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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2518710A1
Family ID 2106218
Probable Assignee Amphoux Andre
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title ASPIRATEUR STATIQUE DE FLUIDE GAZEUX PERFECTIONNE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN ASPIRATEUR STATIQUE.
UN TEL ASPIRATEUR STATIQUE COMPORTANT UN ELEMENT INFERIEUR 2 ET UN
ELEMENT SUPERIEUR 6 FORMANT VENTURI EST MUNI DE MOYENS 10 PERMETTANT
D'ASSURER UNE SECTION SH LIBRE DE PASSAGE DU FLUIDE A EVACUER AU MOINS
EGALE A LA SECTION SD DE L'ORIFICE DE SORTIE DU CONDUIT 1, DES MOYENS
11 PERMETTANT LA PROTECTION DE L'ORIFICE DE SORTIE DU CONDUIT 1 CONTRE
LA PLUIE ET DES MOYENS 12 PERMETTANT D'AUGMENTER LA HAUTEUR H2 DE ZONE
DE DEPRESSION FINALE PAR RAPPORT A LA HAUTEUR H1 DE ZONE DE DEPRESSION
INITIALE.
APPLICATION A L'ASPIRATION DES FUMEES SORTANT NOTAMMENT D'UNE
CHEMINEE.
Description
_________________________________________________________________
ASPIRATEUR STATIQUE DE FLUIDE GAZEUX PERFECTIONNE.
La presente invention concerne un as-irateur statique de fluide gazeux
perfectionne, notamment pour des gaz rejetes ou des fumees a partir
d'une cheminee ou d'une sortie quelconque a axe sensiblement vertical.
On connait deja des aspirateurs composes d'un element inferieur et
d'un element superieur, creux, circulaires, superposes, coaxiaux,
rigidement fixes l'un a l'autre, a une certaine distance l'un de
l'autre L'element infe- rieur de l'aspirateur comporte un fond
inferieur et un chapeau inferieur, de forme generale tronconique, as-
socies l'un a l'autre, rigidement fiees l'un avec l'au- tre par leur
grande base commune et traverses coaxiale- ment par un tuyau qui leur
est solidaire et qui debou- che dans l'espace compris entre les deux
elements in- ferieur et superieur par un orifice de sortie des flui-
des gazeux L'element superieur est constitue d'un fond superieur et
d'un chapeau superieur, chacun d'eux ayant une forme generale de cone,
rigidement fixes l'un a l'autre par leur grande base commune.
Ces aspirateurs statiques servent d'abord a faciliter l'elimination
des fluides gazeux a partir de l'orifice de sortie du conduit
prolongeant la cheminee au-dessus de laquelle cet appareil est destine
a etre monte.
Par leur conception, ces aspirateurs statiques font appel a l'effet
d'aspiration d'un tube Venturi Le tuyau par lequel arrivent les
fluides gazeux debouche dans l'espace compris entre les deux elements
inferieur et superieur de l'aspirateur Le vent, dans l'espace situe
entre ces elements inferieur et superieur a un ecoulement de l'air
similaire a celui d'un tube Venturi, les fluides gazeux etant attires
a partir de l'orifice de sortie de ces fluides.
Ces aspirateurs statiques donnent en general de bons resultats en
presence de vent, mais ils sont construits sans tenir compte de la
section libre se trouvant entre l'element inferieur et l'element
superieur, a savoir la section libre de passage en peripherie du
fluide a evacuer Or, cette section libre a une action tres im-
portante, plus particulierement quand l'aspirateur sta- tic n'est pas
soumis a l'action du vent, donc par temps calme Il se produit alors
une perte de charge tres importante, ce qui-diminue la vitesse
d'expulsion verticale des fluides a evacuer.
Les aspirateurs statiques connus permettent egalement d'eviter que
l'water de pluie ne viennent penetrer dans le conduit de la cheminee
par l'intermediaire de l'ori- fice de sortie du fluide gazeux
Cependant, ils ne sont pas concusspecialement pour une pluie tombant
selon un certain angle par rapport a l'axe vertical du conduit
prolongeant la cheminee Il ne sont pas prevus non plus pour
fonctionner avec des vents ascendants, ou descen- dants, formant un
certain angle avec l'horizontale.
