Ejecteur vapeur-liquide à buse amovible

Description

[0001] La présente invention a pour objet un éjecteur vapeur-liquide, à buse ou tuyère amovible (ou démontable).

[0002] Ce type de dispositif est connu per se. Il permet l'entraînement d'un liquide au moyen d'un fluide moteur : la vapeur. Ladite vapeur passe par la tuyère (ou buse) du dispositif qui transforme sa pression en vitesse. Cette tuyère est le plus souvent du type "supersonique" avec un profil convergent-divergent, qui permet d'augmenter la vitesse de sortie par rapport à celle obtenue avec une tuyère convergente simple. Le rendement optimal est obtenu en rapprochant la pression de la vapeur de la pression d'aspiration du liquide. La vapeur se condense très rapidement au contact du liquide aspiré, mais pas instantanément. Il subsiste généralement un dard de vapeur, en forme de cône convergent à la sortie de la tuyère.

[0003] C'est généralement de la vapeur d'eau qui intervient à titre de fluide moteur mais rien n'exclut a priori l'intervention d'une vapeur d'une autre nature, pourvu que les conditions physiques de celle-ci s'y prêtent et que celle-ci ne constitue pas une pollution dans le liquide aspiré.

[0004] Quelle que soit la nature de la vapeur intervenant, la tuyère ou buse de l'éjecteur, emmanchée de façon amovible dans le corps dudit éjecteur, portée à une température relativement élevée du fait de la circulation de ladite vapeur en son sein, est une pièce sensible, en référence au problème de la corrosion. Cette remarque vaut bien évidemment tout particulièrement pour la partie de ladite tuyère au contact du liquide aspiré.

[0005] En tout état de cause, ce problème de corrosion est critique au niveau du jeu qui existe forcément du fait de l'emboîtement de la tuyère amovible dans le corps de l'éjecteur, jeu qui est accessible au liquide aspiré et qui constitue, en référence à celui-ci, une espèce de zone morte.

[0006] Au niveau dudit jeu, il se développe inexorablement une corrosion de type caverneuse.

[0007] C'est en référence à ce problème de corrosion, dans la structure des éjecteurs vapeur-liquide à tuyère amovible, que la présente invention a été développée.

[0008] Pour faciliter d'une part, l'exposé ci-après de ladite invention et d'autre part, sa compréhension, on se propose de préciser dès maintenant, en référence à la figure 1 annexée, la structure des éjecteurs vapeur-liquide à tuyère amovible de l'art antérieur (éjecteurs tels que notamment décrits dans FR 2 384 140), qui divulgue le préambule de la revendication 1. Au vu de ladite structure, on comprend aisément le problème de corrosion évoqué ci-dessus. En référence audit problème, il est proposé, selon l'invention, un perfectionnement à la structure desdits éjecteurs vapeur-liquide à tuyère amovible de l'art antérieur.

[0009] Dans le corps 10 d'un tel éjecteur 1 de l'art antérieur, tel que représenté en coupe sur ladite figure 1, (plus précisément, dans un évidement 14 dudit corps 10), on trouve donc, emmanchée de façon amovible, une buse ou tuyère 2. Ledit corps 10 est pourvu :

• d'un premier conduit 11 pour l'alimentation de ladite buse 2 en vapeur V, fluide moteur ;
• d'un second conduit 12, en aval, selon l'axe de ladite buse 2 et en référence au sens de circulation de ladite vapeur V, dudit premier conduit 11, pour l'introduction dans ledit corps 10, du liquide L aspiré.

[0010] Ladite buse 2 est positionnée de façon stable dans l'évidement 14 dudit corps 10, en butée contre un épaulement interne 13 dudit corps 10. Il y a en fait coopération d'un épaulement 3 de ladite buse 2 et dudit épaulement 13.

[0011] Au niveau des surfaces en vis-à-vis, respectivement surfaces 3' et 13' desdits épaulements 3 et 13, il intervient des moyens d'étanchéité 9 qui sont destinés à éviter toute remontée, plus en amont, du liquide L aspiré au niveau du conduit 12.

[0012] Lesdits moyens d'étanchéité 9 délimitent en fait deux zones 14' et 14" dans l'évidement 14 dudit corps 10 de l'éjecteur 1 :

• une zone amont 14', en principe non accessible au liquide L,
• une zone aval 14" accessible au liquide L, qui débute par un volume (généralement annulaire, dans la mesure où ledit évidement 14 et ladite buse 2, sur une partie de sa longueur, ont généralement des formes cylindriques) interstitiel v, volume correspondant au jeu de montage de la buse 2 dans l'évidement 14 du corps 10 de l'éjecteur 1. Ce jeu est ménagé entre la surface externe 4 du corps de la buse 2, développée en aval de l'épaulement 3 dudit corps de ladite buse 2 et la surface 13" de l'épaulement interne 13 du corps 10 de l'éjecteur 1, en vis-à-vis de ladite surface externe 4 du corps de ladite buse 2. Il s'étend, selon l'axe de ladite buse 2, sur une longueur qui va dudit épaulement 3 dudit corps de ladite buse 2 (des moyens d'étanchéité 9) au niveau d'introduction, via le second conduit 12, du liquide L aspiré, dans la zone aval 14" de l'évidement 14 du corps 10 de l'éjecteur 1 (à la zone d'arrivée dudit liquide L).

