FR2612084A1 - Device for metered injection of an adjuvant into a liquid flow - Google Patents

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Abstract

Device for introducing into a flow A of fluid a metered quantity of an adjuvant, proportional to this flow. This device consists of a nozzle 9 with a venturi effect, which has a channel 15a for limiting the pressure drop, used in combination with a valve 19 for shutting off with an axial movement.

Description

Il est connu,pour introduire dans un débit de liquide un adjuvant (produit moussant - abaisseur de tension superficielle - colorant - engrais....),de profiter de l'éner- gie du fluide en circulation pour créer une aspiration de
L'adjuvant. L'un des dispositifs les plus couramment employés est une tuyère convergente-divergente à effet venturi.
It is known, to introduce an adjuvant into a liquid flow (foaming product - step-down in surface tension - colorant - fertilizer, etc.), to take advantage of the energy of the fluid in circulation to create a suction of
The adjuvant. One of the most commonly used devices is a convergent-divergent venturi nozzle.

On sait également qu'il est nécessaire de prévoir une communication contrôlée entre l'amont et L'aval de la tuyère pour agir sur la différence de pression et donc la perte de charge dans le venturi A cet effet, les dispositifs connus comportent un moyen pour restreindre plus ou moins cette communication et maintenir ou diminuer la perte de charge. We also know that it is necessary to provide a controlled communication between upstream and downstream of the nozzle to act on the pressure difference and therefore the pressure drop in the venturi For this purpose, the known devices include a means to more or less restrict this communication and maintain or reduce the pressure drop.

De tels di sposi tifs sont notamment mis en oeuvre dans des installations de lutte contre l'incendie, sur la canalisation d'eau aboutissant à la lance d'incendie pour y introduire des produits améliorant le pouvoir d'extinction du liquide en fonction de la nature du feu à combattre. La conception de ces dispositifs les a rendus relativement complexes et donc de coût de fabrication élevé, tout en étant de fonctionnement délicat et parfois non satisfaisant. Such di sposi tives are used in particular in fire-fighting installations, on the water pipe leading to the fire hose to introduce therein products improving the liquid extinguishing power as a function of the nature of the fire to be fought. The design of these devices has made them relatively complex and therefore of high manufacturing cost, while being delicate and sometimes unsatisfactory to operate.

L'invention entend remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif simple, tant à fabriquer qu'à utiliser dans lequel le nombre de pièces mis en oeuvre est réduit, ce qui permet une grande rationalisation de la fabrication et de l'entretien. The invention intends to remedy these drawbacks by proposing a simple device, both to manufacture and to use in which the number of parts used is reduced, which allows a great rationalization of manufacturing and maintenance.

A cet effet, l'invention a donc pour objet un dispositif d'injection dosée d'un adjuvant dans Le débit principal d'un Liquide, constitué, dans une section du conduit de passage du fluide principal, par une tuyère convergentedivergente à effet venturi, au col duquel débouche une canalisation d'amenée de l'adjuvant à injecter dans te fluide principal et un passage de limitation de la perte de charge entre
L'amont et L'aval de la tuyère pourvu d'une soupape tarée dont le tarage définit la valeur désirée de ta perte de charge.
To this end, the subject of the invention is therefore a device for the metered injection of an adjuvant into the main flow of a liquid, constituted, in a section of the duct for the passage of the main fluid, by a convergent divergent nozzle with a venturi effect. , at the neck of which opens a supply line for the adjuvant to be injected into the main fluid and a passage for limiting the pressure drop between
Upstream and Downstream of the nozzle provided with a calibrated valve whose calibration defines the desired value of your pressure drop.

Selon l'une des caractéristiques de l'invention, le passage de compensation est ménagé annulairement autour du col tandis que la soupape tarée comporte un clapet annulaire guidé axialement par une surface extérieure du corps de la tuyère pour coopérer avec un siège annulaire à L'intérieur duquel débouche ledit passage. According to one of the characteristics of the invention, the compensation passage is formed annularly around the neck while the calibrated valve comprises an annular valve guided axially by an external surface of the body of the nozzle to cooperate with an annular seat at L ' inside of which said passage opens.

