La présente invention est relative à un silencieux injecteur ou éjecteur pour la détente d'un fluide gazeux et, plus particulièrement, à un dispositif de soufflage équipé d'un ensemble de tels silencieux.

Dans de nombreuses applications industrielles, la détente d'un fluide tel qu'un gaz est une opération qui engendre des émissions acoustiques qu'il importe de supprimer ou tout au moins de réduire à un niveau considé- ré comme tolérable, de manière à atténuer les effets sono¬ res et/ou mécaniques nuisibles de ces émissions. C'est le cas notamment lorsqu'on souhaite détendre des gaz ou des vapeurs à l'atmosphère, vidanger des réservoirs de gaz sous pression, détendre de l'air chaud pour dégivrer des filtres d'entrée d'air de turbines à gaz ou de compresseurs de gaz, par exemple.

Les injecteurs ou éjecteurs de gaz eu de vapeur utilisés dans de telles applications comportent des trous ou lumières par lesquels le gaz à détendre entre dans un milieu à la pression atmosphérique. Suivant une première disposition connue, on réduit les émissions acoustiques en recouvrant extérieurement la partie de l' injecteur ou éjecteur qui présente ces lumières avec une pièce en métal fritte, ou en matière plastique frittée. Cette disposition n'est pas sans inconvénient. En effet, outre une tenue en température des pièces frittées qui peut être insuffisante et un accroissement de l'encombrement d'ense__Dle dû à la position extérieure de la pièce frittée, un colmatage de la pièce frittée par des matériaux entraînés par le gaz à détendre est à craindre, du fait de la faible porosité de la pièce frittée.

Suivant une autre disposition connue, on assure une détente silencieuse du gaz en disposant, extérieurement, sur un pot d'échappement, une chambre de détente, un organe d*étranglement ou autre moyen d'échappemen , une

garniture annulaire plus ou moins étendue et épaisse, cette garniture annulaire pouvant être réalisée en divers matériaux tels que, par exemple, une laine ou toile métallique, une laine de verre ou de fibres synthétiques, des fibres d'amiante, des copeaux métalliques ou de bois, des tissus ou tricots métalliques. Des exemples de tels dispositifs de détente silencieuse sont décrits aux brevets français No. 1.561.483, 2.250.379, 2.372.373 et 2.498.681. On remarquera que les garnitures utilisées dans ces exemples accroissent, du fait de leur forme annulaire, l'encombrement des dispositifs équipés de ces garnitures, à volume égal de garniture acoustiquement absorbante utilisée.

La présente invention a pour but de réaliser un silencieux injecteur ou éjecteur pour la détente d'un fluide gazeux qui ne présente pas les inconvénients de colmatage ou d'encombrement des silencieux de la technique antérieure.

La présente invention a aussi pour but de réaliser un tel silencieux composé d'organes standard, simples et interchangeables, de manière à se prêter à une réalisation peu coûteuse.

La présente invention a encore pour but de réaliser un tel silencieux qui se présente sous la forme d'une car- touche amovible facile à installer ou à remplacer dans un dispositif équipé de tels silencieux.

On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront dans la suite de la description, avec un silencieux injecteur ou éjecteur pour la détente d'un fluide gazeux comprenant un organe de montage du silencieux sur une source de ce fluide et une enveloppe présentant une première extrémité couverte par une pièce d'étranglement portée par cet organe de manière à communiquer intérieurement avec la source de fluide, cette enveloppe présentant un deuxième extrémité distante de la première et percée de lumières pour le passage dans un milieu extérieur du fluide admis dans l'enveloppe,

caractérisé en ce que la pièce d'étranglement présente une section totale d'ouverture dimensionnée pour établir un écoulement subsonique à faible vitesse du fluide du côté de la source et relever à vitesse sonique 1'écoulement du fluide à travers cette pièce, et une garniture en fil métallique remplissant entièrement l'espace intérieur à l'enveloppe, de la pièce perforée jusqu'à la deuxième extrémité de cette enveloppe, avec recouvrement intérieur des lumières percées dans cette deuxième extrémité de l'enveloppe.

Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, la garniture est constituée par un tricot de fil métallique, formé en rouleau serré.

Suivant d'autres modes de réalisation non limitatifs, cette garniture prend la forme d'un tissu métallique en rouleau serré ou encore d'une mousse métallique à cellules ouvertes.

La présente invention fournit aussi un dispositif de soufflage d'un fluide gazeux sur une surface étendue, équipé d'un ensemble de silencieux suivant l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs rampes parallèles montées sur un collecteur commun lui-même raccordé à une source d'un fluide gazeux, chaque rampe portant plusieurs silencieux injecteurs ou éjecteurs de fluide régulièrement distribués et orientés de manière que le fluide gazeux soit uniformément distribué par 1'ensemble des silencieux sur toute la surface à traiter par soufflage.

