FR3133141A1 - Tronçon de garnissage d’une colonne de séparation gaz/liquide. - Google Patents
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Abstract
Titre : Tronçon de garnissage d’une colonne de séparation gaz/liquide. Un tronçon de garnissage (2) destiné à être installé dans une virole (1) pour former une colonne de séparation gaz/liquide comprend un bloc de traitement (4) d’un fluide prenant globalement une forme cylindrique s’étendant le long d’une direction longitudinale (L), le bloc de traitement (4) étant formé par un empilement de plaques de traitement du fluide le long de la direction longitudinale (L), le bloc de traitement (4) présentant une première face discoïde (8) et une deuxième face discoïde (10) s’étendant chacune dans des plans parallèles l’un par rapport à l’autre, le bloc de traitement (4) présentant une face externe (12) s’étendant sur le pourtour dudit bloc de traitement (4) entre la première face discoïde (8) et la deuxième face discoïde (10), le tronçon de garnissage (2) comportant au moins un élément de maintien (6) du bloc de traitement (4) s’étendant au moins partiellement autour de la face externe (12) du bloc de traitement (4), l’élément de maintien (6) comportant une portion de maintien (20) en position des plaques de traitement du bloc de traitement (4) et une portion frustoconique (22) disposée à une extrémité longitudinale de l’élément de maintien (6) et en contact de la première face discoïde (8), une circonférence de la portion frustoconique (22) diminuant au fur et à mesure que la portion frustoconique (22) se rapproche de la première face discoïde (8). Figure 4.
Description
La présente invention se rapporte au domaine des colonnes de séparation gaz/liquide et à leur assemblage et elle concerne plus particulièrement un procédé d’installation d’un tronçon de garnissage dans une virole afin de former ces colonnes de séparation gaz/liquide.
Les colonnes de séparation gaz/liquide sont connues depuis de nombreuses années et permettent par exemple de réaliser une séparation de différents éléments chimiques entrant dans la composition d’un fluide homogène, par exemple par distillation ou par absorption.
La fabrication d’une colonne de séparation gaz/liquide comprend notamment une étape d’insertion d’une pluralité de tronçons de garnissage au sein d’une virole. Les tronçons de garnissages sont notamment utilisés dans les colonnes pour assurer l'échange de matière et de chaleur entre un gaz montant et un liquide descendant. Ces tronçons de garnissage, qui sont notamment constitués par une superposition de plaques de traitement formées respectivement par plusieurs bandes ondulées, sont souvent appelés "packs". Les tronçons de garnissage sont classiquement empilés les uns sur les autres le long de la direction longitudinale d’allongement de la colonne, le cas échéant avec des séparateurs interposés, afin de participer à la séparation des composants du fluide sur la dimension axiale de la colonne. Il convient que les tronçons de garnissage soient correctement centrés dans la virole, avec un jeu constant et conforme à ce qui a été prévu à la conception de la colonne, afin que l’efficacité de la séparation gaz/liquide soit optimale.
Il est connu de procéder à l’insertion des tronçons de garnissage au sein d’une virole maintenue verticale, la force de gravité facilitant grandement la progression du tronçon de garnissage inséré au sein de la virole. Un tel procédé peut toutefois s’avérer contraignant lorsque les colonnes de séparation gaz/liquide à assembler présentent un diamètre important et une dimension axiale nécessitant la mise en œuvre de viroles de grande longueur, de l’ordre de plusieurs dizaines de mètres. En effet, de tels procédés avec une insertion verticale des tronçons de garnissage nécessitent alors un outillage apte à soulever les tronçons de garnissage sur une grande distance afin de les mettre en regard de l’extrémité de la virole ainsi qu’un site de production présentant une hauteur de plafond supérieure à la longueur de la virole.
Il est donc souhaité, pour les viroles de longueur élevée, de prévoir d’assembler des tronçons de garnissage dans une virole qui est agencée à l’horizontale. Une telle position rend difficile l’insertion des tronçons de garnissage du fait que ladite insertion nécessite une force de poussée considérable sur l’ensemble de la longueur de la virole, la gravité n’intervenant plus comme force d’accompagnement du mouvement du tronçon de garnissage au sein de la virole.
