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Appareil pour indiquer et régler le poids spécifique d'un liquide dense.
L'invention a pour but, premièrement, de procurer un appareil à l'aide duquel il soit possible de mesurer continuellement, de manière simple et efficace, le poids spécifique d'une suspension, par exemple une suspension employée comme liquide séparateur dense pour la préparation du charbon ou de matières analogues par flottage et sédimentation.
Un deuxième but de l'invention est de maintenir pratiquement égal à lui-même le poids spécifique du liquide dense.
Selon l'invention, on atteint le premier but au moyen d'un appareil qui est conformé de la manière suivante : dans une balance munie d'un dispositif pour la lecture des
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poids, une capacité comportant une ouverture dans le fond et une ouverture dans la paroi supérieure fait l'office du pla- teau de balance; une de ces ouvertures est traversée avec jeu par un tube axial servant à l'alimentation de liquide dense et débouchant dans la capacité ; regard de l'ou- verture de débit du tube est disposée une plaque déflectrice d'alimentation, de façon que le liquide s'écoule horizonta- lement. Le dispositif de lecture indique immédiatement tout écart de poids spécifique et avertit le préposé qu'il y a lieu de prendre des mesures pour étendre ou épaissir le liquide dense, selon le cas.
Dans un autre développement de l'invention, l'ap- pareil est agencé pour atteindre le deuxième but susmen- tionné. Cet autre développement présente la caractéristique suivante : à une balance est suspendue comme plateau de balance une capacité comportant une ouverture dans le fond et une ouverture dans la paroi supérieure; deux tuyaux d'amenée respectivement pour un liquide dense plus léger et un liquide dense plus lourd que celui dont on veut maintenir constant le poids spécifique aboutissent au-dessus de l'ou- verture supérieure de la capacité; sur chaque tuyau d'ame- née est adapté un organe de réglage relié à la balance, de manière que lorsque la capacité s'abaisse le débit du li- quide plus lourd soit étranglé et le débit du liquide plus léger soit augmenté, tandis'que lorsque la capacité s'élève l'effet inverse se produit.
Les dessins annexés représentent deux exemples d'exécution destinés à expliquer l'invention plus en détail.
Fig. 1 est une coupe d'un appareil conforme à l'invention,
Fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1, et @
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Fig. 3 montre une autre forme d'exécution de l'invention.
A un fléau de balance 4 sont suspendus d'une part, au moyen d'une chaîne 1, un contrepoids 5 et d'autre part, au moyen d'une chaîne 2 divisée en trois brins, une capacité 6. Une aiguille 7 fixée au fléau se déplace devant une échel- le 8. La capacité 6 comporte dans le fond une ouverture 9 et dans la paroi supérieure une ouverture 10 à laquelle est raccordée une tubulure 11. Celle-ci est entourée par une rigole de trop-plein pourvue d'une sortie 12. La capacité 6 et la rigole de trop-plein sont logées dans un récipient fixe 13 comportant une ouverture de sortie 13a.
A une certaine distance au-dessus du récipient 13 est disposé un récipient mélangeur fixe 14 dans lequel débouche un'tuyau d'amenée 15. Ce récipient mélangeur comporte un tube de trop-plein 16, débouchant dans le récipient 13, et un tube de sortie 17 qui traverse avec jeu l'ouverture 10 de la capacité 6 et qui se termine sensiblement à mi-hauteur de celle-ci. A une certaine distance en-dessous de l'ouverture de débit du tube 17 est fixée au tube une plaque d'impact horizontale 18.
Le dispositif qui vient d'être décrit peut servir à mesurer de manière continue le poids spécifique du liquide dense arrivant par le tuyau 15. Du tuyau 15 arrive une quantité de liquide dense telle que le niveau de liquide dans le récipient 14 soit maintenu constamment à la hauteur du tube de trop-plein 16. De ce fait, le liquide dense s'écoule du tube 17 toujours sous l'influence de la même hauteur piézométrique et, partant, toujours à la même vitesse. Le liquide qui s'écoule est dévié par la plaque 18, de sorte que le liquide entre dans la capacité 6 horizontalement et ne produit pratiquement pas de réactions hydrauliques verticales sur la capacité.
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Toutefois,la déviation du liquide sortant peut aussi être produite autrement, par exemple du fait que le tube 17 est fermé dans le bas et comporte deux orifices latéraux opposés d'où le liquide sort avec le même débit. De cette manière également on évite les réactions hydrauliques tant dans la direction verticale que dans les directions latérales.
