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" Appareil perfectionné de dépoussiérage des gaz, notamment des gaz de combustion ".
En l'absence de procédé efficace et économique permet- tant d'éviter la dispersion dans l'air atmosphérique, des gaz produits par la combustion d'agents combustibles, tout dispositif ou mode opératoire susceptible de débarrasser l'air ambiant de ceux des éléments de ces gaz qui souillent l'atmosphère en le chargeant de charbon ou de suie, présente un avantage certain.
On sait que les combustibles sont composés essentielle- ment de carbone, d'hydrogène, d'oxygène et d'azote qui, s'ils brûlent aveo un apport d'air insuffisant, produisent diffé-
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rents gaz, entre autres l'oxyde de carbone ( CO ). On sait aussi qu'une fraction des gaz et vapeurs contenus dans le combustible, s'échappent du foyer à l'état non brûlé, la désagrégation ultérieure de ces matières donnant naissance à de fines particules de charbon fumigènes ou génératrices de suie, que l'on observe sous forme de fumées en cas de combustion inoomplète.
Une partie de ces fumées se dépose sous forme de suie et de résidus charbonneux dans les cheminées ou dans les tuyaux d'échappement et silencieux des voitures automobiles, tandis que le reste ou la majeure partie s'échappe des che- minées et des dits tuyaux pour être diffusée dans l'atmos- phère.
La vapeur d'eau de l'air ambiant humidifie les parti- cules charbonneuses de la fumée et tend à les agglomérer,,ce qui augmente leur poids, de sorte qu'elles retombent en nuage noir sur les villes, y causant des inconvénients considérables.
L'un des buts principaux de la présente invention est de créer des moyens empêchant la dispersion de ces particules de charbon'ou de suie dans l'air atmosphérique.
L'invention concerne, à cet effet, un appareil perfec- tionné de dépoussiérage des gaz de combustion, caractérisé par le fait qu'il est constitué par deux récipients de capa- cités différentes disposés l'un dans l'autre et oontenant un fluide de dépoussiérage, tel que l'eau, un moyen de filtrage solide étant aménagé, en outre, dans l'espace libre du réci- pient extérieur, les deux récipients comportant un couvercle étanche et des conduites d'admission et d'évacuation des gaz à traiter, des moyens-propulseurs étant prévus afin d'assurer le passage des gaz à travers l'appareil.
Suivant une particularité de ltinvention, l'ensemble des récipients intérieur et extérieur de dépoussiérage des
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gaz est placé dans une enceinte contenant un fluide réfrigé- rant tel que l'eau, cette enoeinte comportant des moyens de remplissage et de vidange.
L'invention concerne aussi les diverses applications de l'appareil ci-dessus défini, notamment son utilisation en combinaison aveo un foyer industriel comportant une che- minée d'évaouation des fumées, une oloison transversale di- visant cette cheminée en deux chambres de tirage ( chambre amont et chambre aval ) parcourues successivement par les produits de combustion, la chambre amont communiquant avec l'entrée de l'appareil de dépoussiérage par l'intermédiaire d'un ventilateur ou autre organe de refoulement des gaz de combustion, tandis que les produits de combustion sortant de l'appareil de dépoussiérage sont conduits dans la chambre aval de la cheminée et de là évaoués dans l'atmosphère.
La description qui va suivre, en regard du dessin an- nexé, donné à titre d'exemple non limitatif, se rapporte à différents modes de réalisation, les particularités qui res- sortent tant du texte que du dessin faisant bien entendu par- tie de l'invention.
La figure 1 est une vue en perspeotive de l'appareil de dépoussiérage.
La figure 2 est une vue de dessus de cet appareil.
La figure 3 est une coupe suivant III - III de la fi- gure 2.
La figure 4 représente en coupe verticale le groupe- ment de deux appareils unitaires.
La figure 5 est une vue en plan, du groupement de qua- tre appareils unitaires.
Les figures 6 et 7 sont respectivement une vue en plan et une coupe en élévation d'un appareillage de dépoussiérage oombiné avec un foyer à cheminée pour l'évacuation des fumées.
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La figure 8 montre, à échelle agrandie, un détail de la figure 7.
En se reportant aux figures 1, 2 et 3,on voit que l'ap- pareil de dépoussiérage comporte un récipient 1 disposé à l'intérieur d'une enceinte 2, sans communication avec celle- ci, l'espace libre 4 compris entre ces deux organes étant rempli d'eau. Un récipient intérieur 5,aménagé dans la par- tie centrale du récipient extérieur 1,est muni d'une conduite 3 d'admission, reliée au tuyau d'échappement d'un moteur à combustion interne, par exemple. Les gaz de combustion.admis par la conduite 3, traversent le récipient 5,dont la seule issue est formée par des perforations 6 de petit diamètre, d'environ 1 mm, et des perforations un peu plus grandes à la base du récipient.