Cette force de gravité peut même entraîner une légère déformation de la virole et rendre compliqué le centrage du tronçon de garnissage par rapport à une ouverture d’entrée de la virole en regard de laquelle le tronçon de garnissage doit être positionné avant d’être poussé à l’intérieur de cette virole.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte et vise à proposer une solution qui permette de faciliter l’insertion d’un tronçon de garnissage dans la virole d’une colonne de séparation gaz/liquide, que la virole et la direction de poussée du tronçon de garnissage dans la virole soient verticales ou horizontales, et qui permette par ailleurs d’assurer une bonne position du tronçon de garnissage au sein de la virole pour garantir l’efficacité de la séparation gaz/liquide au sein de la virole.
La présente invention a pour principal objet un tronçon de garnissage destiné à être installé dans une virole pour former une colonne de séparation gaz/liquide, le tronçon de garnissage comprend un bloc de traitement d’un fluide prenant globalement une forme cylindrique s’étendant le long d’une direction longitudinale, le bloc de traitement étant formé par un empilement de plaques de traitement du fluide le long de la direction longitudinale, le bloc de traitement présentant une première face discoïde et une deuxième face discoïde s’étendant chacune dans des plans parallèles l’un par rapport à l’autre, le bloc de traitement présentant une face externe s’étendant sur le pourtour dudit bloc de traitement entre la première face discoïde et la deuxième face discoïde, le tronçon de garnissage comportant au moins un élément de maintien du bloc de traitement s’étendant au moins partiellement autour de la face externe du bloc de traitement, caractérisé en ce que l’élément de maintien comporte une portion de maintien en position des plaques de traitement du bloc de traitement et une portion frustoconique disposée à une extrémité longitudinale de l’élément de maintien et en contact de la première face discoïde, une circonférence de la portion frustoconique diminuant au fur et à mesure que la portion frustoconique se rapproche de la première face discoïde.
Les plaques de traitement sont superposées les unes sur les autres afin de former le bloc de traitement, les plaques étant au moins ajourées afin de laisser circuler le fluide au travers. Ces plaques de traitement peuvent notamment être formées par des bandes métalliques ondulées et entrecroisées.
L’élément de maintien permet de maintenir les plaques de traitement du bloc de traitement en position, en évitant un décalage radial de l’une des plaques de traitement par rapport à l’autre une fois le tronçon de garnissage installé dans la virole. Cet élément de maintien permet aussi de maintenir les plaques les unes par rapport aux autres au moment de l’insertion dans la virole, et faciliter ainsi cette opération d’assemblage.
Une fois mis en place autour du bloc de traitement, l’élément de maintien est rendu solidaire de ce bloc de traitement, suivant ses déplacements et notamment son insertion le long de l’axe longitudinal dans la virole.
La portion frustoconique prévue selon l’invention en extrémité longitudinale de l’élément de maintien facilite l’insertion du tronçon de garnissage dans la virole, étant entendu que le tronçon de garnissage est inséré dans cette virole par la première face discoïde, c’est-à-dire avec la première face discoïde qui pénètre en première dans la virole. A cet effet, la portion frustoconique est inclinée par rapport à la direction longitudinale du tronçon de garnissage de sorte qu’elle se rapproche de la face externe du bloc de traitement au fur et à mesure qu’elle se rapproche de la première face discoïde. En d’autres termes, le diamètre de la portion frustoconique tend à diminuer en se rapprochant au fur et à mesure de la première face discoïde du tronçon de garnissage. Au niveau de la première face discoïde, le diamètre de la portion frustoconique est sensiblement égal au diamètre du bloc de traitement de sorte que l’on facilite l’insertion de l’extrémité longitudinale du tronçon de garnissage dans la virole. Le plan incliné formé par la portion frustoconique facilite ensuite l’insertion du tronçon de garnissage à moindre effort, par ailleurs en centrant ledit tronçon de garnissage sur l’axe central longitudinal de la virole. Par ce centrage, l’insertion du tronçon de garnissage dans la virole grâce à cette portion frustoconique limite le risque de déformation de la virole.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le tronçon de garnissage comprend une pièce de renvoi de fluide s’étendant sur la périphérie du tronçon de garnissage, la pièce de renvoi de fluide comportant une portion de liaison, sensiblement cylindrique et configurée pour être liée au bloc de traitement et/ou à l’élément de maintien, et une portion de guidage du fluide prolongeant la portion de liaison en formant un plan incliné s’éloignant de la face externe du bloc de traitement au fur et à mesure de l’éloignement de la portion de liaison. La pièce de renvoi de fluide est également couramment désignée comme une « balayette », ou « wall wiper » en anglais.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la portion de guidage prend une forme tronconique.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la pièce de renvoi de fluide est distincte de l’élément de maintien, la portion de liaison étant interposée entre l’élément de maintien et le bloc de traitement. La pièce de renvoi de fluide peut être rapportée et fixée sur l’élément de maintien via un dispositif de fixation, par exemple de type rivet. De la sorte, la pièce de renvoi de fluide et l’élément de maintien peuvent former un sous-ensemble qui se dispose en une unique opération autour du bloc de traitement.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la pièce de renvoi de fluide est disposée de telle sorte que la portion de liaison est disposée entre la portion de guidage et la portion frustoconique.