[0013] L'homme du métier a déjà compris, à la considération de ladite figure 1 et des propos ci-dessus, que la corrosion évoquée est critique au niveau dudit volume interstitiel v, dans lequel du liquide L aspiré, chauffé au contact de la surface externe 4 de la buse 2, a toujours tendance à stagner. Ce volume v, dans la structure des éjecteurs de l'art antérieur, présente généralement une épaisseur e constante d'environ 0,2 mm.

[0014] Selon l'invention, il est proposé de modifier la structure interne de tels éjecteurs pour minimiser les problèmes de corrosion au niveau dudit volume v.

[0015] Deux types de modifications se sont en fait révélés nécessaires pour l'obtention de l'effet recherché (pour la transformation dudit volume v, d'une zone morte en une vraie zone dynamique) :

• l'agrandissement dudit volume v,
• l'intervention de moyens pour que ledit volume v, agrandi, soit balayé par du liquide (non stagnant) ;

et, de façon inattendue, ces modifications n'ont pas altéré, de manière conséquente, les performances hydrauliques des éjecteurs en cause.

[0016] La présente invention a donc pour principal objet de nouveaux éjecteurs vapeur-liquide, à buse (ou tuyère) amovible (ou démontable), du type de celui représenté sur la figure 1 annexée, modifié dans le sens indiqué ci-dessus.

[0017] Lesdits nouveaux éjecteurs comprennent donc, de façon classique, un corps dans un évidement duquel est emmanchée une buse (ou tuyère) amovible (ou démontable) ; ledit corps présentant :

• un premier conduit, pour l'alimentation de ladite buse en vapeur,
• un second conduit, en aval, selon l'axe de ladite buse et en référence au sens de circulation de ladite vapeur, dudit premier conduit, pour l'introduction, dans ledit évidement dudit corps, du liquide aspiré ;
• entre lesdits premier et second conduits, un épaulement interne contre lequel vient en butée un épaulement du corps de ladite buse, des moyens d'étanchéité intervenant entre les surfaces en vis-à-vis de ces deux épaulements, pour éviter toute remontée, en amont desdits moyens d'étanchéité, du liquide aspiré ; un volume (généralement annulaire) interstitiel, inhérent à l'emmanchement de ladite buse dans ledit évidement du corps de l'éjecteur, qui rend accessible lesdits moyens d'étanchéité au liquide aspiré, existant alors, entre la surface externe du corps de ladite buse développée en aval de l'épaulement dudit corps de ladite buse et la surface de l'épaulement interne du corps de l'éjecteur, en vis-à-vis de ladite surface externe du corps de ladite buse, ledit volume (généralement annulaire) interstitiel s'étendant, selon l'axe de ladite buse, sur une longueur qui va dudit épaulement dudit corps de ladite buse jusqu'au niveau d'introduction, via ledit second conduit, dans l'évidement dudit corps dudit éjecteur, du liquide aspiré.

[0018] Lesdits éjecteurs de l'invention présentent, de façon originale, au sein de la structure classique précisée ci-dessus, les deux caractéristiques ci-après :

• ledit volume (généralement annulaire) interstitiel a, sur toute sa longueur développée selon l'axe de la buse, une épaisseur d'au moins 2 mm ; et,
• ladite buse comporte sur sa surface externe, en vis-à-vis dudit second conduit, des moyens aptes à orienter en amont au moins une fraction du flux de liquide aspiré, vers les moyens d'étanchéité, via ledit volume (généralement annulaire) interstitiel.

[0019] Ces deux caractéristiques, en combinaison, permettent d'atteindre le résultat escompté, i.e. de minimiser la corrosion au niveau dudit volume (généralement annulaire) interstitiel, en assurant une réelle circulation de liquide au sein dudit volume, en mettant en oeuvre, généralement, de par ladite circulation dudit liquide, un réel refroidissement de cette zone.

[0020] L'épaisseur, e ≥ 2 mm, dudit volume peut être constante ou non, sur toute la longueur de celui-ci. Avantageusement, elle est non constante. Elle peut varier de façon continue ou discontinue. Avantageusement, elle varie de façon continue (sans arête de décrochement). Quel que soit son mode de variation, elle est avantageusement plus importante en aval (au niveau de l'extrémité aval dudit volume par laquelle arrive (et s'évacue) le liquide aspiré) qu'en amont (au niveau des moyens d'étanchéité).

[0021] Ledit volume peut par ailleurs présenter, ou non, une symétrie.

[0022] Selon une variante de réalisation particulièrement avantageuse, le volume (généralement annulaire) interstitiel présente une épaisseur non constante, qui, sur au moins une partie de sa longueur, de préférence sur toute sa longueur, croit progressivement de l'amont vers l'aval. Dans le cadre de cette variante avantageuse, on a donc une épaisseur d'au moins 2 mm, au niveau des moyens d'étanchéité, à l'extrémité amont dudit volume interstitiel et une épaisseur, supérieure à 2 mm, sur au moins une partie de la longueur dudit volume, qui est maximale à l'extrémité aval dudit volume interstitiel, extrémité aval par laquelle le liquide aspiré pénètre dans ledit volume (et ressort dudit volume).

[0023] L'homme du métier a déjà compris que ledit volume interstitiel "agrandi" peut exister selon diverses géométries.

[0024] La forme dudit volume interstitiel dépend bien évidemment de celle des surfaces en regard qui le délimitent : surface externe de la buse en l'aval immédiat des moyens d'étanchéité, surface interne de l'évidement du corps de l'éjecteur en vis-à-vis.

[0025] Pour assurer audit volume une épaisseur non constante, croissante de l'amont vers l'aval sur au moins une partie de sa longueur, on préconise vivement l'une et/ou l'autre des deux variantes de réalisation ci-après.