Par ailleurs, ces aspirateurs ne sont pas concus pour obtenir un debit
n Oninal fixe de fluides gazeux rejetes, quelle que soit la vitesse du
vent.
L'invention a pour but de pallier ces inconvenients A cet effet, elle
propose un aspirateur statique du type defini ci-dessus, caracterise
par le fait qu'il compor- te des moyens permettant d'assurer une
section libre de passage du fluide a evacuer entre l'element inferieur
et l'element superieur au moins egale a la section de l'orifice de
sortie du tuyau par lequel arrivent les fluides gazeux a evacuer; des
moyens permettant la protection de l'orifice de sortie du conduit
contre la pluie et des moyens permettant d'augmenter la hauteur de
zone de depression finale par rapport a l-a hauteur de la zone de
depression initiale.
Les moyens permettant d'assurer une section libre de passage du fluide
a evacuer au moins egale a la section de l'orifice de sortie sont
constitqes par le fond supe- rieur de l'element superieur, de forme
generale pseudo- conique, dont la generatrice forme avec l'axe
longitudi- nal du dispositif un angle a inferieur a 75 Q De pre-
ference, l'angle a est compris entre 45 et 75.
Les moyens permettant la protection de -l'orifice de sor- tie du tuyau
contre la pluie sont constitues par l'ele- ment superieur, dont le
diametre D est de preference compris entre 2 et 3,5 fois le diametre d
de cet ori- fice de sorite.
Plus preferentiellement, le diametre b de l'element superieur est
compris entre 2,2 fois le diametre d de l'orifice de sortie et 3,1
fois le diametre d de l'o- rifice de sortie.
Les moyens permettant d'augmenter la hauteur de la zone de depression
finale par rapport a la hauteur de la zo- ne de depression initiale
sont constitues par le chapeau superieur de l'element superieur et le
fond inferieur de l'element inferieur dont les generatrices forment un
angle e inferieur a 60 environ.
La description suivante, en regard du dessin annexe a titre d'exemple
non limitatif permettra d'illustrer un mode de realisation de
l'invention.
La figure unique est une vue schematique du dispo- sitif selon
l'invention.
Le dispositif aspirateur de fluide gazeux comporte en combinaison un
conduit 1, un element inferieur 2 creux, circulaire, avec lequel il
est rendu solidaire L'ele- ment inferieur-2 est constitue d'un fond
inferieur 3 et d'un chapeau inferieur 4, chacun-d'eux ayant une forme
pseudo-conique d'axe XX, fixes rigidement l'un a l'autre suivant deux
grandes bases communes 5 de contour circulaire Le conduit 1 traverse
coaxialement le fond inferieur 3 et le chapeau inferieur 4.
L'element superieur 6 est constitue d'un fond superieur 7 et d'un
chapeau superieur 8, chacun d'eux ayant une forme pseudo-conique Ces
deux elements sont associes l'un a l'autre suivant leur grande base de
contour cir- culaire 9 Plus particulierement, le fond inferieur 3 et
le chapeau inferieur 4 ont une forme de cone tronque, le diametre de
la petite base de ces cones tronques etant sensiblement egal au
diametre d du conduit 1.
Selon l'invention, l'aspirateur statique comporte des moyens 10
permettant d'assurer une section libre Sh de passage de fluide a
evacuer entre l'element inferieur 2 et l'element superieur 3 au moins
egale a la section Sd de l'orifice de sortie du conduit l par lequel
arri- vent les fluides a evacuer; des moyens il permettant la
protection de l'orifice de sortie du conduit 1 contre la pluie et des
moyens 12 permettant d'augmenter la hauteur H 2 de depression finale
par rapport a la hauteur
Hi de depression initiale.