En d’autres termes, la portion de guidage s’étend depuis la portion de liaison vers la deuxième face discoïde du bloc de traitement, à l’opposé de la première face discoïde en contact de laquelle est la portion frustoconique de l’élément de maintien.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la portion de guidage est mobile entre une position de repos et une position de travail, la portion de guidage étant libre durant la position de repos tandis que la portion de guidage est au moins partiellement plaquée contre une face interne de la virole dans la position de travail. La position de repos est notamment la configuration standard de la pièce de renvoi de fluide avant insertion dans la virole, le diamètre de la portion de guidage au niveau de son extrémité libre dans cette position de repos étant légèrement supérieur au diamètre interne de la virole. La position de travail, au sein de la virole, implique une déformation élastique de la portion de guidage pour permettre l’insertion de la pièce de renvoi de fluide avec le tronçon de garnissage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’élément de maintien et la pièce de renvoi de fluide peuvent être formés dans le même matériau, et notamment en aluminium.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la portion frustoconique comporte un pan incliné et une paroi de butée prolongeant radialement le pan vers l’intérieur de la portion frustoconique de manière à être en recouvrement, au moins partiellement, de la première face discoïde.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le pan présente une première extrémité de liaison avec la portion de maintien et une deuxième extrémité de liaison avec la paroi de butée, chacune des extrémités du pan s’inscrivant respectivement dans un cercle de rayon différent du rayon de l’autre cercle, la différence de dimension entre les rayons des deux cercles étant comprise entre 3mm et 20mm, et préférentiellement, de l’ordre de 15mm.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le pan et la paroi de butée participent à former un angle, dans un plan d’une section de l’élément de maintien dans lequel s’inscrit la direction longitudinale, compris entre 60° et 89° et préférentiellement de l’ordre de 75°.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la paroi de butée comporte au moins une entaille annulaire disposée sur une surface externe de la paroi de butée.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la portion de maintien comporte une paroi annulaire entourant le bloc de traitement et au moins une griffe annulaire faisant saillie de la paroi annulaire vers le bloc de traitement pour être en prise dans ledit bloc de traitement.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’élément de maintien comprend plusieurs griffes annulaires faisant saillie de la paroi annulaire en se répartissant le long de la direction longitudinale.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la portion frustoconique est disposée à l’une des extrémités longitudinales de la paroi annulaire, l’élément de maintien comportant une portion de chevauchement logeant la portion de liaison de la pièce de renvoi de fluide qui est disposée à l’extrémité longitudinale de l’élément de maintien opposé à la portion frustoconique.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la paroi de chevauchement forme un logement pour une protubérance de la portion de liaison de la pièce de renvoi de fluide. Des moyens de fixation, par exemple des rivets, de la pièce de renvoi de fluide sur l’élément de maintien peuvent notamment être mis en œuvre dans la paroi de chevauchement.
