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Protection annulaire d'un jet d'azote liquide à haute pression

IP.com Disclosure Number: IPCOM000195560D
Publication Date: 2010-May-05
Document File: 3 page(s) / 83K

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Protection annulaire d’un jet d’azote liquide à haute pression

 

Dans certaines applications, tel par exemple le décapage de peinture ou la découpe, avec ou sans abrasifs, on utilise l’effet mécanique d’un jet continu d’azote liquide (LN2) pour accomplir le travail demandé comme illustré en Figure 1.

Toutefois, comme on le voit dans le Tableau 1 suivant, la pression du jet diminue fortement en fonction de la distance entre la sortie de buse et le substrat à traiter.

Tableau 1

 

Distance Buse-Substrat à traiter (=H)

Pression de travail

H =

5 mm

H = 10 mm

H =

15 mm

H =

20 mm

1000 bars

152 bars

153 bars

129 bars

119 bars

2000 bars

354 bars

334 bars

292 bars

276 bars

3000 bars

567 bars

519 bars

464 bars

454 bars

Ainsi, dès 5 mm après la sortie de buse, la pression chute brutalement puisqu’elle est divisée par 6 environ. On comprend aisément que cette chute de pression du jet d’azote est préjudiciable à l’obtention de forts rendements de traitement de surface.

Pour tenter de résoudre ce problème, on pourrait diminuer la distance entre buse et substrat ou augmenter la pression du jet d’azote délivré en continu.Toutefois, ces solutions ne sont pas idéales car travailler à une distance de moins de 5 mm n’est pas toujours possible et par ailleurs, délivrer un jet d’azote à ultra haute pression (UHP), c'est-à-dire à une pression de plusieurs milliers de bars pose des problèmes de mise en œuvre et de sécurité.

Au vu de cela, le problème qui se pose est de pouvoir disposer d’une pression de travail élevée sans avoir besoin de réduire la distance buse/substrat ou d’augmenter la pression de l’azote liquide.  

 La solution à ce problème repose donc sur l’effet inattendu obtenu en réalisant une protection annulaire du jet d’azote liquide à haute pression délivré par la (ou les) buse(s) équipant l’outil de travail agencé sur une telle installation, c'est-à-dire sur un gainage du jet d’azote liquide (LN2) UHP par un flux de gaz ou de liquide, par exemple d’azote gazeux ou d’air sec, de manière à guider et à opérer une constriction du jet de LN2 UHP.  

Une installation classique selon l’art antérieur est représentée en Figure 1. Elle comprend une buse 2 standard d’un dispositif de distribution de jets de fluide à température cryogénique et à haute pression. Cette buse 2 est alimentée en azote liquide 1 à une pression comprise classiquement entre 1000 et 3000 bars et délivre un jet continu d’azote liquide en direction du substrat à décaper par exemple.

 La Figure 2 est analogue à la Figure 1 mais représente, quant à elle, une vue schématique en coupe d’une buse 2 d’un dispositif de distribution de jets de fluide à température cryogénique et à haute pression selon l’invention. Plus précisément, cette buse

2 a

été additionnée d’un flux de fluide (6) en annulaire entourant le jet de fluide à température cryogénique et à haute pression...