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Appareil mélangeur de fluides.
L'invention a pour objet un appareil permettant de mélanger intimement des quantités déterminées, fixes ou variables, d'un fluide, à des quantités, également déterminées, d'un autre fluide.
Four ce faire, l'invention comprend un dispositif permettant de faire varier la vitesse initiale du oourant d'un fluide, sans éventuellement modifier le débit de ce courant, les nouveaux courants réalisés agissant par contact, dépression, entraînement sur un organe distributeur d'un autre fluide dont le courant se projette dans le premier et s'y mélange.
Les dessins ci-joints représentent l'invention à titre d'exemple; fig. 1 est une coupe schématique de l'appareil; fig. 2 est une ooupe schématique d'une autre forme de réalisation; fig. 3 est une coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation avec un dispositif de commande; fig. est encore un autre mode de réalisation dans lequel la partie c d est mobile et peut coulisser dans la canalisation a; fig. 5 est une demi-coupe d'une forme de réalisation d'un dispositif de commande du distributeur et fig. 6 une demi-coupe d'une autre forme de réalisation de cette commande.
En se reportant aux figures, a est la canalisation dans laquelle circule un fluide dans le sens indiqué par les flèches; b est la canalisation d'un sutre fluide à mélanger au premier.
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Pour modifier le vitesse initiale du courant d'un premier fluide, le corps a de la canalisation o@ il circule est, suivant l'invention, fig. 1, 2, 3 et 4, muni de renflements c d, ou de renfoncements, de façon à obtenir des augmentations ou des diminutions de section, ces renflements ou renfoncements peuvent être réalisés dans l'exécution du corps de le canalisation ou par des pièces rapportées fixes, ou mobiles comme dans la fig. 4 la partie c d pouvant coulisser dans la canalisation a; ces chan- gements d'une forme, d'un prcfil ou allure déterminée par les vitesses à obtenir, modifiant dcnc la section de passage du fluide, modifieront inversement sa vitesse.
Le courant de fluide ainsi obtenu agit, suivant l'invention, sur un organe distributeur du second fluide e placé dans ce courant et faisant, plus ou moins, office d'obturateur laissant libre pour le passage du premier fluide une section annulaire réglable.
Cet organe distributeur est compos de deux parties f g séparées par un intervalle h constituant un passage du second fluide. Cet intervalle peut être fixe, ou réglable par le rapprochement des deux parties du distributeur.
Le fluide débcuche dans l'intervalle par l'une des parties du distributeur f; l'autre g est ccnstituée par une pièce présentant au jet de fluide venant de la première, une surface que ce jet vient heurter, sur laquelle il s'écrase, s'épanouit et se disperse avant de s'échapper, dans le courant du premier fluide, par la périphérie du distributeur.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: la vitesse du courant du premier fluide est fixée à la grandeur voulue en rè- glant la positicn du distributeur dans la prtie à section vari6e de la canalisation; cette vitesse agissant, suivant l'invention, sur le distributeur, crée dans l'intervflle de ce dernier, un appel du second fluide qui, après une première divisicn par écrasement, épanouissement dans l'intervalle ainsi qu'il est dit cidessus, est de nouveau finement divine et dispersé à se sertie de la périphérie, en une nappe circulaire projetée dans la nappe en
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forme de couronne du premier fluide et qui s'y mêlera intimement,
avec la plus grande surface de conte et et de dispersion pcssible.
Les quantités mélangées dépendront de le vitesse donnée au cou- rant du premier fluide et du débit du distributeur; en placent ce dernier dans une zone de vitesse appropriée, en règlant l'inter- valle entre ses parties, donc son dfbit possible, cn arrivera à réaliser un mélange des deux fluides en telles proportions, constantes ou valables, que l'on vcudre.
Pour que le distributeur soit dans la zone voulue de vitesse, la partie à sections variées de la canalisations peut être mobile par rapport au distributeur, ou celui-ci par rapport à cette cana- lisaticn, ou les deux ensemble; des boites à bourrages, segments ou dispositifs similaires connus assureront l'étanchéité du système.
Le débit propre du distributeur peut être rcglé depuis la ferme- ture du passage par le rapprochement jusqu'au contact de ses deux parties, jusqu'au débit maximum par l'écartement des dites parties.
Les fig. 3 - 5 - 6 indiquent, titre d'exemples, des réalisa- tions de ces commandes.
Fig. 3 : la partie g du distributeur se prolonge par une tige carrée i filetée à son extrémité engagée dans une pièce j, filetée également, pt tenue sur le partie fixe de la canalisation; une traverse k est fixée sur la partie mobile de la canalisation et peroée en son milieu d'un trou carré de façon à permettre le glis- sement de cette traverse sur la tige i; des boites à bourrages 1 assurent l'étanchéité de la canalisation.