[0026] Selon la première, la surface externe du corps de la buse, développée en aval de l'épaulement dudit corps (dans la partie accessible au liquide de l'évidement du corps de l'éjecteur), correspond, sur au moins une partie la plus en aval de la longueur du volume interstitiel, avantageusement sur toute ladite longueur, à celle d'un tronc de cône. La base dudit cône se situe bien évidemment en amont. L'angle d'inclinaison (de l'amont vers l'aval) de ladite surface externe du corps de ladite buse par rapport à l'axe de ladite buse est généralement compris entre 3 et 7°, il est avantageusement au moins égal à 5°. On comprend que plus ledit angle est important, plus le volume interstitiel correspondant est ouvert.

[0027] Selon la seconde variante de réalisation, pour l'ouverture dudit volume, on préconise de jouer sur l'inclinaison (par rapport à l'axe de ladite buse) dans l'autre sens, de la surface en regard de la surface externe du corps de la buse : la surface de l'épaulement interne du corps de l'éjecteur. Selon ladite seconde variante, ladite surface de l'épaulement interne du corps de l'éjecteur, en vis-à-vis de ladite surface externe du corps de la buse (en l'aval immédiat des moyens d'étanchéité : au niveau du volume interstitiel) se développe, de l'amont vers l'aval, sur au moins une partie, la plus en aval, de la longueur du volume interstitiel, avantageusement sur toute ladite longueur, en s'évasant, par rapport à l'axe de la buse, et ce, avantageusement suivant un angle inférieur ou égal à 5 ° (angle d'inclinaison par rapport audit axe de ladite buse).

[0028] On comprend bien évidemment que, pour obtenir une ouverture maximale du volume interstitiel, on conjugue avantageusement les deux variantes ci-dessus, par inclinaison dans un sens opposé, des deux surfaces en regard.

[0029] Selon une variante de réalisation particulièrement préférée, on obtient l'agrandissement du volume interstitiel de la façon précisée ci-après :

• la surface externe du corps de la buse, développée en aval de l'épaulement dudit corps de ladite buse, correspond sur toute sa longueur à celle d'un tronc de cône, inclinée par rapport à l'axe de ladite buse, de l'amont vers l'aval, avantageusement d'au moins 5°, tandis que
• la surface de l'épaulement interne du corps de l'éjecteur, en vis-à-vis de ladite surface externe du corps de ladite buse, se développe, de l'amont vers l'aval, sur une majeure partie (avantageusement sur plus des 2/3), la plus en aval, de la longueur dudit volume interstitiel, en s'évasant, par rapport à l'axe de la buse, avantageusement d'un angle inférieur ou égal à 5° (mesuré par rapport audit axe).

[0030] Dans la mesure où l'on a généralement affaire à des pièces cylindriques-éjecteur cylindrique, dans le corps duquel est ménagé un évidement cylindrique, pour l'emboîtement avec jeu dans celui-ci d'une buse (cylindrique dans au moins sa partie en amont des moyens d'étanchéité) - on conçoit que le volume interstitiel correspondant audit jeu est généralement de type annulaire et qu'il présente avantageusement, au vu des commentaires ci-dessus relatifs à son épaisseur, avantageusement croissante en continu de l'amont vers l'aval, une forme tubulaire délimitée par deux surfaces tronconiques co-axiales.

[0031] Pour ce qui concerne les moyens, agencés de façon caractéristique sur la surface externe de la buse en vue d'orienter du liquide aspiré dans le volume interstitiel conséquent ("agrandi", "ouvert"), ils peuvent exister sous différentes formes. Lesdits moyens peuvent être qualifiés de "déflecteurs".

[0032] Ils peuvent notamment exister, selon l'une ou l'autre des principales variantes ci-dessous, à savoir :

• directement usinés dans la masse de ladite buse ; ou
• en tant que moyens rapportés, à la surface externe de ladite buse.

[0033] Conformément à la première desdites variantes, il peut s'agir de parties en creux, du type canal ou rainure, ménagées dans le corps de ladite buse ou de parties en relief, de parties saillantes.

[0034] Conformément à la seconde desdites variantes, il intervient une pièce rapportée (des pièces rapportées), solidarisée(s) à la surface externe de ladite buse, équivalente(s) en fait aux parties en relief de la première desdites variantes.

[0035] Lesdits moyens, agencés sur la surface externe de la buse en vue d'orienter du liquide aspiré dans le volume interstitiel conséquent, sous la forme de moyens rapportés ou usinés dans la masse de ladite buse, peuvent notamment comprendre au moins une partie de rondelle (solidarisée à ladite surface externe de ladite buse) dont la partie (la plus) basse est située dans l'axe du second conduit (par lequel arrive le liquide aspiré) et la partie (la plus) haute à proximité de l'entrée du volume interstitiel. On a parlé ici de haut et de bas dans la mesure où le liquide est généralement aspiré vers le haut. En tout état de cause, ladite partie de rondelle ou rondelle doit jouer son rôle de déflecteur pour orienter du liquide vers le volume interstitiel.

[0036] Dans le cadre d'une telle variante, lesdits moyens consistent avantageusement :

• en une rondelle ellipsoïdale (inclinée par rapport à l'axe de la buse pour présenter ces parties haute et basse comme précisé ci-dessus) ; ou
• en une rondelle ouverte (inclinée par rapport à l'axe de la buse pour présenter également ces parties haute et basse comme précisé ci-dessus ; en fait en une portion de rondelle ellipsoïdale), dont le bord inférieur de l'ouverture est prolongé, selon l'axe de la buse, au niveau dudit axe, par une nervure qui s'étend, en direction des moyens d'étanchéité, vers le fond du volume interstitiel agrandi (sans toucher bien évidemment audit fond). Ladite rondelle fait avantageusement saillie, à 90°, de la surface externe de la buse.

