<Desc/Clms Page number 1>
Installation pour la séparation des constituants solides ou liquides contenus dans des gaz ou vapeurs.
La présente invention atrait à un dispositif permet- tant la séparation des constituants solides ou liquides de gaz ou de vapeurs, ce dispositif divisant les gaz ou vapeurs en deux courants partiels dont l'un, plus important, est en- tièrement ou partiellement débarrassé des corps étrangers contenus dans le fluide, et un courant moins important dont la teneur en corps étrangers est augmentée d'une quantité cor-
<Desc/Clms Page number 2>
respondante. Des dispositifs de ce genre servent à concentrer les constituants solides ou liquides contenus dans des gaz ou vapeurs, dans une quantité relativement faible de gaz ou de vapeur.
La séparation définitive des constituants solides ou liquides contenus dans cette petite partie de gaz ou de vapeur peut alors s'effectuer dans des installations de sépa- ration dont les dimensions, relativement peu importantes, se- ront appropriées à la quantité de fluide à traiter.
@ L'invention est essentiellement caractérisée par le fait qu'on emploie, pour subdiviser des gaz ou vapeurs, une conduite dont la paroi comporte des orifices disposés les uns derrière les autres, dans le sens de la longueur, et unifor- mément répartis sur sa circonférence, la majeure partie du fluide traversant la conduite y étant déviée vers l'extérieur et conduite à l'extérieur, entièrement ou partiellement débar- rassée des particules solides ou liquides, tandis que les par- ticules solides ou liquides contenues dans la totalité du fluide à purifier sont transportées en totalité ou en partie avec les quantités restantes dudit fluide dans la direction de la conduite principale.
Du fait de la répartition uniforme des orifices de sortie sur le pourtour des parois de la conduite servant à la séparation du fluide, on obtient que la séparation s'effec- tue uniformément en tous points de la section de laconduite.
On arrive, pour cette raison, à obtenir un degré de séparation très élevé. Il y a avantage à rétrécir sur toute sa circon- férence, la conduite servant à la séparation du fluide à puri- fier. Il s'ensuit l'avantage que, lors du passage du fluide à purifier dans la conduite servant à la séparation, les dif- férentes couches du fluide sont soumises d'une manière uniforme l'une après l'autre, de l'extérieur vers l'intérieur, au processus de séparation. Le rétrécissement de la conduite donne. encore l'avantage de permettre une quantité s'échappant
<Desc/Clms Page number 3>
à l'extrémité du séparateur aussi faible que possible par rapport à la quantité s'échappant par les orifices de la paroi, cette dernière partie étant entièrement ou partiel- lement purifiée.
Le meilleur degré de séparation peut être obtenu avec un rétrécissement relativement faible de la conduite.
Conformément à l'invention,, la conduite servant à la séparation du fluide peut être composée d'une série de manchons de forme conique et emboités avec un certain jeu.
Il se forme ainsi entre les manchons coniques des fentes de sortie obliques, devant lesquelles la quantité principale des gaz ou vapeurs à purifier est déviée sous un angle obtus et à l'aide desquelles cette partie des gaz est con.duite vers l'extérieur purifiée entièrement ou partiellement. Les intervalles entre les manchons présentent en raison de la forme conique des manchons, une section allant en croissant vers l'extérieur. Il en résulte un élargissement comme dans un diffuseur, qui permet une transformation presque sans pertes de la vitesse du fluide sortant en pression.
La diminution uniforme de section de la conduite composée de manchons peut être obtenue en donnant aux manchons des diamètres décroissants vers l'extrémité de la conduite.
Conformément à l'invention, la conduite servant à la séparation du fluide peut être aussi composée de manchons en forme de pyramide tronquée. Cette forme d'exécution est à préférer à celle mentionnée plus haut lorsque l'extrémité de la conduite doit se raccorder à des conduites de section polygonale.
Il y a avantage à disposer les manchons dans des échancrures prévues sur des barres dentées, placées à la périphérie du séparateur, composé de manchons. On obtient ainsi avec certitude, que les manch.ons soient bien centrés les uns par rapport aux autres et que la distance séparant deux manchons successifs reste constante. Ces deux points sont
<Desc/Clms Page number 4>
particulièrement importants lorsque les distances sont très faibles. Pour des poussières très fines, ces distances peuvent descendre à 2 mm. et même moins. Pour des appareils très longs, il est bon de prévoir encore un autre mode de raidissement en disposant les barres extérieurement aux manchons, et en montant de l'extérieur des bagues sur l'ensemble des barres.