Le récipient intérieur 5 est scellé de façon étanche au récipient extérieur 1, au moyen d'une garniture de joint convenable et des boulons 7 qui fixent le couvercle 8. Le récipient extérieur 1 est alimenté en eau jusqu'à mi-hauteur, le niveau de liquide étant contrôlé et maintenu constant à l'aide d'une jauge à trop-plein 9. Une cage en treillis métallique 12 occupe l'espace compris entre le récipient intérieur 5 et les parois du récipient extéri- eur 1, à faible distance au-dessus des perforations 6; cette cage est fixée sur des consoles en cornières 20, soudées à la paroi du récipient.
La cage 12 contient un filtre 13 constitué par un amas de fils métalliques fins, quelque peu comprimés, ou par plu- sieurs couches de tissus à mailles fines, par de la laine de verre ou autres moyens équivalents, immergés dans l'eau du récipient extérieur. Les gaz sortent de ce récipient exté- rieur par le tuyau 14 qui, de même que le récipient intéri- eur 5 et la conduite d'admission 3, fait partie du couvercle commun 8.
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Un orifice 10, pourvu d'un bouchon de fermeture hermé- tique, permet de renouveler l'alimentation en eau des réai- pients, tandis qu'une ouverture 11, à bouchon obturateur sem- blable, sert à la vidange de l'eau sale. La masse d'eau oc- oupant l'espace compris entre le récipient extérieur 1 et l'enceinte 2, peut être évacuée par un robinet 15, la tuyère 16 servant à renouveler l'alimentation en eau. On peut re- lier le robinet et la tuyère, par des conduites appropriées, soit au radiateur du moteur à combustion interne, en cas d'utilisation sur automobiles, autobus ou tracteur, par ex- emple, soit à la chambre de refroidissement en cas de moteurs stationnaires.
L'appareillage décrit fonctionne de la manière suivante :
Les gaz de combustion produits par l'explosion dans un cylindre de moteur,sont chassés dans le tuyau d'échappe- ment relié à la conduite d'admission 3 de l'appareil, pénè- trent dans le récipient intérieur 5 et y compriment l'eau contenue, en projetant celle-ci à travers les perforations 6 dudit récipient. Des bouffées de gaz s'échappent alors dans l'eau environnante par les perforations mises à découvert et augmentent l'effervescence du liquide, du fait qu'elles sont expulsées par les apports successifs de gaz de combustion provenant du tuyau d'échappement du moteur. Ces gaz sont ain- si refoulés à travers le filtre 13 qui empêche la formation de grosses bulles susceptibles d'entrainer les particules de suie et de charbon précipitées pendant la traversée de la masse dteau.
Après avoir été ainsi dépoussiérés et filtrés, les gaz quittent l'appareil par le tuyau d'évacuation 14 et se détendent enfin dans l'air extérieur, complètement débar- rassés de la suie et du charbon.
Grâce aux moyens mis en oeuvre, le charbon et la suie qui s'accumulent dans le tuyau d'échappement et le silencieux
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des moteurs à combustion interne, ceux des autobus en parti- culier, ne peuvent pas être entraînés par les gaz et se ré- pandre dans les voies publiques.
Il est aisé de comprendre qu'en exerçant sur l'eau du récipient intérieur une pression qui détermine des projec- tions de liquide, puis en pénétrant dans cette eau, lors de chaque explosion, pour répéter l'expulsion simultanée de li- quide et de gaz sous l'action des bouffées successives, les gaz d'échappement libèrent dans la masse d'eau des récipients les particules solides, notamment la suie, qu'ils auraient pu entraîner.
On refroidit l'eau de dépoussiérage des gaz au moyen de la masse d'eau contenue entre le récipient extérieur 1 et l'enceinte 2, reliée au radiateur de l'automobile.
Il est opportun de monter l'appareil destiné à équiper un autobus à la partie arrière du châssis, de préférence au moyen d'une ou plusieurs équerres de fixation 19 et de bou- lons de serrage.
Le mode de réalisation de la figure 4 de plus grande capacité que celui précédemment décrit, comporte le groupe- ment de deux appareils unitaires à récipients et enoeinte, communiquant entre eux, ce qui assure une double opération de dépoussiérage des gaz. La figure 5 représente le groupe- ment de quatre appareils connectés en dérivation et en série, dont il est aisé de comprendre le fonotionnement sans expli- cations complémentaires.