[0037] Cette dernière variante de réalisation des moyens agencés sur la surface externe de la buse en vue d'orienter du liquide aspiré dans le volume interstitiel conséquent (moyens rapportés ou usinés dans la masse) est particulièrement préférée. Elle permet de gérer parfaitement la circulation d'un flux de liquide vers et dans ledit volume interstitiel, elle assure une diminution conséquente de la température au niveau dudit volume.

[0038] Son fonctionnement est le suivant. Une partie du flux de liquide aspiré par le second conduit est canalisé par la nervure intervenant. Il lui est en fait conféré un mouvement tournant vers et dans ledit volume interstitiel (généralement annulaire) entre la buse et le corps de l'éjecteur. A l'issue de ce mouvement tournant (balayage dudit volume interstitiel), le liquide en question ressort par l'ouverture de la rondelle pour rejoindre le flux de liquide directement aspiré.

[0039] L'homme du métier conçoit aisément que d'autres variantes de réalisation des moyens en cause permettraient d'obtenir ce même résultat ou un résultat équivalent, tout aussi avantageux.

[0040] A la considération des propos ci-dessus, l'homme du métier a compris que les éjecteurs de l'invention peuvent exister selon de nombreuses variantes : avec des volumes interstitiels "agrandis", de formes diverses et avec des "déflecteurs", sur la buse emmanchée, de formes diverses également.

[0041] Il convient bien évidemment que lesdits "déflecteurs", lorsqu'ils interviennent en relief, ne fassent pas obstacle à la mise en place (à l'emmanchement) et au démontage de la buse dans le corps de l'éjecteur. Ils doivent être dimensionnés de manière adéquate.

[0042] Selon un autre de ses objets, la présente invention concerne une buse, destinée à constituer la buse amovible d'un éjecteur vapeur-liquide de l'invention, tel que décrit ci-dessus. Ladite buse comporte, de façon caractéristique, sur sa surface externe, des moyens, en creux ou en relief, aptes à orienter vers l'amont au moins une partie du flux de liquide aspiré par l'éjecteur, dans lequel est appelé à être montée ladite buse.

[0043] Lesdits moyens, tels que précisés ci-dessus (et consistant avantageusement en une rondelle ouverte avec nervure), peuvent être usinés dans la masse de ladite buse ou consister en une (des) pièce(s) rapportée(s).

[0044] Selon une variante préférée de réalisation, la buse en question présente un profil convergent-divergent et lesdits moyens sont positionnés sur la surface externe de la partie convergente de ladite buse.

[0045] On note ici que, de manière générale, il intervient avantageusement, dans la structure des éjecteurs de l'invention, une telle buse, au profil convergent-divergent.

[0046] L'utilisation des éjecteurs de l'invention est particulièrement préconisée dans des contextes de transfert de liquides "corrosifs", par exemple de suspensions acides chargées de particules. Lesdits éjecteurs de l'invention se révèlent beaucoup plus résistants à la corrosion que les éjecteurs de l'art antérieur. La demanderesse préconise tout particulièrement leur utilisation pour le transfert de liquides radioactifs, l'éjecteur étant monté au travers de la paroi d'une cellule active.

[0047] Les figures annexées illustrent le contexte de la présente invention et ladite invention elle-même.

[0048] La figure 1 est une coupe schématique d'un éjecteur vapeur-liquide à buse amovible de l'art antérieur.

[0049] La figure 2 est une coupe schématique, analogue, d'un éjecteur vapeur-liquide à buse amovible de l'invention.

[0050] La figure 3 montre, en coupe, une buse amovible convenant pour équiper un éjecteur vapeur-liquide de l'invention.

[0051] La figure 4 montre, en coupe, une autre buse amovible convenant pour équiper un éjecteur vapeur-liquide de l'invention.

[0052] Les figures 5A à SE sont des agrandissements de la zone sensible au sens de l'invention (vue en coupe partielle) : le volume interstitiel correspondant au jeu du montage de la buse dans le corps de l'éjecteur.

[0053] La figure 1 a été décrite dans la partie introductive de la présente description. Elle montre un éjecteur vapeur-liquide à buse amovible de l'art antérieur. Ladite buse 2 est montrée montée dans l'évidement 14 du corps 10 de l'éjecteur 1. Le volume annulaire interstitiel v correspondant au jeu de montage de ladite buse 2 dans ledit évidement 14 est très étroit. On a vu que son épaisseur e constante est généralement de l'ordre de 0,2 mm.

[0054] Sur la figure 2, on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes pièces, composantes communes de l'éjecteur de l'art antérieur (selon la figure 1) et de l'éjecteur de l'invention.

[0055] A la considération de ladite figure 2, on réalise que le résultat recherché selon l'invention a été obtenu :

• par modification du profil de la surface externe 4 de la buse 2 et de celui de l'épaulement 13 du corps 10 ;
• par adjonction d'une rondelle ellipsoïdale 20 sur ladite surface externe 4 de ladite buse 2.

[0056] Le volume v, ainsi agrandi, a sensiblement une forme tubulaire évasée (délimitée par deux surfaces tronconiques co-axiales). La surface externe 4 de la buse 2 est inclinée sur toute la longueur dudit volume v tandis que la surface 13" de l'épaulement 13 est elle inclinée, dans l'autre sens, sur sa majeure partie la plus en aval (et pas sur toute sa longueur).