Au dessin annexé, donné seulement à titre d'exemp- le :

- la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de soufflage d'un fluide gazeux équipé d'un ensemble de silencieux suivant la présente invention, et

- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un des silencieux suivant l'invention monté sur le dispositif de la figure 1.

Le dispositif de soufflage représenté à la figure 1

est susceptible d'être utilisé dans bien des applications ainsi que le reconnaîtra l'homme de métier, comme le dégivrage de l'entrée d'air d'une turbine ou d'un compresseur à gaz, la purge ou la détente de réservoirs d'air comprimé ou de vapeurs sous pression, le soufflage de vapeur sur une surface à nettoyer par exemple e , d'une manière plus générale, dans la décompression silencieuse de tous gaz ou vapeurs à toutes températures.

Le dispositif de soufflage représenté à la figure 1 est installé, à titre d'exemple non limitatif d'appli¬ cation de l'invention, en face de la section d'entrée 1 d'une turbine ou d'un compresseur à gaz (non représenté). Cette section d'entrée est ordinairement équipée d'un ou plusieurs filtres qui peuvent, par temps humide et froid, se colmater par de la glace en coupant ainsi l'admission d'air, ou du moins en réduisant celle-ci. Dans cette hypothèse, il faut alors déboucher l'entrée d'air en faisant fondre la glace, par exemple à l'aide d'un soufflage d'air chaud dans le filtre. Pour ce faire, le dispositif de la figure 1 comprend une source d'air chaud sous pression (non représenté ), alimentant suivant la flèche F une canalisation 2 munie d'une vanne de réglage 3. La canalisation 2 alimente à son tour un collecteur tubulaire 4, par exemple horizontal, sur lequel sont distribuées régulièrement et parallèl¬ ement, des rampes verticales 5, 5', etc.. qui portent chacune plusieurs silencieux injecteurs et détendeurs d'air 6, 6', etc.. suivant l'invention, distribués régulièrement et orientés de manière à souffler de 1'air chaud sur toute l'étendue de la section d'entrée 1 de l'air de la turbine, -pour assurer ainsi un dégivrage uni¬ forme du filtre placé dans cette entrée d'air. Le maillage des silencieux peut être..compris avantageusement entre 300 x 300 mm et 1000 x 1000 mm, suivant les dimensions de ceux-ci.

Avec des injecteurs d'air classiques en lieu et place des silencieux 6, 6.'... suivant l'invention, une

telle alimentation à basse pression exige des rampes 5, 5' de fort diamètre et donc coûteuses, si on veut limiter la vitesse de 1'écoulement et le bruit dans les tuyauteries 2, 4, 5, 5'... en particulier dans les coudes ou les raccordements en "T".

Suivant la présente invention, les silencieux 6, 6'..., qui jouent simultanément le rôle d' injecteurs, réalisent une détente silencieuse sonique des gaz chauds. Grâce aux silencieux suivant l'invention, on obtient une bonne répartition de 1'air chaud dans la section 1 d'entrée d'air et on peut utiliser entre la vanne 3 et ces silencieux, des tuyauteries de faible diamètre, donc moins coûteuses, dans lesquelles la pression peut être réglée, par dimensionnement de la section de passage de la pièce d'étranglement, à une valeur comprise en 5 et 15 bars, ou plus si la source d'air chaud le permet.

On décrira maintenant plus en détail un silencieux injecteur suivant l'invention, en se référant à la figure 2 du dessin qui représente un tel silencieux en coupe longitudinale.

Celui-ci comprend essentiellement une enveloppe tubulaire cylindrique 7 fermée à une première extrémité par une pièce d'étranglement 8 et à une deuxième extrémité par un disque 9. La première extrémité de cette enveloppe tubulaire est montée dans un organe de montage 10 prenant la forme d'un embout de fixation du silencieux sur une source d'alimentation en fluide gazeux (non représentée à la figure 2). L'embout 10 est fixé par vissage ou soudure sur la source pour assurer une communication entre la source et l'enveloppe 7 du silencieux, à travers la pièce d'étranglement 8. Celle-ci s'appuie sur un épaulement annulaire 11 formé dans l'alésage 12 de cet embout qui reçoit l'extrémité adjacente de l'enveloppe tubulaire 7. L'embout 10 peut être un embout du commerce réalisé par tournage ou forgeage et présente un filetage pour la fixation de l'enveloppe 7. Celle-ci pourrait aussi être soudée sur cet embout. L'autre extrémité de l'enveloppe

est percée de lumières 13, 13', 13",... réparties régulièrement autour de l'enveloppe au voisinage du disque 9. Le disque 9, fixé sur 1'enveloppe 7 par soudure ou vissage, peut lui-même être percé de lumières. La surface cumulée de toutes ces lumières est, de préférence, dans un rapport 5 à 40 avec la surface ouverte de la pièce d'étranglement 8.