La présente invention a également pour objet une colonne de traitement gaz/liquide comportant une virole et au moins un tronçon de garnissage tel que précédemment évoqué.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
Sur la est illustrée une virole 1, dans laquelle est installé au moins un tronçon de garnissage 2 conforme à un aspect de l’invention, et un dispositif d’installation 100 des tronçons de garnissage au sein de la virole qui est configuré pour dans un premier temps disposer un tronçon de garnissage en regard d’une ouverture de la virole et pour dans un deuxième temps pousser le tronçon de garnissage au sein de la virole. Une colonne de séparation gaz/liquide d’un fluide est formée une fois la virole 1 équipée d’une pluralité de tronçons de garnissage 2, empilés les uns sur les autres le long d’une direction longitudinale d’allongement principale de la virole, avec le cas échéant des séparateurs intercalés ici non visibles.
La virole 1 s’étend principalement le long d’une direction longitudinale L en présentant ainsi deux extrémités longitudinales. Dans l’exemple illustré, la virole 1 est positionnée horizontalement lors de l’insertion du ou des tronçons de garnissage, c’est-à-dire que la direction longitudinale L s’étend sensiblement parallèlement au sol sur lequel est installée la virole 1, étant entendu qu’elle est par la suite installée verticalement pour être utilisée comme colonne de séparation gaz/liquide du fluide. On entend par « verticalement » que la direction longitudinale L s’étend sensiblement perpendiculairement par rapport au sol sur lequel est installé la virole 1.
Le dispositif d’installation 100 permet ici d’insérer le tronçon de garnissage 2 au sein d’une virole 1 positionnée à l’horizontale, et il convient de noter que le tronçon de garnissage tel qu’il va être décrit selon l’invention permet avantageusement de faciliter son insertion au sein de la virole 1 dans cette configuration d’assemblage à l’horizontale. Toutefois, les caractéristiques avantageuses du tronçon de garnissage qui vont être maintenant décrites sont tout aussi avantageuses dans le cas d’une insertion dans une virole positionnée à la verticale.
Tel qu’illustré sur les figures 2 à 4, le tronçon de garnissage 2 comprend un bloc de traitement 4 d’un fluide prenant globalement une forme cylindrique et un élément de maintien 6 du bloc de traitement disposé autour dudit bloc de traitement 4.
Le bloc de traitement 4 s’étend le long de la direction longitudinale L, c’est-à-dire que l’axe de révolution du bloc de traitement 4 est parallèle à la direction longitudinale L. Le bloc de traitement 4 présente une première face discoïde 8 et une deuxième face discoïde 10 s’étendant chacune dans des plans parallèles l’un par rapport à l’autre, et une face externe 12 formant le pourtour dudit bloc de traitement 4 entre la première face discoïde 8 et une deuxième face discoïde 10. De manière arbitraire, on définit la première face discoïde du tronçon de garnissage comme étant celle qui est insérée en première dans la virole lors de l’insertion du tronçon de garnissage correspondant.
Le bloc de traitement 4 comporte des plaques de traitement du fluide ajourées et empilées le long de la direction longitudinale L. Les plaques de traitement sont ainsi superposées les unes sur les autres afin de former le bloc de traitement 4, en centrant les plaques de traitement sur l’axe de révolution du bloc de traitement 4. Les bords des plaques s’alignant les uns à la suite des autres le long de la direction longitudinale L, chacun des bords de plaque participe à former la face externe 12 du bloc de traitement 4. Les plaques de traitement peuvent notamment consister en des grilles formées par un tissage de bandes, le cas échéant ondulées, entre lesquelles circule le fluide à traiter.
Comme mentionné ci-dessus, l’élément de maintien 6 du bloc de traitement 4 s’étend autour du bloc de traitement 4, de sorte notamment à pouvoir maintenir en position les plaques de traitement les unes par rapport aux autres, aussi bien une fois que le bloc de traitement 4 est installé dans la virole que lors de l’insertion de ce bloc de traitement. Pour cela, l’élément de maintien 6 s’étend au moins partiellement autour de la face externe 12 du bloc de traitement 4, en étant en contact localement avec la face externe 12 du bloc de traitement 4.
Le tronçon de garnissage 2 comprend par ailleurs une pièce de renvoi de fluide 14 distincte de l’élément de maintien 6 et s’étendant également sur la périphérie du tronçon de garnissage 2. Une zone de recouvrement de la pièce de renvoi de fluide par l’élément de maintien est formée sur une portion du bloc de traitement, de sorte que la pièce de renvoi de fluide est interposée en partie entre l’élément de maintien 6 et le bloc de traitement 4. Plus particulièrement, et tel que cela sera décrit plus en détails ci-après, l’élément de maintien comporte une paroi de chevauchement 44, visible sur la , configurée pour former un logement de réception d’une protubérance formée sur une portion de liaison 16 de la pièce de renvoi de fluide.