[0057] La rondelle 20 a été soudée sur ladite surface externe 4 de la buse 2, à un niveau adéquat (pour se trouver en vis-à-vis du conduit d'aspiration 12 de liquide L) et avec une inclinaison adéquate (pour orienter une fraction du flux dudit liquide L aspiré vers les moyens d'étanchéité 9, via le volume interstitiel v). Ladite rondelle 20 assure une arrivée de liquide L conséquente dans ledit volume v, rendu relativement accessible.

[0058] Sur la figure 3, on montre une autre variante de réalisation des moyens, équipant une buse 2, et aptes à assurer la fonction de déflecteurs. Cette variante de réalisation est particulièrement préférée.

[0059] Lesdits moyens - déflecteurs - consistent en une rondelle 20', ouverte en 21 et comportant une nervure 22. Ladite nervure 22 prolonge, au niveau (à la hauteur) de l'axe de la buse 2, le bord inférieur de ladite ouverture 21. Ladite rondelle ouverte 20', sur la variante représentée, est usinée dans la masse de la buse 2.

[0060] A l'examen de ladite figure 3, on conçoit aisément le mouvement (tournant), imposé à une partie du flux du liquide aspiré par ladite rondelle ouverte 20', mouvement (tournant) explicité dans la description générale de l'invention, développée en amont.

[0061] Sur la figure 4, on montre une autre variante de réalisation des moyens, équipant une buse 2, et aptes à assurer la fonction de déflecteurs. Lesdits moyens 20" sont usinés en relief dans la masse de ladite buse 2. Le profil de la surface externe 4 de ladite buse 2 est ainsi doublement modifié par rapport à celui d'une buse de l'art antérieur selon la figure 1, modifié par inclinaison de ladite surface externe 4 en l'aval immédiat de l'épaulement 3 et modifié par l'existence du relief 20".

[0062] On rappelle incidemment ici que 20, 20' et 20", sur respectivement les figures 2, 3 et 4, ne sont que des variantes de réalisation de moyens aptes à assurer la fonction de déflecteur, moyens susceptibles donc d'exister sous d'autres formes (rainures notamment).

[0063] Sur la figure 5A, on montre un volume interstitiel v, agrandi au sens de l'invention, sans modification de forme, par rapport à celui selon la figure 1 (selon l'art antérieur) (sans modification du profil des surfaces 4 et 13" en regard).

[0064] Sur la figure 5B, la distance entre les surfaces en regard 4 et 13" augmente, de l'amont vers l'aval, du fait de l'inclinaison, en continu, de ladite surface 4. Selon cette variante de réalisation, seul le profil de la surface externe 4 de la buse a été modifié.

[0065] Sur la figure 5C, ladite distance augmente également en continu du fait de la double inclinaison, en continu, sur toute la longueur du volume v, en sens inverse, desdites deux surfaces 4 et 13".

[0066] Sur la figure 5D, la variante de réalisation de la figure 2 est reprise. La surface 4 est inclinée sur toute la longueur du volume v tandis que la surface 13" ne l'est que sur sa majeure partie aval.

[0067] Sur la figure 5E, lesdites deux surfaces 4 et 13" ne sont pas inclinées sur toute la longueur dudit volume v.

[0068] En tout état de cause, on voit que sur les figures 5B à 5E, le volume interstitiel v est à la fois agrandi et ouvert par rapport à ce même volume de l'art antérieur (figure 1).

Revendications

1. Ejecteur (1) vapeur (V) - liquide (L) comprenant un corps (10) dans un évidement (14) duquel est emmanchée une buse amovible (2) ; ledit corps (10) dudit éjecteur (1) présentant :

- un premier conduit (11), pour l'alimentation de ladite buse (2) en vapeur (V), fluide moteur ;

- un second conduit (12), en aval, selon l'axe de ladite buse (2) et en référence au sens de circulation de ladite vapeur (V), dudit premier conduit (11), pour l'introduction dans ledit évidement (14) dudit corps (10) du liquide (L) aspiré ; et

- entre lesdits premier (11) et second (12) conduits, un épaulement interne (13) contre lequel vient en butée un épaulement (3) du corps de ladite buse (2), des moyens d'étanchéité (9) intervenant entre les surfaces en vis-à-vis (13', 3') de ces deux épaulements (13, 3) pour éviter toute remontée, en amont desdits moyens d'étanchéité (9) du liquide (L) aspiré ; un volume interstitiel (v) inhérent audit emmanchement, qui rend accessible lesdits moyens d'étanchéité (9) audit liquide (L) aspiré, existant alors, entre la surface externe (4) du corps de ladite buse (2) développée en aval de l'épaulement (3) dudit corps de ladite
buse (2) et la surface (13") de l'épaulement interne (13) du corps (10) de l'éjecteur (1), en vis-à-vis de ladite surface externe (4) du corps de ladite buse (2), ledit volume interstitiel (v) s'étendant, selon l'axe de ladite buse (2), sur une longueur qui va de l'épaulement (3) dudit corps de ladite buse (2) jusqu'au niveau d'introduction, via le second conduit (12), dans ledit évidement (14) dudit corps (10) dudit éjecteur (1), du liquide (L) aspiré ;

ledit éjecteur (1) étant caractérisé en ce que :

- ledit volume interstitiel (v) présente, sur toute sa longueur développée selon l'axe de ladite buse (2), une épaisseur, constante ou non , d'au moins 2 mm ; et en ce que

- ladite buse (2) comporte sur sa surface externe (4), en vis-à-vis dudit second conduit (12), des moyens (20,20',20") aptes à orienter en amont, au moins une fraction du flux de liquide (L) aspiré, vers lesdits moyens d'étanchéité (9), via ledit volume interstitiel (v).

2. Ejecteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit volume interstitiel (v) présente une épaisseur (e) non constante, qui, sur au moins une partie de sa longueur, avantageusement sur toute sa longueur, croit de l'amont vers l'aval.

3. Ejecteur (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite surface externe (4) du corps de ladite buse (2), développée en aval de l'épaulement (3) dudit corps, correspond, sur au moins une partie, la plus en aval de la longueur dudit volume interstitiel (v), avantageusement sur toute ladite longueur, à celle d'un tronc de cône et est avantageusement inclinée, par rapport à l'axe de ladite buse (2), de l'amont vers l'aval, d'au moins 5°.

4. Ejecteur (1) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la surface (13") dudit épaulement interne (13) du corps (10) de l'éjecteur (1), en vis-à-vis de la surface externe (4) du corps de ladite buse (2), se développe, de l'amont vers l'aval, sur au moins une partie, la plus en aval, de la longueur dudit volume annulaire interstitiel (v), avantageusement sur toute ladite longueur, en s'évasant, par rapport à l'axe de ladite buse (2), et ce, avantageusement suivant un angle inférieur ou égal à 5°, mesuré par rapport audit axe.

5. Ejecteur (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que :

- ladite surface externe (4) dudit corps de ladite buse (2), développée en aval de l'épaulement (3) dudit corps, correspond sur toute sa longueur à celle d'un tronc de cône, inclinée, par rapport à l'axe de ladite buse (2), de l'amont vers l'aval, avantageusement d'au moins 5°, tandis que

- la surface (13") dudit épaulement interne (13) du corps (10) de l'éjecteur (1), en vis-à-vis de ladite surface externe (4) du corps de ladite buse (2), se développe, de l'amont vers l'aval, sur une majeure partie, la plus en aval, de la longueur dudit volume interstitiel (v), en s'évasant, par rapport à l'axe de ladite buse (2), avantageusement d'un angle inférieur ou égal à 5 °.

6. Ejecteur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens aptes à orienter au moins une fraction du flux du liquide (L) aspiré vers lesdits moyens d'étanchéité (9) consistent en des moyens rapportés (20) sur la surface externe (4) de la buse (2) ou, existent, usinés dans la masse de ladite buse (2), en creux ou en relief (20', 20").

7. Ejecteur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens aptes à orienter au moins une fraction du flux du liquide (L) aspiré vers lesdits moyens d'étanchéité (9) comprennent au moins une partie de rondelle, solidarisée à la surface externe (4) de la buse (2), dont la partie basse est située dans l'axe du second conduit (12) et la partie haute à proximité de l'entrée dudit volume annulaire interstitiel (v).

8. Ejecteur (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens aptes à orienter au moins une fraction du flux du liquide (L) aspiré vers lesdits moyens d'étanchéité (9) consistent en une rondelle ellipsoïdale (20), inclinée par rapport à l'axe de la buse (2).

9. Ejecteur (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens aptes à orienter au moins une fraction du flux du liquide (L) aspiré vers lesdits moyens d'étanchéité (9) consistent en une rondelle ouverte (20'), inclinée par rapport à l'axe de la buse (2), dont le bord inférieur de l'ouverture (21) est prolongé, au niveau et le long dudit axe de la buse (2), par une nervure (22) qui s'étend en direction desdits moyens d'étanchéité (9).

10. Buse (2), destinée à constituer la buse amovible d'un éjecteur (1) vapeur (V) - liquide (L), caractérisée en ce qu'elle comporte sur sa surface externe (4) des moyens (20, 20', 20"), en creux ou en relief, aptes à orienter vers l'amont au moins une partie du flux de liquide (L) aspiré par ledit éjecteur (1).

11. Buse (2) selon la revendication 10, présentant un profil convergent-divergent, caractérisée en ce que lesdits moyens, du type pièce(s) rapportée(s) (20) ou usinés (20', 20") dans la masse de ladite buse (2), sont positionnés sur la surface externe (4) de la partie convergente.

Claims

1. A vapor-liquid (V-L) ejector (1) having a body (10) having a recess (14) that receives a removable nozzle (2), said body (10) of said ejector (1) presenting:

· a first duct (11) for feeding said nozzle (2) with vapor (V), the driving fluid;

· a second duct (12) downstream from said first duct (11) along the axis of said nozzle (2) relative to the flow direction of said vapor (V) and serving to introduce the driven liquid (L) into said recess (14) of said body (10); and

· between said first and second ducts (11, 12), an internal shoulder (13) against which a shoulder (3) of the body of said nozzle (2) comes into abutment, sealing means (9) being interposed between the facing surfaces (13', 3') of said two shoulders (13, 3) to prevent the driven liquid (L) rising upstream from said sealing means (9); an interstitial volume (v) inherent to said engagement then existing between the outer surface (4) of the body of said nozzle (2) where it extends downstream from the shoulder (3) of said body of said nozzle (2) and the surface (13") of the internal shoulder (13) of the body (10) of the ejector (1) facing said outer surface (4) of the body of said nozzle (2), said interstitial volume (v) extending along the axis of said nozzle (2) over a length that goes from the shoulder (3) of said body of said nozzle (2) to the level where the driven liquid (L) is introduced into said body (10) of ejector (1) via the second duct (12) and giving said driven liquid (L) access to said sealing means (9);

said ejector (1) being characterized in that:

· over its entire length extending along the axis of said nozzle (2), said interstitial volume (v) presents a constant or not constant thickness of not less than 2 mm; and in that

said nozzle (2) has means (20, 20', 20") on its outer surface (4) facing said second duct (12) suitable for causing at least a fraction of the flow of driven liquid (L) to be directed upstream towards said sealing means (9) via said interstitial volume (v).