Dans un mode préféré de réalisation, la tuyère est constituée par un premier manchon comportant, à L'une de ses extrémités, la partie convergente de la tuyère dont le col s'ouvre dans le volume intérieur du manchon, et à son autre extrémité un moyen de fixation pour un second manchon, exté- rieurement cylindrique, de diamètre plus faible que celui du premier manchon, et comportant la partie divergente de la tuyère, iedit passage de compensation étant ménagé dans ledit premier manchon et débouchant en aval du col, à l'intérieur d'une surface annulaire, formant siège de soupape, portée par ladite autre extrémité du premier manchon. In a preferred embodiment, the nozzle consists of a first sleeve comprising, at one of its ends, the converging part of the nozzle, the neck of which opens into the internal volume of the sleeve, and at its other end a fixing means for a second sleeve, externally cylindrical, of smaller diameter than that of the first sleeve, and comprising the divergent part of the nozzle, said compensating passage being formed in said first sleeve and opening downstream from the neck, inside an annular surface, forming a valve seat, carried by said other end of the first sleeve.

De manière avantageuse, on notera que le second manchon définit dans le premier une chambre communiquant avec le col, ladite chambre étant raccordée à un premier conduit radial d'amenée de l'adjuvant prévu dans le premier manchon et à un second conduit radial également prévu dans le premier manchon pour mettre en communication ladite chambre avec ledit passage annulaire, ce second conduit radial étant équipé d'un organe de réglage de la dimension de sa section accessible par
L'extérieur de la section de conduit de passage du fluide principal.
Advantageously, it will be noted that the second sleeve defines in the first a chamber communicating with the neck, said chamber being connected to a first radial conduit for supplying the adjuvant provided in the first sleeve and to a second radial conduit also provided in the first sleeve for placing said chamber in communication with said annular passage, this second radial duct being equipped with a member for adjusting the dimension of its section accessible by
The exterior of the main fluid passage duct section.

L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires;
Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe axiale du dispositif selon l'invention, selon la ligne I-I de la figure 2;
- la figure 2 est une coupe diamétrale de ce
dispositif au niveau du col du Venturi, selon la ligne II-II
de la figure 1.
The invention will be better understood during the description given below by way of purely indicative and nonlimiting example which will make it possible to identify the advantages and the secondary characteristics thereof;
Reference will be made to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is an axial sectional view of the device according to the invention, along line II of Figure 2;
- Figure 2 is a diametral section of this
device at the Venturi neck, along line II-II
of figure 1.

En se reportant à ces figures, on voit un tronçon
de tube cylindrique 1 équipé, à chacune de ses extrémités,
d'une bride 2,3 de raccordement étanche à des brides compLé-
mentaires non représentées dont sont pourvues deux sections de
tuyau de circulation de fluide, telles que l'on peut en rencon
trer dans le matériel de lutte contre L'incendie. Ces brides 2
et 3 sont susceptibles de tourner autour de lueur axe, grâce
à une fixation tournante aux extrémités du tronçon 1, consti
tuée par La coopération de vis radiales 2a, 3a avec des gorges -de la bride 2b, 3b. Un joint d'étanchéité torique 5,6 est
également porté par chacune des brides.
Referring to these figures, we see a section
of cylindrical tube 1 fitted, at each of its ends,
a flange 2,3 of tight connection to flanges complete
unrepresented with two sections of
fluid circulation pipe, as can be seen
Find firefighting equipment. These flanges 2
and 3 are likely to revolve around an axis glow, thanks
to a rotating fixing at the ends of section 1, built
killed by the cooperation of radial screws 2a, 3a with grooves -from the flange 2b, 3b. An O-ring seal 5.6 is
also carried by each of the flanges.

Le tronçon 1 possède,en outre, un orifice 7 autour
duquel est soudé un embout 8 de raccordement d'une conduite
non représentée d'amenée d'un adjuvant.
The section 1 also has an orifice 7 around
which is welded a nozzle 8 for connecting a pipe
not shown supply of an adjuvant.

A l'intérieur du tronçon 1, une tuyère convergente
divergente 9 est placée de manière que son col 9a soit situé
au niveau diamétral de l'orifice 7. Elle est maintenue dans
le tube par tout moyen convenable (par exemple, une vis tra
versant radialement la paroi du tube) et comporte deux joints
toriques d'étanchéité 10, interdisant un passage incontrôlé
de fluide entre elle et le tube 1.
Inside section 1, a converging nozzle
divergent 9 is placed so that its neck 9a is located
at the diametrical level of the orifice 7. It is maintained in
the tube by any suitable means (for example, a tra
radially pouring the wall of the tube) and has two seals
sealing rings 10, preventing uncontrolled passage
fluid between it and the tube 1.