La pièce de renvoi de fluide 14 comporte donc une portion de liaison 16, destinée à être liée au bloc de traitement 4 et/ou à l’élément de maintien 6, et une portion de guidage 18 du fluide prolongeant la portion de liaison 16 en direction de la deuxième face discoïde 10 du bloc de traitement 4, en référence à l’orientation préalablement définie selon laquelle la première face discoïde 8 est la face qui pénètre en premier dans la virole lors de l’insertion du tronçon de garnissage.
La portion de liaison 16 est une portion de la pièce de renvoi de fluide sensiblement cylindrique, dont la forme et la dimension radiale sont configurées pour que la portion de liaison soit sensiblement plaquée contre la face externe 12 du bloc de traitement 4. La portion de guidage 18 est par contre une portion tronconique, qui s’ouvre depuis l’extrémité de la portion de liaison 16 qu’elle prolonge.
On comprend par « la portion de guidage 18 s’ouvre » que la dimension radiale, ou diamètre, de la portion de guidage 18 tend à s’agrandir au fur et à mesure de l’éloignement de la portion de liaison et donc du rapprochement de la deuxième face discoïde 10.
La pièce de renvoi de fluide est réalisée dans un matériau plastique, autorisant une souplesse de la portion de guidage et une déformation possible, notamment lors de l’insertion du tronçon de garnissage dans la virole. Plus particulièrement, la portion de guidage 18 peut prendre une position de repos et une position de travail, la portion de guidage 18 étant libre durant la position de repos tandis que la portion de guidage 18 est au moins partiellement plaquée contre une face interne de la virole 1 dans la position de travail. On comprend que lors du montage du tronçon de garnissage 2 dans la virole 1, la portion de guidage 18 passe de la position de repos, avant son insertion dans la virole, à la position de travail lors de l’insertion dans la virole de sorte qu’au moins l’extrémité libre de la portion de guidage 18 est au contact de la face interne de la virole 1.
Tel qu’évoqué, la pièce de renvoi de fluide 14 est réalisée distinctement de l’élément de maintien 6 et présente une partie disposée entre le bloc de traitement 4 et l’élément de maintien 6. Le positionnement de l’élément de maintien contre le bloc de traitement participe ainsi à figer la position de la pièce de renvoi de fluide par rapport à ce bloc de traitement, notamment en recouvrant tout ou partie de la portion de liaison. Afin d’assurer la position de la pièce de renvoi de fluide, des moyens de fixation peuvent être prévus, par exemple des rivets, entre la portion de liaison 16 de la pièce de renvoi de fluide 14 et l’élément de maintien 6.
Selon l’invention, et tel que particulièrement visible sur les figures 2 à 4, l’élément de maintien 6 comporte une portion de maintien 20 en position des plaques de traitement du bloc de traitement 4, de forme cylindrique à section circulaire pour être disposée en regard de la face externe 12 du bloc de traitement, et une portion frustoconique 22 disposée dans le prolongement de cette portion de maintien 20 de manière à former une première extrémité longitudinale de l’élément de maintien 6. L’inclinaison de la portion frustoconique 22 est telle que le diamètre de la portion frustoconique 22 diminue au fur et à mesure que l’on s’éloigne de la portion de maintien 20, de sorte qu’un rétrécissement de la section est formé au niveau de cette première extrémité longitudinale de l’élément de maintien 6. On peut également remarquer, sur la notamment, que la portion frustoconique 22 de l’élément de maintien 6 se rapproche de la face externe 12 du bloc de traitement 4 au fur et à mesure que l’on s’éloigne de la portion de maintien, jusqu’à être au contact de cette face externe, une dimension entre une face interne 24 de la portion frustoconique 22 et la face externe 12 du bloc de traitement 4 diminuant au fur et à mesure qu’on se rapproche de la première extrémité longitudinale de l’élément de maintien 6.