2. The ejector (1) according to claim 1, wherein said interstitial volume (v) is of thickness (e) that is not constant and that increases from upstream to downstream over at least a fraction of its length, advantageously over its entire length.

3. The ejector (1) according to claim 2, characterized in that said outer surface (4) of the body of said nozzle (2) extending downstream from the shoulder (3) of said body corresponds, at least over the more downstream fraction of the length of said interstitial volume (v), advantageously over the entire length of said interstitial volume (v), to the surface of a truncated cone and is advantageously inclined relative to the axis of said nozzle (2) by at least 5° from upstream to downstream.

4. The ejector (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the surface (13") of said internal shoulder (13) of the body (10) of the ejector (1) facing the outer surface (4) of the body of nozzle (2) extends from upstream to downstream at least over the more downstream fraction of the length of said interstitial annular volume (v) advantageously over the entire length of said interstitial annular volume (v), in a flared configuration relative to the axis of said nozzle (2) and that, advantageously ant an angle that is less than or equal to 5° measured relative to said axis.

5. The ejector (1) according any one of claims 2 to 5,
characterized in that:

said outer surface (4) of the body of said nozzle (2) extending downstream from the shoulder (3) of said body corresponds over its entire length to the surface of a truncated cone that slopes relative to the axis of said nozzle (2) from upstream to downstream, advantageously at an angle of at least 5°; while

the surface l13") of said internal shoulder (13) of the body (10) of the ejector (1) facing said outer surface (4) of the body of said nozzle (2) extends from upstream to downstream over a more downstream major fraction of the length of said interstitial volume (v), flaring relative to the axis of said nozzle (2), advantageously at an angle that is less than or equal to 5°.

6. The ejector (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said means suitable for directing at least a fraction of the flow of driven liquid (L) towards said sealing means (9) comprise means (20) that are fitted onto the outer surface (4) of the nozzle (2) or that exist by being machined in the material of said nozzle (2) to form portions that are recessed or that are in relief (20', 20").

7. The ejector (1) according to any one of claims 1 two 6, characterized in that said means suitable for directing at least a fraction of the flow of the driven liquid (L) towards said sealing means (9) comprise at least a portion of a that is to outer surfaces (4) of the nozzle (2), with the bottom thereof being situated on the axis of the second duct (12) with the top thereof being close to inlet of annular interstitial volume (v).

8. The ejector (1) according to claim 7, characterized in that said means suitable for directing at least a fraction of the flow of driven liquid (L) towards said sealing means (9) consist in an elliptical washer (20) inclined relative to the axis of the nozzle (2).

9. The ejector according to claim 7, characterized in that said means suitable for directing at least a fraction of the flow of driven liquid (L) towards said sealing means (9) consist in an open washer (20') sloping relative to the axis of the nozzle (2) having the bottom edge of the opening (21) extended level with and along said axis of the nozzle (2) by means of a rib (22) which extends towards said sealing means (9).

10. A nozzle (2) for constituting a removable nozzle of a vapor-liquid (V-L) ejector (1), the nozzle being characterized in that it includes means (20, 20', 20") on its outer surface (4) that are in recess or in relief and that are suitable for directing in an upstream direction at least a fraction of the flow of the liquid (L) driven by said ejector (1).

11. The nozzle (2) according to claim 10, having a converging-diverging profile, wherein said means in the form of one or more pieces that are fitted (20) thereto or that are machined (20',20") in the material of said nozzle are positioned on the outer surfaces (4) or the converging portion.

Ansprüche

1. Ejektor (1) für Dampf (V) - Flüssigkeit (L), der einen Körper (10) aufweist, wobei in einen Hohlraum (14) desselben eine abnehmbare Düse (2) eingeschoben ist und wobei der Körper (10) des Ejektors (1) aufweist:

- eine erste Leitung (11) zum Versorgen der Düse (2) mit Dampf, dem Antriebsfluid,

- eine zweite Leitung (12), stromabwärts entlang der Achse der Düse (2) und in Bezug auf die Zirkulationsrichtung des Dampfs (V) der ersten Leitung (11) zum Einlassen der angesaugten Flüssigkeit (L) in den Hohlraum (14) des Körpers (10) und

- zwischen der ersten (11) und der zweiten (12) Leitung einen Innenansatz (13), gegen welchen ein Ansatz (3) des Körpers der Düse (2) zum Anliegen kommt, wobei Abdichtmittel (9) zwischen den gegenüberliegenden Flächen (13', 3') dieser zwei Ansätze (13, 3) wirken, um jedes Wiederaufsteigen der angesaugten Flüssigkeit (L) stromaufwärts der Dichtmittel (9) zu vermeiden, wobei ein der Einschiebung inhärentes Zwischenraumvolumen (v), das die Dichtmittel (9) der angesaugten Flüssigkeit (L) zugänglich macht, zwischen der stromabwärts des Ansatzes (3) des Körpers der Düse (2) ausgebildeten Außenfläche (4) des Körpers der Düse (2) und der Fläche (13") des Innenansatzes (13) des Körpers (10) des Ejektors (1) gegenüber der Außenfläche (4) des Körpers der Düse (2) existiert, wobei sich das Zwischenraumvolumen (v) entlang der Achse der Düse (2) auf einer Länge erstreckt, die von dem Ansatz (3) des Körpers der Düse (2) bis zu dem der angesaugten Flüssigkeit (L) über die zweite Leitung (12) in den Hohlraum (14) des Körpers (10) des Ejektors (1) reicht,

wobei der Ejektor (1) dadurch gekennzeichnet ist,

- daß das Zwischenraumvolumen (v) auf seiner ganzen entlang der Achse der Düse (2) ausgebildeten Länge eine konstante oder nicht konstante Stärke von mindestens 2 am aufweist und