Dans le mode de réalisation représenté aux figures,
la tuyère 9 est composée d'une première partie 11 en forme de
manchon, qui comporte un alésage cylindrique 12 ouvert à
L'extrémité lia (aval) du manchon dans lequeL aboutit le col
13a du convergent 13 dont est équipé à son autre extrémité le
manchon 11. Un orifice radial 14 fait communiquer le chambra
ge 12 avec L'orifice 7 prévu dans Le tronçon 1. L'extrémité
12a de l'alésage 12 est taraudée et le manchon 11 est pourvu
de deux ouvertures longitudinales 15a et 15b, de section par
tiellement annulaire, formant une dérivation pour le fluide
circulant dans le sens A, en parallèle avec le col de la tuyère.
In the embodiment shown in the figures,
the nozzle 9 is composed of a first part 11 in the form of
sleeve, which has a cylindrical bore 12 open to
The end 11a (downstream) of the sleeve in which the neck terminates
13a of the converging 13 which is equipped at its other end with the
sleeve 11. A radial orifice 14 makes the chambra communicate
ge 12 with Port 7 provided in Section 1. The end
12a of the bore 12 is tapped and the sleeve 11 is provided
two longitudinal openings 15a and 15b, of section through
partially annular, forming a bypass for the fluid
running in direction A, in parallel with the nozzle neck.

La tuyère 9 comporte également une seconde partie 16 qui forme le divergent. Elle se présente également sous la forme d'un manchon cylindrique dont une des extrémités 16a est logée dans le chambrage 12 du manchon 11 par vissage d'un filetage 16b dans le taraudage 12a. Un léger espace 17 sépare le col du convergent du col du divergent. La partie non occupée par le manchon 16 de l'alésage 12 est ainsi en communication avec le col 9a de la tuyère 9. The nozzle 9 also comprises a second part 16 which forms the divergent. It also takes the form of a cylindrical sleeve, one of the ends 16a of which is housed in the recess 12 of the sleeve 11 by screwing a thread 16b into the internal thread 12a. A slight space 17 separates the neck of the convergent from the neck of the diverging. The part not occupied by the sleeve 16 of the bore 12 is thus in communication with the neck 9a of the nozzle 9.

La surface extérieure du manchon 16,de diamètre extérieur inférieur à celui du manchon 11 délimite avec le tronçon 1 un passage pour le fluide venant des ouvertures 15a et 15b, présente un épaulement 18a tourné vers l'extrémité 11a du manchon 11, et une portée cylindrique 18b sur laquelle est monté à coulissement un clapet annulaire 19 de diamètre inférieur à celui du tronçon 1 pour permettre L'écoulement du fluide entre lui et le tube. Ce clapet 19 est repoussé contre l'extrémité lia du manchon 11 par un ressort taré 20 qui prend appui sur l'épaulement 18a. La face active du clapet, ici de forme conique, coopère avec la partie lla du manchon 11 conformé en un siège correspondant au clapet, à L'intérieur duquel débouchent les deux passages 15a, 15b. Ainsi, lorsque la pression qui règne au niveau du convergent 13 est inférieure à celle régnant à la sortie du divergent 16 augmentée de la pression du ressort 20 sur le clapet, le passage dérivatif 15a, 15b est fermé. Si en revanche, cette pression est plus forte, le clapet est soulevé et un écoulement est possible, venant diminuer la différence de pression entre L'amont et l'aval et donc la perte de charge au niveau du venturi. The outer surface of the sleeve 16, of outer diameter smaller than that of the sleeve 11 defines with the section 1 a passage for the fluid coming from the openings 15a and 15b, has a shoulder 18a turned towards the end 11a of the sleeve 11, and a bearing cylindrical 18b on which is slidably mounted an annular valve 19 of diameter smaller than that of the section 1 to allow the flow of fluid between it and the tube. This valve 19 is pushed against the end 11a of the sleeve 11 by a calibrated spring 20 which bears on the shoulder 18a. The active face of the valve, here of conical shape, cooperates with the part 11a of the sleeve 11 shaped into a seat corresponding to the valve, inside which open the two passages 15a, 15b. Thus, when the pressure prevailing at the convergent 13 is lower than that prevailing at the outlet of the divergent 16 increased by the pressure of the spring 20 on the valve, the bypass 15a, 15b is closed. If, on the other hand, this pressure is higher, the valve is raised and a flow is possible, thereby reducing the pressure difference between upstream and downstream and therefore the pressure drop at the venturi.