Lorsque l’élément de maintien est disposé autour du bloc de traitement, la première extrémité longitudinale de l’élément de maintien et la portion frustoconique 22 qui participe à la former sont disposées au voisinage de la première face discoïde 8.
Cette portion frustoconique 22 permet ainsi de faciliter l’insertion du tronçon de garnissage 2 dans la virole 1, par introduction initiale de la première face discoïde 8, en centrant ledit tronçon de garnissage 2 par rapport à l’axe de révolution de la virole 1. Par ce centrage, l’insertion du tronçon de garnissage 2 dans la virole 1 limite le risque de déformation de la virole 1.
La portion frustoconique 22 comporte un pan 26 participant à former le plan incliné de la portion frustoconique 22 et une paroi de butée 28 s’étendant de façon annulaire en saillie du pan 26, vers l’intérieur de la portion frustoconique. Tel que visible sur les figures 3 et 4, la paroi de butée 28 est plaquée contre la première face discoïde 8 lorsque l’élément de maintien 6 est monté sur le bloc de traitement 4. L’inclinaison du pan 26 par rapport à la direction longitudinale est déterminée pour optimiser le centrage du tronçon de garnissage 2 sur l’axe de révolution de la virole 1, tandis que la dimension radiale de la paroi de butée 28 est déterminée pour pouvoir former une butée longitudinale suffisamment grande pour maintenir en position l’élément de maintien 6 par rapport au bloc de traitement 4 sans pour autant entraver la circulation de fluide d’un tronçon de garnissage à l’autre en périphérie du bloc de traitement 4.
Le pan 26 présente une première extrémité de liaison avec la portion de maintien 20 et une deuxième extrémité de liaison avec la paroi de butée 28, chacune des extrémités du pan 26 s’inscrivant respectivement dans un cercle de rayon différent du rayon de l’autre cercle, la différence D de dimension entre les rayons des deux cercles étant comprise entre 3mm et 20mm. Préférentiellement, la différence D de dimension entre les rayons des deux cercles est de 15mm.
De plus, le rayon du cercle dans lequel s’inscrit la deuxième extrémité du pan 26 est inférieur au rayon du cercle dans lequel s’inscrit un coin entre la face externe 12 et la première face discoïde 8 du bloc de traitement 4. On comprend que l’inclinaison du pan 26 est telle que la portion frustoconique, à la jonction entre le pan 26 et la paroi de butée 28, compresse le bloc de traitement 4 au moins au niveau de sa première face discoïde 8.
A titre d’exemple non limitatif, le pan 26 et la paroi de butée 28 forment entre eux un angle α compris entre 60° et 89°, vu dans un plan de section de l’élément de maintien 6 dans lequel s’inscrit la direction longitudinale L. Préférentiellement, cet angle α entre le pan 26 et la paroi de butée 28 est de 75°.
Les extrémités du pan 26 s’inscrivent respectivement dans un cercle de rayon différent du rayon de l’autre cercle, la différence de dimension entre les rayons des deux cercles étant comprises entre 3mm et 20mm. La paroi de butée 28 présente ici une surface interne en contact avec la première face discoïde 8 du bloc de traitement 4, et une surface externe 30 destinée à être en contact avec un séparateur ou un tronçon de garnissage voisin.
Tel que visible sur la , la paroi de butée 28 peut comporter au moins une entaille annulaire 32 disposée sur la surface externe 30 de la paroi de butée 28. Cette entaille annulaire 32 peut s’étendre sur tout le pourtour de la paroi de butée. On comprend que l’entaille annulaire 32 est plus particulièrement réalisée au plus proche de l’extrémité libre de la paroi de butée 28. L’entaille annulaire 32 forme une surface de décrochage permettant d’éviter que du fluide, par capillarité, vienne stagner sur la surface externe 30 de la paroi de butée.