Suivant l'invention, la conduite servant à la séparation de gaz ou de vapeurs peut aussi être réalisée au moyen d'une bande enroulée comme un ressort en hélice conique. Il y a lieu de ménager entre deux spires successives de l'hélice un intervalle pour le passage des gaz ou vapeurs purifiés.
Un dispositif de ce genre est particulièrement bon marché à fabriquer et présente des avantages notables pour son fonctionnement. Un avantage principal doit être vu dans le fait que pour une réalisation soignée de l'hélice, les intervalles existant entre ses spires peuvent être très réguliers.
Il y a encore avantage à tendre l'un des bords de la bande utilisée pour former l'hélice; de ce fait, la bande s'allonge de façon correspondante sur ce bord, de sorte que lors de l'enroulement de la bande pour former l'hélice, sa surface vient s'orienter obliquement par rapport à l'axe de l'hélice. Suivant le degré de tension, on peut obtenir n'importe quelle obliquité de la bande et, partant, des fentes, entre deux spires successives. Cette tension du bord externe de la bande présente encore l'avantage de rendre le bord interne - c'est-à-dire celui qui se trouve du côté de la fente par où arrivent les gaz - plus épais que le bord externe, point important car l'usure est naturellement bien plus grande sur le bord interne de la bande que vers l'extérieur.
De plùs, il en résulte une
<Desc/Clms Page number 5>
largeur de fente, entre les spires de la bande, qui croit de l'intérieur vers l'extérieur. Sa section annulaire dans les fentes entre les spires diminue bien déjà du fait de l'augmentation du diamètre vers l'extérieur. Si, de plus, la largeur de fente augmente par suite de la tension à laquelle la bande a été soumise, on obtient sur le trajet, de l'entrée vers la sortie de la fente, une augmentation notable de section, donc aussi un effet de diffusion corres- pondant, ce qui permet une transformation en pression de la vitesse des gaz, aussi dépourvue de pertes que possible.
Il y a encore avantage à rendre l'hélice règlable dans le sens axial, de telle sorte que les spires de l'hélice puissent être écartées ou rapprochées. Cette disposition permet l'adaptation par les moyens les plus simples, aux conditions momentanées du fonctionnement. Dans la plupart des services dans lesquels on doit procéder à la purifida- tion de gaz ou de vapeurs, les quantités de gaz ou de vapeur débitées dans l'unité de temps varient plus ou moins.
Or, un dispositif séparateur ne donne son meilleur rendement que pour des vitesses de gaz ou de vapeurs bien déterminées.
Conformément à l'invention, la vitesse des gaz ou vapeurs dans le séparateur pourra être maintenue constante en écartant ou en rapprochant les spires de l'hélice et en règlant ainsi la largeur des fentes de sorties entre les différentes spires.
La modification de la largeur de fente par règlage de l'hélice dans le sens axial peut âssi être réalisée automatiquement, par exemple par une transmission électro- mécanique fonctionnant suivant la vitesse des gaz ou vapeurs.
On emploiera préférablement pour régler l'hélice une tige filetée à filetage irreversible.
Pour séparer les gaz ou vapeurs, on peut aussi, suivant la présente invention, utiliser une conduite composée d'une enveloppe fermée dans laquelle est disposée la
<Desc/Clms Page number 6>
conduite de section décroissante et munie d'orifices répartis sur sa périphérie. La conduite de section décroissante devra être orientée par son extrémité la plus étroite vers le sens du courant des gaz à purifier.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple, diverses formes d'exécution de l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un dispositif séparateur.
La fig. 2 est une coupe suivant l'axe A-B de la fig. I,
La figure. 3 est une élévation d'un autre mode de réalisation du dispositif séparateur,
La figure. 4 est une coupe longitudinale di dispo- sitif de la fig. 3,
La fig. 5 est une vue en élévation d'une autre variante,
La fig. 6 une même vue d'une deuxième variante,
La fig. 7 est une vue de face de la variante sui- vant fig. 6,
La fig. 8 une coupe longitudinale suivant l'axe A-B de la fig. 6 ;
La fig. 9 est une vue de profil d'une troisième variante,
La fig. 10 en est une de face;
La fig. II est une coupe longitudinale d'une quatrième variante,
La fig. 12 en est une coupe suivant l'axe A-B de la fig. II;
La fig. 13 est une vue partielle du dispositif suivant fig. 11 & 12.