En faisant glisser longitudinalement la partie mobile de la canalisation, on modifie la secticn de lE couronne de passage du premier fluide, donc sa vitesse; en donnant un mouvement de rotaticn à cette partie mobi- le, la traverse entraine la tige carrée i qui par le filetage pénètre ou sort de la pioe fixe j, ce mouvement rapproche ou é- carte les deux parties du distributeur, réduit ou augmente la largeur de la rente de\ l'intervalle h donc le débit du distri- buteur.
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Ces.deux mouvements permettent tous les réglages; leur combinai- son, par exemple par l'entrainement d'une commande par l'autre ou par un mouvement hélicoïdal, pourrait se faire par une seule manoeuvre.
Fig. 5 est une demi-coupe d'un autre mode de réalisation de la commande du distributeur; des petites tiges m, ou ris, réunissent la partie filetée de la. pièce [ à la partie filetée de f; un mouvement de rotation direct cu par l'entremise d'un levier n rap- proche ou écarte les deux parties du distributeur; fig. 6 est une demi coupe d'une réalisation du même genre.
Pour assurer l'appel du second fluide dans l'intervalle du dis- tributeur, la partie de ce dernier en aval du courant du -crémier fluide peut avoir, suivent l'invention, une secticn renfoncée par rapport à l'autre partie du distributeur, de façon à créer, sous l'influence du premier fluide, une couronne périphérique o fig.
5 - 6, d'une dépression qui se propagera dans l'intervalle et créera les mouvements indiqués du second fluide.
Les détails de réalisation de l'invention pcurrent évidemment varier en pratique, les formes pourront être différentes sans sortir du domaine de l'invention; les dessins et descriptions se reportent à une canalisation circulaire, mais il est évident que canalisation et distributeur peuvent Evoir une section transver- sale autre, sans modifier le principe de l'invention.
On peut éventuellement faire dériver une partie du premier flui- de par des canaux débouchent dans l'intervalle peur faciliter la sortie d'un second fluide de nature visqueuse ou de densité élevée par exemple.
Le second fluide peut avoir aussi une vitesse initiale dont l'effet sera d'augmenter le débit que, d'autre part, l'on pourra régler, en cas d'excès, par une vite?se plus faible du premier fluide, soit par le rapprochement plus prononcé des deux parties du distributeur, soit par ces deux moyens; des fluides liquides pourraient aussi être fournis par l'intermédiaire de réservoirs à niveau constant.
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Les fluides à mélanger peuvent tre eux-mêmes composés de flui- des différents ou de fluides tenant en suspension des éléments ou molécules solides qui, éventuellement, s'écrasèrent par choc sur la surface appropriée de la partie ± du distributeur.
Le distributeur peut 'être muni de plusieurs débouchés, débouché central et débouché annulaire peur des fluides non miscibles ; la canalisation peut avoir une extrémité libre dans un des fluides à mélanger; les organes du mélangeur peuvent être profilés suivant des courbes facilitant l'écoulement et le mélange des fluides ou porter des nervures, fig. 5 p, formant surfaces directrices ou de choc accentuant ce mélange ; lesdimensions du distributeur peuvent être établies peur servir d'arrêt au fonctionnement de l'appareil, dans une position à fond de course, par exemple.
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Revendications.
1 - Une canalisation dans laquelle des renflements ou renfonce- ments modifient la section de passage suivent une allure calculée.
2 - Un eopareil distributeur soumis à un courant de fluide entrai- nant, sur la périphérie de l'appareil, un autre fluide émanant de l'intérieur de l'appareil.
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Fluid mixing device.
The subject of the invention is an apparatus making it possible to intimately mix determined, fixed or variable quantities of a fluid with also determined quantities of another fluid.
To do this, the invention comprises a device making it possible to vary the initial speed of the current of a fluid, without possibly modifying the flow rate of this current, the new currents produced acting by contact, depression, drive on a distributor member of another fluid whose current projects into the first and mixes there.
The accompanying drawings show the invention by way of example; fig. 1 is a schematic section of the apparatus; fig. 2 is a schematic view of another embodiment; fig. 3 is a longitudinal section of another embodiment with a control device; fig. is yet another embodiment in which the part c d is movable and can slide in the pipe a; fig. 5 is a half-section of an embodiment of a control device for the dispenser and FIG. 6 a half-section of another embodiment of this control.
Referring to the figures, a is the pipe in which a fluid circulates in the direction indicated by the arrows; b is the channel of a fluid sutre to be mixed with the first.
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To modify the initial speed of the current of a first fluid, the body of the pipe where it circulates is, according to the invention, fig. 1, 2, 3 and 4, provided with CD bulges, or recesses, so as to obtain increases or decreases in section, these bulges or recesses can be made in the execution of the body of the pipe or by added parts fixed, or mobile as in fig. 4 the part c d can slide in the pipe a; these changes of a shape, of a pre-thread or of a pace determined by the speeds to be obtained, thereby modifying the section of passage of the fluid, will modify its speed inversely.