La portion de maintien 20 comporte une paroi annulaire 34 entourant le bloc de traitement 4 et au moins une griffe annulaire 36 faisant saillie de la paroi annulaire 34 vers l’intérieur de la portion de maintien, et donc vers le bloc de traitement 4. Plus particulièrement, l’élément de maintien 6 comprend plusieurs griffes annulaires 36 faisant saillie de la paroi annulaire 34 réparties le long de la direction longitudinale L. La paroi annulaire 34 s’étend à distance du bloc de traitement et forme un corps principal de l’élément de maintien 6 reliant les différents composants de cet élément de maintien 6 parmi lesquels la portion frustoconique 22 et la paroi de chevauchement 44 précédemment évoquée, et les griffes annulaires 36 forment des organes coopérants avec le bloc de traitement 4 pour rendre solidaire ce dernier de l’élément de maintien 6. Les griffes annulaires 36 peuvent notamment prendre chacune la forme d’un crochet apte à agripper une ou plusieurs plaque(s) de traitement du bloc de traitement 4, en se plantant dans la matière des plaques de traitement, entre les bandes ondulées entrecroisées notamment pour ainsi maintenir la distance entre l’élément de maintien et le bloc de traitement 4.
Les griffes annulaires 36 peuvent être sensiblement similaires les unes aux autres, en s’étendant de façon circulaire sur tout le pourtour de la paroi annulaire 34 et elles peuvent être réparties de façon régulière le long de la paroi annulaire 34 selon la direction longitudinale L.
Une des griffes est disposée à la jonction de la paroi annulaire 34 et de la paroi de chevauchement 44, qui prolonge longitudinalement la paroi annulaire 34 à l’opposé de la portion frustoconique 22. Au niveau de cette jonction, une saillie est formée sur l’extérieur de la paroi annulaire 34 dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale L de sorte à former une nervure de rigidification 42 prenant ici la forme d’un anneau, comme notamment visible sur les figures 2 et 3.
Tel que cela a pu être évoqué, la paroi de chevauchement 44 présente sur sa face interne, en regard du bloc de traitement, lorsque l’élément de maintien 6 est monté sur le bloc de traitement 4, un logement pour une protubérance de la portion de liaison 16 de la pièce de renvoi de fluide 14. On comprend ici que la portion de liaison 16 s’étend au moins en partie dans le logement, ce qui contribue à figer la position de la pièce de renvoi de fluide 14 par rapport à l’élément de maintien 6 et au bloc de traitement 4.
L’élément de maintien 6 peut être formé en aluminium et la pièce de renvoi de fluide 14 peut-être formée en aluminium.
Tel qu’elle vient d’être décrite, la présente invention atteint bien le but qu’elle s’est fixée à savoir proposer un tronçon de garnissage 2 comportant un élément de maintien 6 configuré pour faciliter l’insertion du tronçon de garnissage 2 dans la virole 1 et pour optimiser la position centrée du tronçon de garnissage au sein de la virole. L’élément de maintien 6 comprend à cet effet une portion frustoconique 22 qui, par son profil, optimise le centrage du tronçon de garnissage 2 par rapport à l’axe de révolution de la virole 1 au moment de l’insertion du tronçon au sein de la virole en comprimant le bloc de traitement au niveau de la face discoïde correspondante pour assurer la tenue de l’élément de maintien sur le bloc de traitement, tout en assurant un recouvrement radial minimal de la périphérie de ce bloc de traitement pour ne pas pénaliser les performance de séparation gaz/liquide.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens.
Claims (15)
- Tronçon de garnissage (2) destiné à être installé dans une virole (1) pour former une colonne de séparation gaz/liquide, le tronçon de garnissage (2) comprend un bloc de traitement (4) d’un fluide prenant une forme cylindrique s’étendant le long d’une direction longitudinale (L), le bloc de traitement (4) étant formé par un empilement de plaques de traitement du fluide le long de la direction longitudinale (L), le bloc de traitement (4) présentant une première face discoïde (8) et une deuxième face discoïde (10) s’étendant chacune dans des plans parallèles l’un par rapport à l’autre, le bloc de traitement (4) présentant une face externe (12) s’étendant sur le pourtour dudit bloc de traitement (4) entre la première face discoïde (8) et la deuxième face discoïde (10), le tronçon de garnissage (2) comportant au moins un élément de maintien (6) du bloc de traitement (4) s’étendant au moins partiellement autour de la face externe (12) du bloc de traitement (4), caractérisé en ce que l’élément de maintien (6) comporte une portion de maintien (20) en position des plaques de traitement du bloc de traitement (4) et une portion frustoconique (22) disposée à une extrémité longitudinale de l’élément de maintien (6) et en contact de la première face discoïde (8), une circonférence de la portion frustoconique (22) diminuant au fur et à mesure que la portion frustoconique (22) se rapproche de la première face discoïde (8).
