilisée à la manière d'une lance.
Enfin, en rendant rugueuse la paroi interne du tube on favorise l'établissement du régime d'écoulement tourbillonnaire provoquant la for- mation de la mousse, ce qui permet également de réduire la longueur du tube.
A tire d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé plusieurs formes de réalisation de l'appareil faisant l'objet de l'in- vention.
<Desc/Clms Page number 3>
La fig. 1 représente en coupe axiale un appareil comportant un ajutage cylindrique et,--un tube de section constante.
La fig. 2 est une coupe axiale d'une autre forme de réalisation comportant un ajutage divergent. @
La fig. 3 représente un appareil à ajutage cylindrique et tube comportant une partie ayant un diamètre agrandi.
La fig. 4 représente en;coupe axiale un appareil comportant à la fois un ajutage divergent et un tube se terminant par une partie ayant un plus grand diamètre...-..,..
La fig. 5 représente à plus grande échelle en coupe axiale un tube à ajutage divergent, ainsi qu'une section transversale du jet conique ainsi obtenu.
La fig. 6 représente en coupe axiale une variante du dispositif injecteur d'eau et d'émulsifiant.
La fig. 7 représente l'extrémité de sortie d'un tube utilisé com- me lance.. ,
La fig. 8 représente le raccordement de l'appareil? un tuyau de refoulement souple.
La fig. 9 représente en coupe axiale une autre variante du dis- positif injecteur.
Comme représenté en fig. l, l'appareil comporte un tube 1 de sec- tion constante ayant une longueur totale au moins égale'à 20 fois son diamè- tre. Ce tube est alimenté à une de ses extrémités par un ajutage central unique cylindrique 2 injectant dans le tube la solution aqueuse du corps générateur de mousse, le jet central 3 asplirant l'air par la section annu- laire 4 entourant l'ajutage. Ce jet central forme dans la première partie de son parcours une émulsion à grosses bulles, qui â été dénommée ci-dessus "préémulsion" et qui commence à remplir entièrement la section du tube 1 au point A.
La longueur totale du tube est déterminée de telle façon que sa longueur restante AB soit suffisante pour que l'écoulement turbulent qui se produit dans cette partie du tube transforme la préémulsion en émulsion fine et stable qui est projetée à l'air libre à l'extrémité B sous forme d'un jet puissant à grande portée.
Dans la réalisation de la fige 2, l'ajutage 2 injectant la solu- tion est légèrement divergent et le point A du tube 1 où la préémulsion 5 remplit entièrement la section de ce tube se trouve rapproché de l'injec- teur, de sorte que la longueur de la deuxième partie AB du tube restant la même, la longueur totale du tube se trouve réduite. Comme visible en fig.
5, le jet divergent 5, contrairement à ce qui se passe dans le cas d'un jet tournant, n'est pas creux, mais forme un faisceau conique constitué par un grand nombre de jets plus fins plus ou moins uniformément répartis dans la section du jet, ainsi que cela est visible dans la coupe transversa- le représentée en 5'. Dans cette fig. 5; l'air est aspiré dans le tube 1 par deux séries d'orifices en quinconce disposés près de l'entrée du tube suivant deux rangées circulaires 6 et 6'.
Suivant la fig. 3, le tube 1 à ajutage cylindrique 2 comporte dans sa deuxième partie AB dans laquelle l'écoulement se produit en régime tourbil- lonnaire, une chambre 7 de plus grand diamètre et qui se termine, dans le cas où la mousse est projetée directement à l'air libre, par un ajutage convergent 8. Pour les raisons expliquées plus haut l'accroissement de pres- sion dans la chambre élargie 7 a pour effet de rapprocher de l'entrée du tu- be le point A où sa section est entièrement remplie par la préémulsion, de sorte que la longueur totale peut être ramenée sensiblement à la même valeur que dans le cas du tube à ajutage divergent de la fig. 2.
Dans la fige 4, les deux moyens utilisés en fig. 2 et 3 sont combinés ensemble et l'appareil comporte à la fois un ajutage divergent 2 et une chambre élargie 7, permettant de diminuer encore plus la longueur
<Desc/Clms Page number 4>
totale du tube, ce qui présente l'avantage de réduire considérablement l'en-' combrement et le poids de l'appareil. Afin de-réduire les pertes d'énergie, les parties 1 et 7, de diamètres différents du tube, sont raccordées dans le cas de la fige 4 par un tronçon conique 9 qui assure un accroissement progressif et lent de la section de façon à empêcher le décollement de la veine de mousse de la paroi.
Bien entendu, au lieu d'injecter dans le tube de l'appareil une solution aqueuse du produit générateur de mousse, on peut produire cette solution dans l'appareil lui-même, comme représenté en fig. 6, le corps générateur de mousse étant aspiré à travers un ajutage central 10 par l'eau injectée par la section annulaire comprise entre les ajutages 10 et 11, ce dernier pouvant être cylindrique ou divergent, et l'air étant aspiré comme en fig. 5 par les rangées d'ouvertures 3,3'.. On peut également, comme re- présenté en fig. 9, injecter l'eau par l'ajutage central 12, par exemple divergent, et amener le produit émulsifiant par la tubulure 15 et ensuite par la section annulaire 13 formée entre l'ajutage central 12 et une bague concentrique 14, tandis que l'air est aspiré par la tubulure évasée 16.
Comme représenté en figures 7 et 8, l'extrémité de la partie élargie 8 du tube 1 peut être munie d'un embout fileté 17 sur lequel peut se visser, soit comme représenté en fig. 7, un ajutage convergent 18 per- mettant de projeter la mousse directement à l'air libre en un jet de grande portée, soit le raccord 19 d'un tuyau souple 20 permettant de refou- ler la mousse à une distance et à une hauteur relativement grandes.
REVENDICATIONS.
Ayant ainsi décrit mon invention et me-réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me paraitraient nécessaires, je re- vendique comme ma propriété exclusive et privative,,
1 - Appareil pour la production de mousse extinctrice, dite mé- canique du type dans lequel une solution aqueuse sous pression d'un corps émulsifiant est mélangée avec l'air, de façon à former de la mousse, caractérisé par le fait qu'il comporte un tube à une extrémité duquel le liquide est injecté sous forme d'un jet central unique par un ajutage cylin- drique ou légèrement divergent, ce tube étant muni d'orifices d'aspiration d'air au voisinage de cette extrémité et ayant une longueur suffisante, entre l'endroit où le jet de liquide'mélangé avec l'air et formant une émulsion primaire remplit complètement sa section et son extrémité de sortie,
pour que l'écoulement turbulent, qui se produit à partir de cet endroit, puisse provoquer la formation d'une mousse fine et stable.
2. - Appareil suivant 1, caractérisé par le fait que la longueur du tube à partir de sa section entièrement remplie par la préémulsion est de l'ordre de huit fois son diamètre
3. - Appareil suivant 1 et 2, caractérisé par le fait que la sec- tion du tube est sept à dix fois plus grande que la section de l'embouchure de l'ajutage central éjectant un jet unique de liquide sous pression, cet ajutage pouvant atteindre un diamètre de l'ordre de 25 mm. et même davan- tage.
4. - Appareil suivant 1 et 2, caractérisé par le fait que dans le cas d'un ajutage cylindrique, la longueur totale du tube est au moins 20 à 25 fois sont diamètre, cette longueur pouvant être réduite dans le cas d'un ajutage divergent dans lequel l'endroit où le tube se trouve entièrement rempli par 1'émulsion primaire se trouve rapproché de l'extrémité d'entrée du tube.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.