On comprend donc qu'en choisissant un ressort 20 convenablement taré oo définit la perte de charge acceptable au travers de la tuyère, c'est-à-dire celle qui ne nuira pas à la propulsion suffisamment énergique du fluide à la lance d'incendie se trouvant environ à une vingtaine de mètres du dispositif.It is therefore understandable that by choosing a spring 20 suitably calibrated oo defines the acceptable pressure drop across the nozzle, that is to say that which will not harm the sufficiently energetic propulsion of the fluid to the fire hose. being about twenty meters from the device.

La dépression créée au col 9a de la tuyère con5ti- tue le moyen d'aspiration de L'adjuvant et son incorporation dans le courant de fluide principal. Compte tenu des dimensions de l'appareil et des pressions en jeu, en régime stabilisé, on obtient de 5 à 6 X d'i-ntroduction d'adjuvant dans le fluide principal, ce qui correspond, en général, au maximum du besoin. Pour diminuer et donc régler cette proportion, on a prévu d'ouvrir plus ou moins une communication 21 entre le col 9a de la tuyère et l'un des passages annulaires 15a ou 15b. The depression created at the neck 9a of the nozzle constitutes the means of suction of the adjuvant and its incorporation into the main fluid stream. Taking into account the dimensions of the device and the pressures involved, in steady state, 5 to 6 X of i-ntroduction of adjuvant are obtained in the main fluid, which generally corresponds to the maximum of the need. To decrease and therefore adjust this proportion, provision has been made to open more or less a communication 21 between the neck 9a of the nozzle and one of the annular passages 15a or 15b.

Cette modification de la section de passage de l'ouverture 21 peut être obtenue par une vis pointeau 22, accessible de l'ex- térieur du tube 1, qui coopère avec le débouché de l'ouverture 21 dans le canal 15a. D'autres moyens peuvent être envisagés, comme par exemple, un volet circulaire masquant plus ou moins cette ouverture et commandé par une bague annulaire tournant sur le tronçon de tube 1. On peut également prévoir des repères fixes et sur l'organe de commande de l'obturateur, qui permettent d'afficher directement la proportion d'adjuvant introduite dans telle ou telle position de l'obturateur.This modification of the passage section of the opening 21 can be obtained by a needle screw 22, accessible from the outside of the tube 1, which cooperates with the outlet of the opening 21 in the channel 15a. Other means can be envisaged, such as, for example, a circular shutter masking more or less this opening and controlled by an annular ring rotating on the section of tube 1. It is also possible to provide fixed marks and on the control member of the shutter, which make it possible to directly display the proportion of adjuvant introduced in such or such position of the shutter.

