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BREVET D'INVENTION.
" Perfectionnements apportés aux procédés et installations comportant des dispositifs volumétriques, notamment à ceux pour obtenir la dissolution, l'émulsion ou la compression d'un gaz en présence d'un liquide ".
L'invention est relative aux procédés et installa- tions comportant des dispositifs volumétriques; et' elle concern plus spécialement (parce que c'est dans leur cas que son appli. cation parait devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclu. sivement, parmi ces installations, celles pour obtenir la dis- solution d'un gaz dans un liquide, l'émulsion d'un gaz et d'un liquide, ou la compression d'un gaz en présence d'un liquide.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces procédés et installations tels qu'ils soient plus efficaces, plus rapides et permettent d'obtenir un meilleur rendement volumétrique par des moyens plus simples et moins encombrants.
Elle consiste, principalement -- pour ce qui est des procédés du genre en question -- à effectuer le traite- ment volumétrique en plusieurs phases successives et à intro-
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duire entre au moins deux phases voisines un fluide incompres- sible pour compenser la diminution de volume que subit le flui- de compressible par suite du traitement envisagé; et -- pour ce qui est des installations du genre en ques- tion --, à leur faire comporter plusieurs éléments volumétri- ques, montés en série et traversés d'une manière continue par du fluide compressible et, le cas échéant, par du fluide incom- pressible et à introduire entre au moins deux éléments voisins un fluide incompressible, avantageusement celui débité par le dernier des éléments de la série.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de pré- férence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'ap- plication ainsi que certains modes de réalisation desdites dis- positions ; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les installations du genre en question comportant application desdites dispositions, les éléments et dispositifs spéciaux propres à leur établisse- ment, les ensembles comportant de semblables installations, ainsi que les dissolutions, émulsions ou fluides comprimés ob- tenus à l'aide de ces procédés et installations.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à 1'aide du complément de description qui suit ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien en- tendu, donnés surtout à titre d'indication.
Les fig. 1, 2 et 3, que comprend ce dessin, montrent en coupe verticale schématique, trois dispositifs différents établis conformément à l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application ainsi que ceux des modes de réali-
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lieu d'accorder la préférence, se proposant de réaliser une installation avec dispositifs volumétriques pour le traitement d'un fluide gazeux en présence d'un liquide, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On établit en série un certain nombre d'éléments vo- lumétriques 1, tels que des pompes ou compresseurs rotatifs et parmi lesquels on peut citer les appareils à palettes (fig.
1), les appareils à engrenages genre ROOT (fige 2), les appa- reils du genre MOUVEX ou BIROTOR. On obtient un tel montage en série en reliant la sortie 2 d'un élément à centrée 3 de l'é- lément suivant, ces éléments pouvant eux-mêmes être identiques ou différents entre eux, non seulement en ce qui concerne leurs caractéristiques fonctionnelles mais également en ce qui con- cerne leur mode de constitution.
On peut également, comme montré sur la fig. 3, avoir recours à des dispositifs hélicoïdaux du type ELVA, GUINARD, MOINEAU ou autres, les éléments unitaires successifs étant constitués dans ce cas par la coopération d'au moins une spire complète du rotor hélicoïdal 4 avec le stator.
Les organes rotatifs de ces dispositifs sont entrai- nés par des moyens appropriés, tels qu'un moteur électrique 41 ou autre.
L'alimentation du premier élément volumétrique 1 peut avoir lieu: ou bien comme montré sur la fig. 1 en faisant aspirer, par l'entrée 3 dudit élément une quantité voulue de gaz amené par un conduit 5; à la sortie du premier élément, le gaz a subi une compression déterminée avant de pénétrer dans le deuxième élément ;
ou bien comme montré sur la fig. 2, en reliant l'entrée 2 du premier élément d'une part à un conduit 5 avec clapet ou van.. ne de réglage et par lequel cet élément aspire un volume de gaz déterminé et, d'autre part, à un conduit 6 alimenté par exemple
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par un réservoir 61 à charge constante et dont le niveau cons- tant peut être obtenu, notamment, par un robinet à flotteur 7 et hors duquel réservoir l'élément aspire un volume de liquide déterminé, la gaz étant soluble ou insoluble dans ledit liqui- de;
ou bien, comme montré sur la fig. 3, en adoptant pour le gaz une alimentation sous pression constante, par exemple en recevant le gaz, provenant d'un réservoir ou bouteille 8, sous une cloche 9 flottant dans un liquide contenu dans le réservoir 61 qui lui-même alimente le premier élément volumétrique 1 sous une charge constante.
On recueille à la sortie du dernier élément volumétri- que 1 et dans un réservoir 10: ou bien un gaz comprimé au cas où ce gaz est pratiquement insoluble dans un liquide (fige 1); une émulsion d'un gaz et d'un liquide au cas où on met en présence un gaz et un liquide pouvant s'émulsionner, par exemple une émulsion de mazout pour alimenter des brûleurs (fig. 2); une dissolution d'un gaz dans un liquide, au cas où le gaz en présence est soluble dans celui-ci, comme pour la fabri- cation de l'eau de Seltz par exemple (fig. 3).
Du réservoir 10, qui est fermé à l'atmosphère et dans lequel règne donc la pression la plus élevée, on fait partir un conduit 11 comportant des dérivations 12 qui débouchent res- pectivement dans les conduits 13 reliant les éléments volumé- triques 1 entre eux au cas où ces éléments sont séparés (fig.
