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COUDE, DE TUYAUA DEVIATION BRUSQUE, ET A PERTE DE PRESSION REDU,ITE-.
Pour maintenir faibles les pertes ,de pression dans les déviations de canalisations tubulaires, on utilise souvent des coudes à grand rayon de courburertels que celui que représente la figure 1 du dessin annexé. Ces coudes ont, toutefois, le grand inconvénient d'utiliser beaucoup de place et de réduire le profil utilisable. Dans bien des cas, on est forcé d'uti- liser des coudes de tuyau à déviation brusque qui, naturellement, occasion- nent des pertes de pression élevéeso
Pour diminuer ces pertes de pression, on a eu recours, en maintes occasions, à l'agencement d'aubes directrices dans les coudes. Sur la fig.
2, est représenté un coude à aubes directrices ou persiennes de ce genre que, par exemple, l'on utilise dans les installations de souffleries. Cet agence- ment est, toutefois, très cher car il exige de nombreuses aubes directrices, qui, de plus, doivent être profilées. Il faut ajouter à cela que, pour don- ner aux aubes directrices une forme efficace, il faut, la plupart du temps, . se livrer à de laborieux essais théoriques et.expérimentaux. Pour ces rai- sons, ce genre d'agencement ne se révèlent intéressant, en pratique, que pour les installations très importantes et très précieuses.
Le coude pour tuyau qui fait l'objet de la présente invention per- met d'éviter ces difficultés et inconvénients. Dans un coude pour tuyau réalisé selon la présente invention, tout d'abord, la section .de tuyau de forme circuaire passe, progressivement., à une forme carrée ou-rectangulaire sans modificatiôn de la direction d'écoulement, et, en général, avec ralen- tissement simultané dudit écoulement. A la section rectangulaire se raccor- de une pièce coudée circulaire à déviation relativement brusque et à section constante. A cette pièce coudée succède alors le plus souvent une pièce de transition dans laquelle la section rectangulaire repasse progressivement à la forme circulaire, la direction d'écoulement étant conservée.
Ce nouveau genre de coude pour tuyau .8: tout d'abord l'avantage
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d'abaisser la vitesse avant la déviation, sans que l'on doive dépasser la plus grande hauteur ou largeur de la conduite à laquelle il se raccordé.
Etant donné la vitesse d'écoulement réduite, les pertes de charge, dans la pièce coudée, se trouvent abaissées. Toutefois, le plus grand avantage provient de ce que l'on peut diviser la partie coudée en plusieurs coudes déviateurs à faibles pertes par déviation, en montant, dans cette dernière des tôles directrices de forme cylindrique ayant même axe que les parois cylindriques du tuyau. On sait que les pertes par déviation dans un coude sont minima quand le rapport entre le rayon de courbure moyen et la hauteur de la section dans le coude possède une certaine valeur optima. En divisant le coude, on peut obtenir les rapports les plus favorables pour les divers coudes élémentaires.
De préférence, on choisit le nombre et l'agencement des tôles directrices de façon que le rapport du rayon de courbure moyen à la hauteur de la section soit, autant que possible, optimum et égal pour chaque coude partiel.
Le présent exemple permettra de mieux faire comprendre ces rapports.
Le rayon de courbure de la paroi intérieure de la pièce coudée a, par exemple, 350 millimètres et celui de la paroi extérieure 1850 millimètres.
La hauteur de la section est donc de 1500 millimètres et le rapport du rayon de courbure moyen à la hauteur de la section est égal à 350¯1500/2=0,735 1500 La valeur optima que l'on cherche à atteindre est voisine de 1,85. On peut obtenir cette valeur en intercalant deux tôles directrices de rayons de cour- bure respectifs 610 mm et 1063 mm, comme le montre le calcul suivant : 1063 + 787/2 Premier coude partiel, rapport 1063+782 1,85 Deuxième coude partiel., rapport 610 453/2 lu, 85 Deuxième coude partiel, rapport 610+453/2 1,85 Troisiéme coude partiel, rapport 350+260/2 !,85
Lorsque la section du coude est très large par rapport à la hau- teur, il peut être indiqué également de diviser la pièce coudée par insertion de parois planes perpendiculaires aux tôles ou aubes directrices.
La fig. 3 représente un coude de tuyau réalisé selon la présente invention. Ce coude se compose des pièces de transition a et c et de la piè- ce coudée b. Dans les pièces de transition, la section circulaire passe progressivement à une forme carrée ou inversement. La pièce coudée b est formée par deux parois cylindriques d à axe commun et par deux parois pla- nes perpendiculaires aux précédentes.
Des tôles ou aubes directrices cylindriques f ayant le même axe e que les parois d sont fixées à l'intérieur de la pièce coudée b.
La fig. 4 donne un autre exemple de coude selon la présente inven- tion. Dans ce coude, la section circulaire passe à une forme rectangulaire, de telle sorte que le profil utilisable p ne soit en aucune manière réduit par le coude. La tôle directrice h est montée dans la pièce coudée g De cette manière, bien que la déviation soit brusque, les pertes de pression sont réduites.
Ces nouveaux coudes pour tuyaux sont beaucoup plus simples et plus économiques à fabriquer que le coude à persiennes représenté sur la fig. 2.
Ils se composent, en outre, de beaucoup moins de pièces, d'ailleurs plus sim- ples. Les dimensions du coude peuvent être déterminées à l'aide d'un petit nombre de facteurs. Etant donné que l'écoulement est guidé sur un trajet relativement étendu, les pertes de charge peuvent être maintenues plus fai- bles qu'avec un coude selon la fig. 2. Il faut ajouter encore que le présent coude est beaucoup moins sensible aux inexactitudes de fabrication que ne l'est le coude de la fig. 2. Il possède, en outre, l'avantage d'éviter les cordons de soudure transversaux par rapport à la direction d'écoulement, ce
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qui permet, lorsqu'on le réalise par soudure, d'obtenir des surfaces lisses maxima et un minimum de pertes de charge..
Les deux exemples d'application suivants feront bien comprendre la construction et les avantages du nouveau coude de tuyau.
Sur la fig. 5, le récipient i muni du tiroir k, doit être réuni, avec le minimum de pertes de charge, au canal d'évacuation q Le coude ob- jet de l'invention permet de satisfaire à ces exigences. Dans ce-cas, il est avantageux de prévoir pour la pièce de transition 1 un élargissement parti- culièrement grand, d'une part, pour regagner une énergie cinétique aussi gran- de que:possible et, d'autre part, pour maintenir faibles les pertes par dévia- tion.
Sur l'exemple de la fig. 6, on utilise le nouveau coude pour amé- liorer le guidage dans la conduite faisant suite au séparateur à cyclone m.
A l'aide du nouveau coude, on peut dévier la conduite vers le bas, immédia- tement à côté du séparateur, sans avoir à supporter les grosses pertes'de pression que donnerait un coude à rayon de courbure important. Le nouveau coude réunit en outre un encombrement réduit à un minimum de dissipation de puissance.,
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au coude qui vient d'être décrit, notamment par substitution de moyens techniques é- quivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.