L'invention trouve une application intéressante dans le domaine du matériel de lutte contre l'incendie.  The invention finds an interesting application in the field of fire fighting equipment.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'injection dosée d'un adjuvant dans le débit principal d'un liquide, constitué, dans une section (1) du conduit de passage du fluide principal, par une tuyère (9) convergente-divergente à effet venturi, au col (9a) duquel débouche une canalisation (7,14) d'amenée de L'adjuvant à injecter dans le fluide principal, et un passage (15a, 15b) de timitation de la perte de charge entre L'amont et l'aval de la tuyère (9) pourvu d'une soupape (19) tarée dont le tarage définit la valeur désirée de la perte de charge, caractérisé en ce que ledit passage (15a, 15b) de compensation est ménagé annulairement autour du col tandis que la surface tarée (19) comporte un clapet annulaire guidé axialement par une surface extérieure (18b) du corps de la tuyère pour coopérer avec un siège annulaire (lia) à l'intérieur duquel débouche ledit passage (15a, 15b) 1. Device for metered injection of an adjuvant into the main flow of a liquid, constituted, in a section (1) of the main fluid passage duct, by a convergent-divergent nozzle (venturi effect), at neck (9a) from which opens a pipe (7,14) for supplying the adjuvant to be injected into the main fluid, and a passage (15a, 15b) for regulating the pressure drop between upstream and downstream of the nozzle (9) provided with a calibrated valve (19) whose calibration defines the desired value of the pressure drop, characterized in that said compensating passage (15a, 15b) is formed annularly around the neck while the calibrated surface (19) comprises an annular valve guided axially by an external surface (18b) of the body of the nozzle to cooperate with an annular seat (lia) inside which opens said passage (15a, 15b) 2.Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tuyére (9) est constituée par un premier manchon (11) comportant, à l'une de ses extrémités, la partie-convergente (13 > de la tuyère dont le col s'ouvre dans le-volume intérieur (12) du manchon (11) et à son autre extrémité, un moyen de fixation (12a) pour un second manchon (16), extérieurement cylindrique (18), de diamètre plus faible que celui du premier manchon (11) et comportant la partie divergente de la tuyère, ledit passage de compensation (15a, 15b) étant ménagé dans ledit premier manchon (11) et débouchant en aval du col (9a), à l'intérieur d'une surface annulaire (lita), formant siège de soupape, portée par ladite autre extrémité du premier manchon (11). 2. Device according to claim 1 characterized in that the nozzle (9) is constituted by a first sleeve (11) comprising, at one of its ends, the converging part (13> of the nozzle whose neck s' opens in the interior volume (12) of the sleeve (11) and at its other end, a fixing means (12a) for a second sleeve (16), externally cylindrical (18), of smaller diameter than that of the first sleeve (11) and comprising the divergent part of the nozzle, said compensation passage (15a, 15b) being formed in said first sleeve (11) and opening out downstream of the neck (9a), inside an annular surface ( lita), forming a valve seat, carried by said other end of the first sleeve (11). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface extérieure (18b) du second manchon (16) constitue un guide de coulissement pour le clapet (19) annulaire coopérant avec le siège (lita) susdit. 3. Device according to claim 2, characterized in that the outer surface (18b) of the second sleeve (16) constitutes a sliding guide for the annular valve (19) cooperating with the seat (lita) above. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second manchon (16) se visse dans le volume inté rieur (12) du premier manchon (11) par l'une de ses extrémités (16a). 4. Device according to claim 3, characterized in that the second sleeve (16) is screwed into the interior volume (12) of the first sleeve (11) by one of its ends (16a). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4 caractérisé en ce que le second manchon (16) possède un épauLement extérieur (18a) tourné vers le siège (1 la) susdit, formant appui pour un ressort taré (20) de rappel du clapet sur son siège. 5. Device according to claim 3 or claim 4 characterized in that the second sleeve (16) has an outer shoulder (18a) facing the seat (1 la) above, forming support for a calibrated spring (20) of the return valve on its seat. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le second manchon (16) définit dans le premier (11) une chambre (17) communiquant avec le col (9a), ladite chambre étant raccordée à un premier conduit radial (7) d'amenée de l'adjuvant prévu dans le premier manchon (11) et à un second conduit radial (21) également prévu dans le premier manchon (11) pour mettre en communication ladite chambre (17) avec ledit passage annulaire (15a), ce second conduit radial étant équipé d'un organe (22) de réglage de la dimension de sa section accessible par L'extérieur de la section de conduit (1) de passage du fluide principal. 6. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the second sleeve (16) defines in the first (11) a chamber (17) communicating with the neck (9a), said chamber being connected to a first radial duct (7) for supplying the adjuvant provided in the first sleeve (11) and to a second radial duct (21) also provided in the first sleeve (11) for placing said chamber (17) in communication with said annular passage ( 15a), this second radial duct being equipped with a member (22) for adjusting the dimension of its section accessible from the outside of the duct section (1) for the passage of the main fluid. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ensemble des deux manchons (11,16) prérèglé est monté de manière étanche dans la section de conduit (1) susdite, constituée par un tronçon de tube pourvu d'un ajutage (8) radial de raccordement du conduit d'amenée de L'adjuvant, d'un orifice d'accès (7) pour l'organe de réglage susdit et de deux brides (2,3) d'accouplement à un tuyau de circulation du fluide principal.  7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the assembly of the two preset sleeves (11,16) is mounted in leaktight manner in the above-mentioned section of conduit (1), constituted by a section of tube provided with '' a radial nozzle (8) for connecting the admixture supply duct, an access orifice (7) for the above-mentioned adjustment member and two flanges (2,3) for coupling to a main fluid circulation pipe.
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