- daß die Düse (2) auf ihrer Außenfläche (4), der zweiten Leitung (12) gegenüber liegend, Mittel (20, 20', 20") aufweist, die stromaufwärts mindestens einen Bruchteil der angesaugten Flüssigkeit (L) zu den Dichtmitteln (9) über das Zwischenraumvolumen (v) lenken können.

2. Ejektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenraumvolumen (v) eine nicht konstante Stärke (e) aufweist, die auf mindestens einem Teil ihrer Länge, vorteilhafterweise auf ihrer ganzen Länge, von stromaufwärts nach stromabwärts zunimmt.

3. Ejektor (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (4) des Körpers der Düse (2), die stromabwärts des Ansatzes (3) des Körpers ausgebildet ist, zumindest auf dem am weitesten stromabwärts der Länge des Zwischenraumvolumens (v) gelegenen Teil, vorteilhafterweise auf ihrer ganzen Länge, einem Kegelstumpf entspricht und vorteilhafterweise in bezug zu der Achse der Düse (2) von stromaufwärts nach stromabwärts um mindestens 5° geneigt ist.

4. Ejektor (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Außenfläche (4) des Körpers der Düse (2) gegenüberliegende Fläche (13") des Innenansatzes (13) des Körpers (10) des Ejektors (1) von stromaufwärts nach stromabwärts zumindest auf dem am weitesten stromabwärts der Länge des ringförmigen Innenraumvolumens (v) gelegenen Teil, vorteilhafterweise auf der ganzen Länge sich in bezug zu der Achse der Düse (2) aufweitend ausgebildet ist, und dies vorteilhafterweise mit einem Winkel, der relativ zur Achse gemessen kleiner oder gleich 5° ist.

5. Ejektor (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die stromabwärts des Ansatzes (3) des Körpers ausgebildete Außenfläche (4) des der Düse (2) auf ihrer ganzen der eines Kegelstumpfs entspricht, der in bezug zu der Achse der Düse (2) von stromaufwärts nach stromabwärts vorteilhafterweise um 5° geneigt ist, während

- die der Außenfläche (4) des Körpers der Düse (2) gegenüberliegende Fläche (13") des Innenansatzes (13) des Körpers (10) des Ejektors (1) von stromaufwärts nach stromabwärts auf einem am weitesten stromabwärts liegenden größten Teil der Länge des Zwischenraumvolumens (v) sich in bezug zu der Achse der Düse (2) aufweitend, vorteilhafterweise um einen Winkel kleiner oder gleich 5°, ausgebildet ist.

6. Ejektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die mindestens einen Bruchteil des Stroms der angesaugten Flüssigkeit (L) zu den Dichtmitteln (9) lenken können, aus Mitteln (20) bestehen, die auf der Außenfläche (4) der Düse (2) angebracht oder hohl oder als Relief (20', 20") in die Masse der Düse (2) eingearbeitet sind.

7. Ejektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die mindestens einen Bruchteil des Stroms der angesaugten Flüssigkeit (L) zu den Dichtmitteln (9) lenken können, mindestens einen Teil einer runden Scheibe, die fest mit der Außenfläche (4) der Düse (2) verbunden ist, aufweisen, deren unterer Teil in der Achse der zweiten Leitung (12) liegt und deren oberer Teil in der Nähe des Eingangs des ringförmigen Zwischenraumvolumens (v) liegt.

8. Ejektor (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die mindestens einen Bruchteil des Stroms der angesaugten Flüssigkeit (L) zu den Dichtmitteln (9) lenken können, aus einer ellipsoidischen Scheibe (20) bestehen, die relativ zur Achse der Düse (2) geneigt ist.

9. Ejektor (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die mindestens einen Bruchteil des der angesaugten Flüssigkeit (L) zu den Dichtmitteln (9) lenken können, aus einer offenen Scheibe (20') bestehen, die relativ zur Achse der Düse (2) ist, deren unterer Öffnungsrand (21) auf dem Niveau und der der Düse (2) durch eine Rippe (22), die sich in der Dichtmittel (9) erstreckt, verlängert ist.

10. Düse (2), die dazu bestimmt ist, die abnehmbare Düse eines Ejektors (1) für Dampf (V) - Flüssigkeit (L) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf ihrer Außenfläche (4) Mittel (20, 20', 20") in Form von Vertiefungen oder reliefartig aufweist, die mindestens einen Teil des Stroms der von dem Ejektor (1) angesaugten Flüssigkeit (L) nach stromaufwärts lenken können.

11. Düse (2) nach Anspruch 10, die ein konvergierendes-divergierendes Profil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel vom Typ angebaute Teile (20) oder in die Masse der Düse (2) eingearbeitete Teile (20', 20") auf der Außenfläche (4) des konvergierenden Teils positioniert sind.

Dessins