A titre de variante, on peut réaliser le groupement de quatre appareils unitaires de telle manière que la totalité des gaz est introduite dans l'un des récipients intérieurs, puis refoulée à travers les trois autres, ces gaz étant ain- si soumis à un dépoussiérage quadruple. Ils traversent à cha- que opération une masse d'eau profonde de 10 cm par exemple;
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la résistance résultante à vaincre par les gaz d'échappement étant alors de 0,04 atm., ce qui est une valeur minimum pour un.moteur à combustion interne.
Il est bien entendu que l'on peut augmenter ou réduire les dimensions des appareils selon les besoins du cas envi- sagé.
Les figures 6,7 et 8 représentent une installation thermique dans laquelle l'appareil de dépoussiérage de 1' invention est utilisé en combinaison avec un foyer indus- triel pouvant équiper un bateau, un immeuble, une installa- tion d'incinération des déchets ou similaire.
Le foyer 21 est assooié à une cheminée ou un carneau 22 destiné à l'évacuation des produits de combustion. Le pas- sage des gaz dans la oheminée 22 est interoepté en un point convenable de celle-ci entre le foyer et l'orifice de sortie au sommet de la cheminée, par une cloison 23. Une conduite 24, d'un diamètre en rapport avec la capacité du foyer, fait communiquer la chambre inférieure de la cheminée limitée par la cloison 23 avec un ventilateur aspirateur 25, entraîné par un moteur 26 à vitesse réglable. Le ventilateur remplace le clapet de tirage usuel des cheminées à fumées; en effet, une augmentation de sa vitesse intensifie le débit d'air com- burant et de gaz de combustion, une diminution de vitesse produisant l'effet contraire.
Le ventilateur 25 refoule les gaz de combustion dans un appareil de dépoussiérage 31,,analogue à ceux décrits pré- cédemment. Ces gaz pénètrent dans le récipient intérieur de compression, passent par toutes les phases de dépoussiérage dans le liquide et dans le filtre et sortent enfin de l'ap- pareil par un tuyau 27 qui les reconduit à la cheminée, dans la chambre supérieure 22', d'où ils achèvent de se détendre.
On choisit l'emplacement de l'appareil de dépoussiérage
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qui vient d'être décrit, en se conformant aux conditions qu' imposent le foyer ou le brûleur dans chaque cas. Quand il s'agit de cheminées desservant de grands immeubles d'habita- tion, par exemple, il est avantageux d'installer l'appareil de dépoussiérage sur le toit, près de l'orifice de sortie de la cheminée. L'enceinte de l'appareil peut alors être construite en métal ou en matériaux de maçonnerie. Le refroi- dissement du liquide de dépoussiérage pouvant être effectué au moyen d'une introduotion continue d'eau, par la tuyère 32; après dépoussiérage des gaz, cette eau est évacuée en 33, à des fins de drainage quelconque ( figure 8 ).
Dans les installations industrielles importantes ou d'intérêt public, comportant des oheminées hautes, on place, de préférence, l'appareil au niveau du sol ( figures 6 et 7), la cloison 23 interceptant le passage des gaz étant située à la plus grande hauteur possible,afin de permettre un re- froidissement préalable des gaz et une décomposition qui pro- voque le dépôt de la suie ou des particules charbonneuses à recueillir.
Dans cette dernière application et dans presque toutes les autres, il y a intérêt à faciliter la décomposition des gaz de combustion et la précipitation du charbon et autres particules, en s'inspirant du processus atmosphérique. A cet effet, on prélève de la vapeur d'eau d'un générateur connu quelconque, approprié, et on injecte dans le carneau ou la cheminée, par l'orifice réglable 30, la quantité de vapeur requise pour le foyer ou le brûleur envisagé.
Il est bien entendu que les dimensions de l'appareil de dépoussiérage sont déterminées en fonction de la capacité du foyer à desservir, que cet appareil peut être constitué par un métal ou des matériaux de maçonnerie et enfin compor- ter un ou plusieurs récipients de compression, en vue d'assu-
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rer un effet de dépoussiérage constant et régulier dans la masse d'eau.
Il est bien entendu, également, que l'on peut appli- quer le refroidissement, à volonté, en introduisant un débit d'eau constant dans l'appareil et en éliminant le liquide à la base de celui-ci.
Il va de soi que des modifications peuvent être appor- tées aux réalisations ci-dessus décrites sans pour cela sor- tir du oadre de la présente invention.