- Tronçon de garnissage (2) selon la revendication précédente, comportant une pièce de renvoi de fluide (14) s’étendant sur la périphérie du tronçon de garnissage (2), la pièce de renvoi de fluide (14) comportant une portion de liaison (16), cylindrique et configurée pour être liée au bloc de traitement (4) et/ou à l’élément de maintien (6), et une portion de guidage (18) du fluide prolongeant la portion de liaison (16) en formant un plan incliné s’éloignant de la face externe (12) du bloc de traitement (4) au fur et à mesure de l’éloignement de la portion de liaison (16).
- Tronçon de garnissage (2) selon la revendication précédente, dans lequel la pièce de renvoi de fluide (14) est distincte de l’élément de maintien (6), la portion de liaison (16) étant interposée entre l’élément de maintien (6) et le bloc de traitement (4).
- Tronçon de garnissage (2) selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel la pièce de renvoi de fluide (14) est disposée de telle sorte que la portion de liaison (16) est disposée entre la portion de guidage (18) et la portion frustoconique (22).
- Tronçon de garnissage (2) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la portion de guidage (18) est mobile entre une position de repos et une position de travail, la portion de guidage (18) étant libre durant la position de repos tandis que la portion de guidage (18) est au moins partiellement plaquée contre une face interne de la virole (1) dans la position de travail.
- Tronçon de garnissage (2) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel l’élément de maintien (6) est formé en aluminium et la pièce de renvoi de fluide (14) est formée en aluminium.
- Tronçon de garnissage (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion frustoconique (22) comporte un pan (26) incliné et une paroi de butée (28) prolongeant radialement le pan (26) vers l’intérieur de la portion frustoconique (22) de manière à être en recouvrement, au moins partiellement, de la première face discoïde (8).
- Tronçon de garnissage (2) selon la revendication précédente, dans lequel le pan (26) présente une première extrémité de liaison avec la portion de maintien (20) et une deuxième extrémité de liaison avec la paroi de butée (28), chacune des extrémités du pan (26) s’inscrivant respectivement dans un cercle de rayon différent du rayon de l’autre cercle, la différence de dimension entre les rayons des deux cercles étant comprises entre 3mm et 20mm.
- Tronçon de garnissage (2) selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel le pan (26) et la paroi de butée (28) participent à former un angle, dans un plan d’une section de l’élément de maintien (6) dans lequel s’inscrit la direction longitudinale (L), compris entre 60° et 89°.
- Tronçon de garnissage (2) selon l’une quelconque des revendications 8 ou 9, dans lequel la paroi de butée (28) comporte au moins une entaille annulaire (32) disposée sur une surface externe (12) de la paroi de butée (28).
- Tronçon de garnissage (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion de maintien (20) comporte une paroi annulaire (34) entourant le bloc de traitement (4) et au moins une griffe annulaire (36) faisant saillie de la paroi annulaire (34) vers le bloc de traitement (4) pour être en prise dans ledit bloc de traitement (4).
- Tronçon de garnissage (2) selon la revendication précédente, dans lequel l’élément de maintien (6) comprend plusieurs griffes annulaires (36) faisant saillie de la paroi annulaire (34) en se répartissant le long de la direction longitudinale (L).
- Tronçon de garnissage (2) selon l’une quelconque des revendications 11 ou 12 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel la portion frustoconique (22) est disposée à l’une des extrémités longitudinales de la paroi annulaire (34), l’élément de maintien (6) comportant une paroi de chevauchement (44) logeant la portion de liaison (16) de la pièce de renvoi de fluide (14) qui est disposée à l’extrémité longitudinale de l’élément de maintien (6) opposé à la portion frustoconique (22).
- Tronçon de garnissage (2) selon la revendication précédente, dans lequel la paroi de chevauchement (44) forme un logement pour une protubérance de la portion de liaison (16) de la pièce de renvoi de fluide (14).
- Colonne de traitement gaz/liquide comportant une virole (1) et au moins un tronçon de garnissage (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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