The fluid stream thus obtained acts, according to the invention, on a second fluid distributor member placed in this stream and more or less acting as a shutter leaving free for the passage of the first fluid an adjustable annular section.
This distributor member is composed of two parts f g separated by an interval h constituting a passage for the second fluid. This interval can be fixed, or adjustable by bringing the two parts of the dispenser together.
The fluid empties in the interval through one of the parts of the distributor f; the other g is constituted by a part presenting to the jet of fluid coming from the first, a surface which this jet hits, on which it crashes, expands and disperses before escaping, in the current of the first fluid, by the periphery of the distributor.
The operation of the apparatus is as follows: the speed of the flow of the first fluid is fixed to the desired magnitude by adjusting the position of the distributor in the variable section of the pipe; this speed acting, according to the invention, on the distributor, creates in the interval of the latter, a call for the second fluid which, after a first division by crushing, expansion in the interval as it is said above, is again finely divine and dispersed at the edge of the periphery, in a circular sheet projected in the sheet in
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crown shape of the first fluid and which will mingle intimately with it,
with the largest tale and and dispersible surface area.
The amounts mixed will depend on the speed given to the flow of the first fluid and the flow rate of the distributor; by placing the latter in an appropriate speed zone, by adjusting the interval between its parts, therefore its possible flow rate, it will be possible to achieve a mixture of the two fluids in such proportions, constant or valid, that one wishes.
In order for the distributor to be in the desired speed zone, the part with various sections of the pipe can be movable relative to the distributor, or the latter with respect to this pipe, or both together; known jam boxes, segments or similar devices will seal the system.
The distributor's own flow rate can be adjusted from the closing of the passage by bringing them together until the contact of its two parts, up to the maximum flow rate by the separation of said parts.
Figs. 3 - 5 - 6 indicate, by way of example, embodiments of these commands.
Fig. 3: part g of the distributor is extended by a square rod i threaded at its end engaged in a part j, also threaded, pt held on the fixed part of the pipe; a cross member k is fixed to the movable part of the pipe and pierced in its middle with a square hole so as to allow the sliding of this cross member on the rod i; stuffing boxes 1 ensure the sealing of the pipe.
By sliding the movable part of the pipe longitudinally, the secticn of the ring of passage of the first fluid is modified, therefore its speed; by giving a rotational movement to this moving part, the crosspiece drives the square rod i which through the thread penetrates or leaves the fixed pole j, this movement brings the two parts of the distributor closer or apart, reduces or increases the width of the rent of the interval h therefore the flow of the distributor.
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These two movements allow all the adjustments; their combination, for example by driving one command by the other or by a helical movement, could be done by a single maneuver.
Fig. 5 is a half-section of another embodiment of the control of the dispenser; small rods m, or reefs, join the threaded part of the. piece [to the threaded part of f; a direct rotational movement cu by means of a lever n brings together or separates the two parts of the distributor; fig. 6 is a half section of a similar embodiment.
To ensure the call of the second fluid in the interval of the distributor, the part of the latter downstream of the flow of the fluid-creamer may have, according to the invention, a section recessed with respect to the other part of the distributor. , so as to create, under the influence of the first fluid, a peripheral ring o fig.
5 - 6, a depression which will propagate in the interval and create the indicated movements of the second fluid.
The details of the embodiment of the invention will obviously vary in practice, the shapes may be different without departing from the scope of the invention; the drawings and descriptions refer to a circular pipe, but it is obvious that the pipe and distributor can have another cross section, without modifying the principle of the invention.
It is optionally possible to divert part of the first fluid through channels opening into the gap to facilitate the exit of a second fluid of a viscous nature or of high density, for example.
The second fluid can also have an initial speed, the effect of which will be to increase the flow rate which, on the other hand, can be adjusted, in the event of excess, by a lower speed of the first fluid, i.e. by the closer proximity of the two parts of the distributor, or by these two means; liquid fluids could also be supplied through constant level reservoirs.
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The fluids to be mixed can themselves be composed of different fluids or of fluids holding in suspension solid elements or molecules which, optionally, collapse by impact on the appropriate surface of the part ± of the distributor.
The distributor can be provided with several outlets, central outlet and annular outlet for fear of immiscible fluids; the line may have a free end in one of the fluids to be mixed; the components of the mixer can be profiled according to curves facilitating the flow and the mixing of fluids or carry ribs, fig. 5 p, forming guiding or impact surfaces accentuating this mixture; lesdimensions of the distributor can be established fear serving as a stop for the operation of the device, in a full-stroke position, for example.
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Claims.
1 - A pipe in which bulges or indentations modify the passage section follow a calculated rate.
2 - A dispensing device subjected to a flow of fluid causing, on the periphery of the device, another fluid emanating from the interior of the device.