Appareil d'épuration pour fluide gazeux
En général, les fluides gazeux comprimés, et notamment l'air comprimé, doivent être épurés car ils contiennent de l'eau provenant de la compression et de l'huile échappée du compresseur et entraînées par le fluide gazeux.
Habituellement, on épure l'air comprimé notamment en le soumettant à une centrifugation, puis à une détente brusque avant de le faire passer à travers une masse d'anneaux métalliques et ensuite à travers un amoncellement de fragments d'une matière perméable et compressible, telle qu'une matière spongieuse, par exemple.
Les anneaux métalliques utilisés comme masse de retenue des liquides contenus dans le fluide à épurer ont un rendement qui est fonction de leur quantité en raison de la surface et du nombre de chicanes qu'ils constituent et qui obligent l'air comprimé à faire un long parcours en se divisant de nombreuses fois et à subir, de ce fait, des changements de direction propices au dépôt de l'eau et de l'huile sur lesdits anneaux.
Toutefois, les anneaux métalliques utilisés sont lisses, ce qui permet à une certaine quantité d'eau et d'huile recueillie par des anneaux d'être entraînée malgré tout par l'air passant au travers d'eux.
La présente invention a pour objet un appareil d'épuration pour fluides gazeux comprenant une masse d'anneaux métalliqwes constituant des chicanes sur le passage du fluide à épurer, la surface de ces anneaux métalliques étant propice pour le dépôt sur elle, notamment, d'eau et d'huile susceptibles d'être en traînées par le fluide.
L'appareil selon l'invention se distingue des appareils connus indiqués ci-dessus par le fait que la surface des anneaux métalliques est rugueuse pour en augmenter la capacité de retenue sur elle des liquides susceptibles d'être contenus dans le fluide à épurer.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un appareil selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale de cet appareil, la fig. 2 étant une coupe transversale selon Il-Il de la fig. 1.
L'appareil représenté sur le dessin annexé est d'un type semblable à celui décrit dans le brevet suisse No 285114 du même inventeur.
Cet appareil comprend un corps cylindrique 1 fermé à sa partie inférieure par un fond hémisphérique 2 et à sa partie supérieure par un couvercle 3 maintenu par des vis 4 contre une bride 5 solidaire du corps 1.
Un appui annulaire 6 est prévu à l'intérieur du corps 1 pour servir de support à un récipient 7 constitué lui-même par une enveloppe cylindrique 8 fermée vers le bas et vers le haut par une cloison perforée 9, respectivement 10.
Ce récipient 7 constitue en quelque sorte un panier dans lequel est disposée la masse d'anneaux métalliques 11.
Une collerette conique 12 prolonge vers le bas l'enveloppe 8. Une chambre annulaire 13 est donc formée entre le corps 1 et l'enveloppe 8. La collerette 12 limite, avec la paroi inteme du corps tubulaire 1, un passage étranglé 14. Ainsi, le fluide comprimé qui arrive tangentiellement dans la chambre annulaire 13 par une conduite 15 subit une accélération de sa vitesse au moment de son passage dans l'étranglement 14 et ensuite une détente dans la chambre 16 qui est délimitée par le fond du corps tubulaire 1.
Dans la partie supérieure du corps tubulaire 1 est disposée une masse de matière perméable et compressible, par exemple une masse spongieuse 17. Cette masse 17 qui est formée d'un seul morceau est maintenue entre deux fonds perforés 18, respectivement 19. Une tige 20 traverse en leur centre les fonds 18 et 19. Deux rondelles 21, solidaires de la tige 20, assurent la fixation du fond perforé 18 par rapport à la tige 20. Cette tige 20 est prolongée vers le haut par une partie 22 de plus grande section, engagée dans un passage 23 limité par un manchon 24 solidaire du couvercle 3. Ce passage 23 fait donc communiquer l'intérieur de l'appareil avec l'extérieur.
I1 est fermé, en période de fonctionnement de l'appareil, par un bouchon 25 vissé sur le manchon 24; ce bouchon 25 sert de butée à la tige 20-22.
Le couvercle 3 présente, en outre, deux orifices de sortie 26 et 27.
Un orifice de vidange 28 est, de plus, prévu dans le fond 2 pour permettre la vidange des liquides récoltés dans le corps 1 par enlèvement du bouchon de vidange 29.
Les anneaux métalliques 11, au lieu d'être lisses comme dans les appareils d'épuration de construction connue, ont une surface rugueuse pour augmenter la capacité de retenue sur eux des liquides susceptibles d'être contenus dans le fluide à épurer. La surface rugueuse de ces anneaux métalliques 11 peut être obtenue, par exemple, par sablage desdits anneaux, ou par un autre moyen. Ainsi les anneaux ont leur surface fortement agrandie par les creux et les aspérités, ces creux et ces aspérités constituant de multiples points d'agrippage pour l'eau et l'huile. En outre, l'imbibition sur des anneaux rugueux est rapide en vertu de l'affinité des liquides pour les surfaces rugueuses.