La fig. 14 est une vue en élévation d'une cinquième variante, dont
La fig. 15 est une coupe longitudinale;
<Desc/Clms Page number 7>
La fig. 16 est une coupe longitudinale d'une sixième variante, et,
La fig. 17 est une vue de profil et en coupe partielle de la variante suivant fig. 16.
Dans la forme d'exécution de la fig. 1 et fig. 2 les gaz ou vapeurs à débarrasser de leurs constituants solides ou liquides, sont amenés au dispositif séparateur par la conduite 1, dans la direction de la flèche 2. Ce dispositif est consti- tué essentiellement par une conduite 3 allant en se rétrécissant et dont la paroi est munie d'orifices 4 répartis uniformément à sa périphérie. Lorsque le fluide traverse la conduite 3, sa plus grande partie est déviée aux orifices 4 de la paroi et dirigée latéralement vers l'extérieur, étant débarrassée entièrement ou partiellement de ses constituants solides ou liquides.
La quantité restante, qui constitue à se déplacer dans la direction de l'axe de la conduite 3 s'enrichit, lors de la traversée de cette conduite, d'une manière correspondante, en constituants solides ou liquides, et passe, en quittant l'extrémité de la conduite 3, dans la conduite adjacente 6.
Le gaz ou vapeur, fortement enrichi en corps étrangers, arrive dans cette conduite 6 dans la direction de la flèche 7, dans un dispositif non représenté, dans lequel on procède à la séparation définitive de ses constituants et de la quantité restante de gaz ou vapeur. Le dispositif séparateur raccordé sur la conduite 6 peut être de dimensions relativement faibles puisqu'il n'est traversé que par une quantité relativement faible de gaz ou de vapeurs.
Le dispositif séparateur des figures 3 & 4 est constitué essentiellement par une série de manchons coniques emboités les uns dans les autres avec un certain jeu.
Le fluide à purifier est amené dans la direction de la flèche 11 par la conduite 12 dans le séparateur proprement dit 13.
Ce séparateur est composé de manchons 14. Le séparateur
<Desc/Clms Page number 8>
est suivi d'une conduite rétrécie 15 qui se raccorde elle- même sur une autre conduite 16. Lorsque le fluide traverse le séparateur 13, sa plus grande partie est déviée sous un angle obtus aux intervalles 17 existant entre les manchons 14, et ainsi débarrassé entièrement ou pour la plus grande partie des corps étrangers,conduit à l'extérieur dans la direction de la flèche 18. La quantité restante du fluide, dont la teneur en constituants solides ou liquides augmente de façon correspondante en se rapprochant de l'extrémité du séparateur, est évacuée dans la direction de la flèche 19 par la conduite 15 et par la conduite 16 qui fait suite à celle-ci. Cetteconduite 16 à son tour est raccordée sur un dispositif séparateur de construction quelconque.
Le freinage du fluide dans la conduite 15 provoque aux fentes 17 la pression nécessaire à l'échappement par ees fentes du fluide purifié.
Le dispositif de séparation de la fig. 5 ne se distingue de ceux des fig. 3 & 4 que par le fait que les manchons qui le constituent deviennent plus petits en allant vers l'extrémité de l'appareil. Comme précédemment, le fluide à purifier est amené à une pièce composée de manchons dans la direction de la flèche 21 par l'intermédiaire de la conduite 22. Cette pièce se compose d'un certain nombre de manchons 23 de dimensions régulièrement décroissantes vers l'extrémité du dispositif. Le dernier manchon se raccorde sur une conduite 24 par laquelle, la quantité restante enrichie en.corps étrangers, est évacuée dans la direction de la flèche 25. Les gaz ou vapeurs purifiés s'échappent de ce dispositif également par les fentes ménagées entre les manchons 23.
La forme d'exécution du dispositif suivant fig. 6 à 8 ne diffère de celles suivant fig. 3 et 4 que par le.fait que les manchons ont la forme de pyramides tronquées. Les
<Desc/Clms Page number 9>
gaz ou vapeurs à purifier arrivent dans la direction de la flèche 31 dans l'appareil qui se compose de manchons 32.
L'appareil se raccorde sur une conduite 33 de section polygonale régulièrement décroissante. Le gaz purifié s'échappe dans la direction des flèches 34 par les fentes @ ménagées entre les manchons 32. La quantité restante, enrichie en corps étrangers, est évacuée par la conduite 35 faisant suite à la conduite 33, et dans la direction de la flèche 36.