Suivant un mode de réalisation préféré de

1'invention, la pièce d'étranglement prend, la forme d'une plaque circulaire percée de trous de même diamètre et régulièrement répartis. Cette plaque peut être réalisée par poinçonnage d'une feuille de tôle perforée, ou bien par perçage. Son épaisseur est fonction de la pression dans la rampe 5 et de son diamètre. Une caractéristique essentielle de cette plaque 8 tient en ce que le cumul S2 des sections de ces trous doit être réduit par rapport à la section d'entrée SI de l'embout 10, de manière à assurer un écoulement sonique du gaz à l'entrée dans l'enveloppe 7, tout en maintenant un même débit-masse et un écoulement subsonique du it gaz dans les tuyauteries amont du dispositif suivant l'invention, pour un but qui apparaîtra plus loin.

Une caractéristique essentielle du silencieux suivant l'invention, liée à la présence d'ondes de choc en aval de la plaque 8, tient en ce que l'enveloppe tubulaire 7 est entièrement remplie, de la plaque perforée 8 au disque 9, d'une garniture 14 en fil métallique fin (intérieur à 1 mm), du type tricot ou tissu enroulé serré. La longueur L de la garniture ne doit pas être inférieure à 20 mm pour une enveloppe 7 de petit diamètre et doit être comprise si possible entre 20 et 300 mm quel que soit le diamètre de l'enveloppe. La porosité d'un tel tricot ou tissu est supérieure à 80%.

Le fonctionnement du silencieux suivant 1'invention s'établit alors comme suit. Le gaz qui pénètre dans

1'enveloppe 7 subit une détente sonique au niveau de la plaque 8 et la garniture en fil métallique, 14 réduit alors

le bruit de la détente en stabilisant et fractionnant les ondes de choc et en homogénéisant l'écoulement. Grâce au fait qu'elle recouvre intérieurement les lumières 13, 13', 13",..., la garniture réduit aussi l'émission vers l'extérieur de bruits engendrés par le passage du gaz à travers ces lumières. La présence d'un écoulement sonique empêche toute remontée des bruits vers l'amont, donc dans le reste de l'installation. De surcroît l'augmentation de la pression dans l'installation, due à la pièce d'étranglement, a pour effet, pour un même débit-masse, de réduire la vitesse du fluide et donc le bruit dans l'alimentation. En aval de la plaque 8, l'écoulement s'opère à faible vitesse et à basse pression et l'enveloppe tubulaire 7 n'est donc pas soumise à des pressions intérieures élevées.

D'autres matériaux pourraient être choisis pour constituer la garniture 14, par exemple une mousse métallique à celles ouvertes de porosité supérieure à 50%. D'une manière générale, il convient que ce matériau manifeste une bonne résistance mécanique à la pression développée par le gaz entré par les trous de la plaque perforée 8, de manière à ne pas être refoulé vers l'autre extrémité de 1 ' enveloppe et à continuer à remplir complètement celle-ci. A cet égard, des essais ont montré que le tricot métallique référencé G 270, inox 304 L, gaufré, double et enroulé serré, dans les catalogues de la Société GANTOIS, donne d'excellents résultats.

Le silencieux suivant l'invention se prête à des réalisations en tous diamètres à de faibles coûts à 1'aide d'organes, embout, tube, etc.. du commerce. Il peut être entièrement métallique en acier ou acier inoxydable et résiste à des pressions élevées, la pression amont n'étant appliquée qu'à la pièce 8. Il peut résister aussi à des températures élevées par une réalisation en acier inoxy- dable réfractaire, y compris le tricot métallique. On peut, en prévoyant une fixation par vissage, lui donner le caractère d'une cartouche amovible et interchangeable.

Grâce à l'invention, on établit de faibles vitesses dans les tuyauteries d'écoulement du gaz en amont du silencieux, la pression étant alors élevée, le silencieux permettant d'obtenir une réduction de 25 à 45 dB du bruit qui serait créé par une détente sonique directe à 1'air libre à travers la section S2.

Le silencieux sonique suivant 1'invention forme en outre écran à la remontée de bruits vers 1'amont dans la tuyauterie d'alimentation. Grâce à l'invention, et du fait des faibles vitesses du fluide dans l'alimentation, on peut envisager le remplacement de la vanne de réglage par une vanne tout ou rien moins coûteuse, ou par plusieurs vannes en parallèle si plusieurs débits de fonctionnement sont nécessaires. En outre, les caractéristiques de porosité, de cohésion et d'élasticité de la garniture se combinent pour assurer un décolmatage efficace de celle-ci sous 1'effet de 1'agitation développée par les ondes de choc qui se propagent dans le silencieux suivant l'invention.