Le fonctionnement de l'appareil décrit cidessus en regard du dessin se fait de la façon suivante:
L'air comprimé à épurer (ou tout autre fluide gazeux comprimé à épurer) arrive dans l'épurateur par la conduite 15 débouchant tangentiellement à l'intérieur du corps 1. Cet air est centrifugé dans l'espace annulaire 13, de sorte qu'une partie des impuretés qu'il peut oontenir peuvent être projetées contre la paroi interne du corps 1. Les gouttelettes de liquide condensées s'écoulent donc le long de la paroi interne du corps 1. L'augmentation de vitesse que subit l'air comprimé au moment de son passage dans l'étranglement 14 tend à chasser le liquide ruisselant contre la paroi interne du corps 1 en direction du fond 2 servant de réceptacle d'accumulation.
Le fluide gazeux débarrassé d'une partie de ses impuretés traverse de bas en haut la masse d'anneaux métalliques à surface rugueuse 11. Les creux et les aspérités de la surface rugueuse de ces anneaux métalliques 11 retient encore une partie des liquides contenus dans le fluide gazeux. Si une certaine proportion de liquide est encore entraînée par le fluide gazeux à sa sortie du récipient 7, cette proportion de liquide est absorbée par la matière spongieuse 17 et le fluide gazeux sort dans l'espace 30 situé au-dessus du fond perforé 19 parfaitement débarrassé de ses impuretés et notamment des liquides qu'il pouvait contenir.
De l'air épuré sort donc par les orifices de sortie 26 et 27.
Lorsque après une certaine période d'utilisation la matière spongieuse 17 est saturée de liquide, on ferme l'arrivée de fluide gazeux à épurer dans la conduite 15. On dévisse en suite le bouchon 25 permettant de libérer la tige 20-22. On rouvre ensuite la conduite 15, de manière que le fluide gazeux sous pression arrivant dans le corps 1, en agissant contre le fond perforé 18 et la matière poreuse 17 contre laquelle il prend appui, provoque un serrage de celle-ci. En effet, c'est le fluide gazeux luimême qui fournit l'effort de serrage nécessaire à la compression de la matière spongieuse 17 entre les deux fonds perforés 18 et 19. Ce mouvement de serrage de la matière spongieuse 17 se fait par déplacement, contre le couvercle 3, de l'ensemble formé par les deux fonds 18 et 19 et la matière spongieuse 17 serrée entre ceux-ci.
Le liquide contenu dans la matière spongieuse 17 s'écoule alors vers le bas, pour être récolté dans le récipient formé par le fond 2. La vidange de ce récipient peut être effectuée facilement après fermeture de l'arrivée de fluide gazeux dans le corps 1, en dévissant le bouchon 29.
L'appareil d'épuration peut être remis en ordre de marche en poussant vers le bas la tige 20-22, de manière à ramener les fonds perforés 18 et 19, de même que la matière spongieuse 17, dans leurs positions de travail représentées à la fig. 1. Le bouchon 25 est alors vissé sur le manchon 24 pour bloquer la tige 20-22. Après mise en place du bouchon de vidange 29, l'appareil est prêt à fonctionner de nouveau pour une nouvelle période de travail.
En variante, la tige 20-22 et le bouchon 25 pourraient former une seule et même pièce, permettant le serrage manuel ou mécanique de la matière spongieuse 17.
Dans une autre forme d'exécution de l'appareil d'épuration, l'enveloppe 8 constituant le récipient 7, pourrait être prolongée vers le haut pour permettre de fixer ledit récipient 7 au couvercle 3. Les fonds perforés 18 et 19, maintenant la masse perméable et compressible 17, ainsi que la tige 20 et les rondelles 21 seraient logés dans ledit récipient 7, le tout disposé audessus des anneaux métalliques 11. Ainsi l'appui annulaire 6 serait supprimé et la conduite 15 pourrait déboucher à proximité du couvercle 3. La chambre annulaire 13 serait donc prolongée vers le haut, ce qui augmenterait avantageusement la longueur du circuit centrifuge du fluide à épurer.
Le serrage de la matière spongieuse 17 pourrait, bien entendu, être effectué par d'autres moyens. On pourrait, par exemple, monter un servo-moteur sur le couvercle 3, la mise en action de ce servo-moteur pouvant provoquer, par exemple, une traction vers le haut de la tige 20-22 détenninant le serrage de la matière spongieuse 17. Ce servo-moteur pourrait être actionné par le fluide à épurer lui-même. I1 suffirait, en leffet, de brancher une conduite de dérivation sur la conduite 15, cette conduite de dérivation alimentant directement le servomoteur.
Une vanne de commande placée sur cette conduite de dérivation permettrait de faire agir périodiquement le servo-moteur. I1 est à noter que le servo-moteur pourrait agir par des moyens mécaniques quelconques sur au moins l'un des fonds perforés 18 et 19 pour provoquer son déplacement par rapport à l'autre en vue du serrage de la matière spongieuse 17.
En variante encore, le servo-moteur de commande du serrage de la matière spongieuse 17 pourrait commander, simultanément à cette opération de serrage, l'ouverture de l'orifice de vidange 28 qui pourrait, dans ce cas, être contrôlée par un obturateur à pointeau par exemple, en remplacement du bouchon 29.