La variante suivant figure 9 et 10 ne diffère de celle suivant fig. 6 à 8 que par le fait que les manchons présentent une section quadrangulaire au lieu d'une section hexagonale, par le fait que le,diamètre des manchons va en diminuant vers l'extrémité de l'appareil. Le fluide à purifier traverse, dans la direction de la flèche 41, l'ensem- ble du dispositif 42. Pendant son passage, la plus grande partie du fluide est déviée sous un angle obtus aux fentes ménagées entre,les manchons 42, et évacuée vers l'extérieur dans la direction des flèches 43, débarrassée entièrement ou pour la plus grande partie des corps étrangers. La quantité restante enrichie d'une quantité correspondante de corps étrangers, arrive à l'extrémité du dispositif dans la conduite 44 qui lui fait suite, et continue son trajet dans la direction de la flèche 45.
Les fig. 11 à 13 représentent un mode particuliè- rement pratique de réunion des manchons. Les manchons 51 sont disposés dans les rainures d'une barre dentée 52.
Le montage de la pièce composée de machons s'effectue alors de telle sorte que les barres 52 sont réunies à une de leurs extrémités avec l'anneau 53, par exemple par soudure, et à l'autre extrémité avec l'anneau 54 avec interposition d'équerres 55. De cette manière on obtient une monture rigide formée par les barres 52 et par les
<Desc/Clms Page number 10>
anneaux 53 & 54. On montenalors les manchons 51 et on utilise à cet effet dans bandes de dimensions telles qu'après mise ennplace dans l'échancrure correspondante des barres 52 leurs extrémités viennent se toucher. Ce joint en bout 56 est visible dans la fig. 12. L'immobilisation des différents manchons pour éviter leur rotation est préférablement réalisée en pliant les dents qui dépassent les manchons jusqu'au contact de la paroi intérieure desdits manchons.
Dans le fig. 13, la dent 57 est pliée sur le manchon qui se trouve sous elle. On monte ensuite le manchon suivant pendant que la dent suivante 58 est encore à une certaine distance de la paroi du manchon.
Pour terminer, on monte sur la barre 52, et de l'extérieur, des anneaux 59 et 60 qui peuvent être maintenus en place par leur élasticité, ou fixés sur la barre 52 par soudure.
Le dispositif suivant fig. 14 et 15 se compose essentiellement d'une bande 61 enroulée comme une hélice conique. Les diffé- rentes spires de l'hélice ménagent entre elles des passages 62 Aux extrémités de l'hélice sont montées des brides 63 & 64 qui servent à la reliér aux conduites d'arrivée et de départ.
Les gaz ou vapeurs à purifier arrivent dans @ l'appareil dans la direction de la flèche 65. La partie principale de ces gaz s'échappe alors après déviation et purifiée par la fente 62 dans la direction de la flèche 66. La quantité restante, enrichie/de manière correspondante en corps étrangers s'échappe de la partie inférieure de l'hélice dans la direc- tion de la flèche 67.
Le dispositif suivant fig. 16 correspond, dans ses grandes lignes, à celui des figures 14 & 15, mais dans le dispositif suivant fige 16, on a prévu en plus un dispositif de réglage pour l'hélice. L'hélice 71 est raccordée par son extrémité inférieure au moyen de brides 72 & 73 sur la conduite fixe 74 servant à évacuer le fluide enrichi en impuretés. A son extrémité supérieure, l'halice est reliée
<Desc/Clms Page number 11>
à un cylindre 75 qui peut être déplacé verticalement dans le cylindre de guidage 76. Ce cylindre (le guidage 76 est relié par des brides 77 & 78 à un coude 79 sur l'extrémité libre 80 duquel vient se raccorder la conduite d'amenée pour le fluide à purifier. Le déplacement du cylindre 75 dans le sens vertical s'effectue à partir du volant 81 calé sur la barre 82.
Cette barre 82 tourillonne en 83 dans la courbure du coude 79 et son extrémité filetée attaque l'écrou 84 relié par les haubans 85 au cylindre 75. En tournant le volant, la tige 82 tourne dans l'écrou 84 qui, par conséquent, monte ou descend. Le fluide à purifier arrive dans la direction de la flèche 86 dans le coude 79 et pénètre dans la direction de la flèche 90 dans le séparateur proprement dit. Dans cette partie, la plus grande quantité de fluide est déviée aux intervalles entre les spires de l'hélice 71 et évacuée par ceux-ci dans la direction des flèches 87. La quantité restante, enrichie de manière correspondante en corps étrangers, se déplace dans la direction des flèches 88 vers l'extrémité de l'hélice, et pénètre, dans la direction de la flèche 89 dans la conduite de sortie 74.