1 et 2) ou qui aboutissent en différents points échelonnés le long de l'élément hélicoïdal unique, ou bien à l'extérieur du stator comme montré sur la fig. 3 ou bien à l'intérieur du ro- tor par exemple par un conduit axial ménagé dans celui-ci, en veillant à ce aue les débouchés soient écartés les uns des au-
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Avantageusement on termine chacun des débouchés par un orifice calibré 14, un gicleur ou une valve à pointeau, pro- pre à permettre le réglage du débit du débouché. On peut pré- voir, bien entendu, une telle dérivation 12 entre chaque paire -d'éléments voisins 1, ou entre certains de ces éléments seule- ment.
D'autre part le liquide, introduit dans le conduit 11, ne doit pas nécessairement provenir du réservoir 10 mais peut également être débité, à une pression convenable, par des sour- ces indépendantes et, dans ce cas, ledit liquide peut être dif- férent de celui amené par le conduit 6.
De toute manière, les rentrées de liquide peuvent être réglées séparément par des dispositifs volumétriques indé- pendants, tels que des pompes auxiliaires.
On obtient ainsi le fonctionnement suivant:
Dans le cas où il s'agit d'un gaz pratiquement inso- luble dans le liquide, qu'on met en présence, comme pour l'exem- ple selon la fig. 1, on obtient une compression croissante de ce gaz par paliers, par suite de l'introduction du liquide en- tre les éléments volumétriques. Les échelons de compression sont d'un nombre aussi considérable qu'on peut le désirer.
Dans le cas où on introduit dans le premier élément volumétrique à la fois un volume déterminé de gaz et un volume déterminé de liquide, et dans le cas où il s'agit d'un gaz so- luble dans la liquide (fig. 3), l'agitation mécanique, la pulvé- risation et le laminage provoquent un commencement de dissolu- tion et le volume du gaz diminue par suite de la suppression et de la dissolution d'une partie de ce gaz. Le liquide ajouté entre le premier et le deuxième élément compense cette diminu- tion de volume et donne lieu à une nouvelle compression du gaz.
Il en est de même pour les éléments volumétriques suivants et on obtient ainsi une pression de plus en plus grande de la mas- se gazeuse puisque le même volume comporte la masse gazeuse me- surée par le premier élément, augmentée à chaque élément de la quantité de liquide débité par chaque conduit 12. Par consé-
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quent la pression défasse gazeuse augmente par paliers et elle subit en outre, à chaque étage, une agitation tourbillonnaire.
Dans le cas où il s'agit d'un gaz et d'un liquide pouvant s'émulsionner, l'agitation mécanique et les additions successives de liquide mettent en présence une quantité crois- sante de liquide pour le même volume de gaz de sorte qu'à la sortie du dernier élément on obtient une émulsion aussi complè- te qu'on le désire et dont la pression peut avoir toute valeur voulue.
L'installation, telle que montrée sur la fige 1, s'a- morce touteseule puisqu'il ne se produit aucune combinaison physico-chimique entre le liquide et le gaz. Le soutirage du gaz, comprimé jusqu'au degré voulu et recueilli dans le réservoir 10, a lieu par le conduit 15.
Dans le cas de la fig. 2, on introduit du liquide dans le réservoir 10 et on relie le fond de celui-ci, par un conduit
17 avec robinet 18, au conduit 6, en aval d'un robinet 19 éta- bli dans celui-ci et en amont du débouché du conduit 5 pour le gaz. Au début de l'opération le robinet 19 eet.fermé de sorte que le réservoir 61 n'intervient pas dans l'alimentation de l'appareil. Celui-ci est alors uniquement alimenté par le con- duit 17 (liquide) et par le conduit 5 (gaz) . Le mène liquide circule donc en circuit fermé entre la sortie et l'entrée de l'installation volumétrique pendant qu'on alimente constamment avec du gaz frais.
Quand le degré voulu de saturation ou d'é- mulsion est atteint, on ferme le robinet 18, on ouvre le robi- net 19 ce qui permet le soutirage de la dissolution ou de l'é- mulsion recueillie dans le réservoir 10.
Dans le cas de la fig. 3, on commence par remplir entièrement le réservoir 10 avec le liquide à utiliser.
Le robinet 19 du donduit 6 est fermé et le robinet 18 du con- duit 11 est ouvert. L'appareil est mis en marche, le gaz est
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le réservoir 10. Le liquide, circulant en circuit fermé,se sa. ture progressivement de gaz (ou forme une émulsion avec lui) jusqu'àu moment où le degré voulu de dissolution (ou d'émulsi@ est atteint pendant que la pression augmente progressivement dans le réservoir 181 et on ouvre le robinet 19 et le premier élément 1 est alors alimenté en liquide frais provenant du ré servoir 6 pendant que les ajutages 14 continuent à être ali- mentés par le réservoir 10.
Il est à remarquer, dans le cas de la réalisation selon la fig. 3, qu'on obtient une récupération de la partie gazeuse non disspute dans le liquide, le gaz retournant sous la cloche 9 par un conduit 20 partant de la partie supérieurE du réservoir 10, la communication étant commandée ou bien pa@ un robinet avec flotteur 21 ou bien par une soupape 22 à chai tarée pour limiter la pression finale, cette soupape 22 étan- établie dans un conduit 23 reliant le réservoir 10 au condui 20 au delà du robinet 21. Le conduit 24 sert au remplissage préalable du réservoir 10 avec du liquide et le conduit 25 a soutirage du produit à obtenir.
Comme il va de soi, et comme il résulte déjà de qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réal sation de ses diverses parties, ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variant
RÉSUMÉ.
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