Les moyens 10 permettant d'assurer une section libre Sh de passage de
fluides a evacuer entre l'element infe- rieur 2 et l'element superieur
3 au moins egale a la section Sd de l'orifice de sortie du conduit l
par le- quel arrivent les fluides a evacuer sont constitues par le
fond superieur 7 de l'element superieur 6 de forme generalement
conique dont la generatrice forme avec l'axe longitudinal XX du
dispositifun angle a infe- rieur a 75.
En effet, le vent suivant sa direction, peut avoir une influence plus
ou moins favorable sur le tirage.
Quand le vent est dirige de bas en haut, par exemple selon la
direction de la fleche FI formant un angle e rapport a un axe YY
perpendiculaire a l'axe longitudinal
XX du dispositif, il augmente le tirage.
S'il n'existe pas de vent, et si la vitesse de sortie des fluides a
extraire est representee par un vecteur parallele a l'axe XX, de
preference vertical, de lon- gueur 1, le debit de fluide ecoule par
seconde est egal a la section Sd l.
Si le vent vient agir selon une direction ascendante, par exemple
selon la fleche Fl, les fluides sortiront du dispositif-suivant la
resultante du vecteur vertical 1 et du vecteur incline de longueur il,
et le debit de fluide evacue sera plus important. Par contre, si le
vent vient a agir selon une direction perpendiculaire a l'axe XX
longitudinal du dispositif, il est necessaire, pour qu'il y ait un
debit de fluide, que la section libre Sh de passage de fluide entre
l'e- lement inferieur 2 et l'element superieur 3 soit au moins egale a
la section Sd de l'orifice de sortie du conduit i.
Par section libre Sh de passage du fluide, on entend la surface de
l'aire cylindrique d'axe XX, de revolu- tion, a base circulaire, qui
est comprise entre l'element inferieur 2 et l'element superieur 6, en
projection du conduit 1 Ainsi, cette section libre Sh est cylindri-
que de revolution de hauteur h, la hauteur h etant comprise entre la
base circulaire 13 du chapeau inferieur 4 et le fond superieur 7, au
droit du conduit 1 La base circulaire est de diametre d Cette section
libre est diminuee par la surface qui est occupee par le vent, et si
le vent occupe la moitie du volume, la surface li- bre est diminuee de
moitie Par consequent, on peut ecrire que la section libre du passage
de fluide est egale a 1 2 s- (d) h. Par contre, la section de
l'orifice de sortie du tuyau est egale a Sd = X (d) On a donch = d Par
conse- quent la tangente de l'angle e forme entre-la genera- trice 7
du fond superieur et l'axe YY perpendiculaire a l'axe longitudinal XX
est egale a 1 Ainsi tg e = 1 e l'ngl St gala 2 5 2 2 et l'angle e est
egal a 2605
Cependant, grace au dispositif la section libre Sh qui naturelle- ment
etait egale a Sd peut etre augmentee jusqu'a 2 Sd, en augmen- tant la
distance h jusqu'a 0,5 d donc en augmentant la distance entre
l'element inferieur 2 et l 'elnement superieur 6 On peut aug- menter
la section Sh par rapport a Sd en augmentant h jusqu'a
0, 6 d.
L'angle e est ccmpris entre 150 et 45 L'angle a, complementaire de A,
forme entre l'axe XX et la generatrice 7 du fond superieur, est
compris entre environ 75 et 45.
Si le fluide a evacuer a une vitesse ascensionnelle qui n'est pas
negligeable, l'angle 8 ' forme par la direction du vent par rapport a
l'axe MY perpendiculaire a l'axe longitudinal XX du dispositif est un
angle inferieur a l'angle S Par consequent, on peut ecrire e' compris
entre 15 et 45 L'angle a forme par la generatrice 7 du fond superieur
de 1 ' element superieur 6 et l'axe XX est compris entre O et 75 o
L'angle X qui est l'angle forme par la generatri- ce 8 du chapeau
superieur et la generatrice 7 du fond superieur est compris entre 0 et
60 L'angle y forme entre la generatrice
7 et la generatrice 4 a une bissectrice confondue avec l'axe YY.