Le séparateur suivant fig. 17 est constitué essentiel- lement par une série de manchons coniques 91 emboités les uns dans les autres avec un certain jeu, le plus petit de ces manchons qui se trouve à l'extrémité la plus petite, est enfermé; une enveloppe cylindrique 92 entoure cet ensemble de manchons. Les gaz à purifier sont aspirés dans la direction de la flèche 93 par la conduite 94 à l'aide du ventilateur 95 et refoulés dans la direction des flèches 96 dans l'espace entre l'enveloppe 92 et l'ensemble 91.
Lors de son passage, une partie importante de gaz est déviée aux intervalles entre les manchons constituant la pièce 91, et amenée, presque entièrement débarrassée, dans la direction des flèches 97 à l'intérieur de l'ensemble de manchons.
<Desc/Clms Page number 12>
La quantité restante, enrichie de manière correspondante en impuretés, pénètre par la fente annulaire ménagée à l'extrémité inférieure de l'enveloppe 92, entre celle-ci et la pièce 91, dans la direction des flèches 98, dans la chambre 99 à laquelle vient se raccorder vers le bas un entonnoir 100.
Dans cette chambre se déposent les impuretés contenues dans la quantité restante, et sont soutirées au fond de l'entonnoir à l'aide du tiroir ICI. Le gaz purifié arrive de l'intérieur de la pièce 91 dans la conduite 102 qui lui fait suite, et continue son mouvement dans la direction des flèches 103. La quantité de gaz restante, une fois débarrassée des impuretés dér- posées dans la chambre 99, arrive dans la direction de la flèche 104 par un orifice supérieur de la chambre 99 dans la conduite 105 qui débouche dans une tubulure d'aspiration du ventilateur 95. Dans la conduite 105 on a prévu un volet de réglage 106.
Les dispositifs de séparation ci-dessus décrits peuvent être employés pour les buts les plus divers de la technique. Ils seront avantageusement employés en particulier dans les cas où il s'agit de séparer des poussières nocives contenues dans des gaz impurs, ou de récupérer des poussières de valeur dans des gaz, tel qu'il s'en produit dans les usines de production des métaux, dans les mines, dans l'industrie du ciment et dans les industries analogues.
De plus, ces dispositifs conviennent encore pour séparer des mélanges de gaz et de liquides pour récupérer leurs constituants. Cela est toujours possible avec les dispositifs séparateurs précités lorsque les différents cons- tituants des mélanges de gaz ou de liquides ont un poids spécifique différent. En employant les dispositifs objet de l'invention pour la purification des gaz de cheminée, on peut, non seulement séparer les cendres et poussières de coke, mais aussi d'autres constituants, tels que l'acide
<Desc/Clms Page number 13>
sulfurique et l'acide carbonique.
Enfin, les dispositifs,de séparation peuvent aussi servir pour la séparation de poussières quelconques. Dans tels cas, les orifices de sorties et les conduites servant à la subdivision des fluides, devront être dimensionnés et disposés de telle sorte que les particules les plus légères des poussières à séparer ou à trier passent par ces orifices.
REVENDICATIONS 1 Dispositif pour la séparation de constituants solides ou liquides contenus dans des gaz ou vapeurs, divisant les gaz ou vapeurs, en deux courants partiels, l'un plus important, entièrement ou partiellement débarrassé des corps étrangers contenus dans le fluide, l'autre moins important, dont la teneur en corps étrangers est augmentée d'une quantité corres- pondante, et caractérisé par le fait que la subdivision des gaz ou vapeurs est effectuée à l'aide d'une conduite dont les parois comportent des orifices successifs et uniformément ré- partis sur leur périphérie, la plus grande partie du fluide y étant déviée vers l'extérieur, et évacuée, débarrassée entièrement ou partiellement de ses constituants solides ou liquides,
tandis que les particules solides ou liquides contenues dans la totalité du fluide à purifier continuent leur déplacement, en totalité, ou pour leur plus grande part, avec la quantité restante du fluide, dans la conduite principale.
2 Dispositif tel que revendiqué sous 1 caractérisé par le fait que la conduite servant à la subdivision du fluide à purifier présente une section constamment décroissante.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.