Il permet d'obtenir l'effet Venturi ses valeurs sont fonction de
valeurs donnees a l'angle 6.
Les novens 11 permettant la protection de l'orifice de sortie du
conduit 1 contre la pluie sont constitues par 1 ' element superieur
dont le diametre D est inferieur ou egal a 3,5 fois le diametre d de
l'orifice de sortie.
Si la pluie tombe selon la direction de la fleche F 2 en formant un
angle 6 avec l'axe YY perpendiculaire a l'axe XX longitudinal du
dispositif, et si on appelle dl la distance qui separe le bord externe
14 de l'element inferieur et la projection de l'orifice de sortie sur
l'axe YY, cette projection ayant la reference 15, on peut ecrire tg o
= h d/2 Ainsi, si l'angle o est egal a 450, et si par ailleurs le
parametre h est egal a d et que l'angle ' est egal a 260,5, le
diametre D est egal a 3 d.
Si l'angle B a une valeur inferieure a savoir une va-
-10 leur egale a l'angle 8 ', lorsque la vitesse ascension- nelle des
fluides evacues n'est pas negligeable, et si la hauteur h est egale a
d, pour que l'angle o soit egal a 450, c'est a dire pour proteger au
maximum l'ori- fice de sortie du conduit 1, on peut prevoir un
diametre D moins important qui peut par exemple etre egal a deux fois
le diametre du conduit 1.
Ainsi, on peut ecrire D compris entre 2 d et 3,5 d.
Les moyens 12 permettant d'augmenter la hauteur de la zone de
depression finale par rapport a la hauteur Hi de la zone de depression
initiale sont constitues par le chapeau superieur 8 de l'element
superieur et le fond inferieur 3 de l'element inferieur dont les gene-
ratrices 8 et 3 forment un angle a inferieur a 6 O - environ. La
hauteur Hl est la distance entre les bords externes circulaires 14 de
l'element inferieur et 16 de V'ele- ment superieur Quant a la distance
H 2, c'est la distan- ce-entre les generatrices 12 respectivement du
fond inferieur 3 et du chapeau superieur 8, cette distance etant prise
selon un axe parallele-a l'axe XX,
De preference, le rapport H 2 est d'environ 3. ii Le dispositif
statique selon l'invention permet donc de canaliser le vent en
ramenant sa direction selon une direction perpendiculaire a l'axe XX
longitudinal du conduit 1.
Ainsi l'axe du conduit 1 n'a'pas a etre obligatoirement situe dans un
plan vertical, donc peut ne pas etre per- pendiculaire au plan
horizontal.
On peut prevoir en outre des moyens 17 de regulation du debit nominal
des fluides gazeux rejetes -
Ces moyens sont constitues par un volet dont l'axe 18 de pivotement
est decale par rapport au centre de son plus grand diametre De
preference, le volet est pseudo-circulaire, non plan Il permet
d'obturer plus ou moins le conduit 1 en fonction de la vitesse du
vent.
On peut donc obtenir un debit nominal fixe des fluides gazeux rejetes,
quelle que soit la vitesse du vent.
Lorsque cette vitesse est faible, le volet n'obture que tres
faiblement le conduit 1 Lorsque la vitesse du vent augmente, le volet
pivote autour de son-axe de ro- tation qui, de preference, est
perpendiculaire a l'axe XX longitudinal du dispositif Le conduit 1 est
obtura de facon plus importante, touteschoses egales par ail- leurs Le
volet pivote de facon proportionnelle a la vitesse du vent grace a un
tarage par un ressort dont la force de rappel est progressive ou grace
a un contre- poids qui est plus ou moins lourd en fonction de la
vitesse du vent.
Claims
_________________________________________________________________
1.Aspirateur statique comportant un element inferieur (2) et un
element superieur formant Venturi (6) creux, circulaires, superposes,
coaxiaux, fixes rigidement l'un a l'autre a une certaine distance l'un
de l'autre, l'element inferieur (2) comportant un fond inferieur (3)
et un chapeau inferieur (4), de forme generale pseudo-tronconique,
associes l'un a l'autre, rigidement fixes l'un a l'autre par leur
grande base commune (14), traverses coaxialement par un conduit (1)
qui leur est solidaire et qui debouche dans l'espace compris entre les
deux elements inferieur (2) et superieur (6) parun orifice de sortie
des fluides gazeux, l'element su-perieur etant constitue d'un fond
superieur (7) et d'unchapeau superieur (8), chacun d'eux ayant une
forme ge-nerale pseudo-conique,-rigidement fixes l'un a l'autre par
leur grande base commune (16) caracterise par lefait qu'il comporte
des moyens (10 Xpermettant d'assu-rer une section Sh libre de passage
du fluide a evacuer entre l'element inferieur (2) et l'element
superieur(6), au moins egale a la section Sd de l'orifice de sor-tie
du conduit (1); des moyens (11) permettant la pro-tection de l'orifice
de sortie du conduit (1) contre la pluie et des moyens (12) permettant
d'augmenter la hauteur H 2 de zone de depression finale par rapport
ala hauteur H 1 de zone de depression initiale.
2.Aspirateur statique selon la revendication 1, caracte-rise par le
fait que les moyens (10) permettant d'assu-rer une section Sh libre de
passage du fluide a evacuer au moins egale a la section Sd de
l'orifice de sortie sont constitues par le fond superieur (7) de
l'element superieur (6) de forme generale pseudo- conique dont la
generatrice (7) forme avec l'axe longitudinal XX dudispositif un angle
a de preference inferieur a 75.3 Aspirateur statique selon l'une
quelconque des reven-dications 1 et 2, caracterise par le fait que la
hauteur h prise entre la base 13 du chapeau inferieur 4 et le fond
superieur 7, au droit du conduit 1, est comprise entre 0,25 fois le
diametre d du conduit 1 et 0,6 foisle diametre d.4 Aspirateur statique
selon l'une quelconque des reven-dications 2 et 3, caracterise par le
fait que l'ange aest compris entre 45 et 750.5 Aspirateur statique
selon l'une quelconque des re-vendications 1 a 4, caracterise par le
fait que les moyens (11) permettant la protection de l'orifice de
sortie du conduit (1) contre la pluie sont constituespar l'element
superieur (6) dont leq-diametre D est in-ferieur ou egal a 3,5 fois le
diametre d de l'orificede sortie.6 Aspirateur statique selon la
revendication 5, caracte-rise par le fait que le diametre D de
l'element supe-rieur est compris entre deux fois le diametre d de
l'ori-fice de sortie et 3,5 fois le diametre d de l'orifice de
sortie.7 Aspirateur statique selon l'une quelconque des
reven-dications 1 a 6, caracterise par le fait que les
moyenspermettant d'augmenter la hauteur H 2 de la zone de depression
finale par rapport a la hauteur HI de la zone de depression initiale
sont constitues par, le chapeau superieur (8) de l'element superieur
(6) et le fond inferieur(3) de l'element inferieur (2).8 Aspirateur
statique selon la revendication 7, carac-terise par le fait que les
generatrices(12) respective- ment du fond inferieur (3) et du chapeau
superieur (8) forment entre elles un angle and inferieur a 60 '
environ.9 Aspirateur statique selon l'une quelconque des
reven-dications 1 a 8, caracterise par le fait qu'il comporte des
moyens (17) de regulation du debit nominal desfluides gazeux
rejetes.10 Aspirateur statique selon la revendication 9, carac-terise
par le fait que les moyens de regulation du de-bit nominal des fluides
gazeux rejetes sont constitues par un volet pseudo-circulaire (17) non
plan, pouvantpivoter autour d'un axe (18) sensiblement
perpendiculai-re a l'axe XX longitudinal du disposltif, cet axe etant
decale par rapport au centre du plus grand diametre du volet.
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