Le liquide entrant dans la capacité s'en écoule simultanément par l'ouverture supérieure 10 et par l'ouverture inférieure 9. L'ouverture inférieure est dimensionnée de manière qu'il en sorte moins de liquide qu'il n'en entre dans la capacité par le tube 17. Pour cette raison la capacité demeure toujours entièrement remplie, et ce d'un liquide dense complètement homogène, étant donné que des dépôts de matières solides ne peuvent pas se produire.
Vu qu'ainsi la capacité est à l'abri de réactions hydrauliques et qu'elle contient toujours la même quantité d'un liquide d'une nature homogène, l'aiguille 7 indique à tout moment le poids spécifique du liquide dense contenu dans la capacité. Tant que le poids spécifique de ce liquide reste constant, l'aiguille ne change pas non plus sa position. Un déplacement de l'aiguille vers la droite indique que le liquide dense est trop étendu, un déplacement vers la gauche, que le liquide dense est trop épais.
Cela étant, on peut faire aboutir au-dessus du récipient mélangeur une conduite parcourue par un liquide dense plus léger et une conduite parcourue par un liquide dense plus lourd que le liquide dense désiré et munir ces conduites de vannes. L'aiguille peut d'autre part agir sur un système de commutation électrique et commander ces vannes par l'intermédiaire de relais appropriés ou dispositifs analogues de manière que l'une ou l'autre conduite s'ouvre selon le besoin
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et que le liquide dense soit dilué ou épaissi par suite de l'addition d'un liquide plus léger ou d'un liquide plus lourd.
Toutefois, il est aussi possible d'utiliser l'appareil décrit ci-dessus directement pour le réglage du poids spécifique du liquide dense contenu dans le récipient 14. Une pareille forme d'exécution est représentée à titre d'exemple sur la fig. 1 et sera décrite en détail dans ce qui suit.
Au-dessus du récipient 14 sont disposées deux chambres 21 et 22 séparées par une cloison 20 ainsi que deux chambres 21a et 22a séparées par une cloison 20a. Pendant qu'on emploie l'appareil pour le réglage du poids spécifique d'un liquide dense, la conduite 15 débouchant dans le récipient mélangeur 14 peut être obturée. Les chambres 21a et 22 communiquent avec le récipient 14, tandis que les chambres 21 et 22a débouchent dans un tuyau d'évacuation commun 33. Audessus de la chambre 22 aboutit un tuyau d'amenée 34 pour un liquide dense d'un poids spécifique relativement faible et au-dessus de la chambre 22a aboutit un tuyau d'amenée 24a pour un liquide dense d'un poids spécifique relativement élevé.
A la chaîne de suspension 2 de ia capacité 6 sont fixées en regard de l'ouverture de débit des conduites 24 et 24a des plaques 25 et 25a qui sont guidées dans les chambres 21 et 21a de façon à être déplaçables verticalement. Le bord inférieur de ces plaques est coupé obliquement (fig.2). Par suite de cette obliquité, une fraction des liquides s'écou- lant des conduites 24 et 24a peut jaillir librement dans les chambres 21 et 21a, tandis que l'autre fraction des jets de liquide est interceptée et déviée dans les chambres 22 et 22a, respectivement. Un déplacement des plaques de bas en haut augmente les quantités de liquide entrant dans les chambres 22 et 22a, tandis que d'un déplacement de haut en bas résulte l'effet inverse.
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Les fractions du liquide, qui entrent dans les chambres 21a et 22 se rendent dans le récipient 14 et s'y mélangent entre elles ; autres fractions sont évacuées par la conduite 23.
Quand le liquide mélangé a le poids spécifique correct (cette grandeur est déterminée par le contrepoids 5), la capacité 6 demeure en équilibre, si bien que les plaques 25 et 25a occupent la position correcte par rapport aux jets de liquide sortant des conduites 24 et 24a.
Toutefois,quand le poids spécifique d'un des deux liquides denses amenés change, il en résulte un changement du poids spécifique du liquide mélangé. On supposera par exemple que le poids spécifique du liquide dense plus lourd, arrivant par la conduite 24a, augmente. Il s'ensuit aussi une augmentation du poids spécifique du liquide mélangé qui se forme dans le récipient 14 et qui se rend par après dans la capacité 6. Aussitôt le bras droit du fléau 4 descend et amène en même temps les plaques 25 et 25a à une position plus abaissée. Ceci a pour résultat une augmentation de la fraction de liquide plus léger, envoyée dans le récipient 14 par la conduite 24, tandis que la fraction de liquide plus lourd, arrivant par la conduite 24a diminue. Il s'ensuit une diminution du poids spécifique du liquide mélangé.
Dans le cas inverse, par exemple quand le poids spécifique du liquide dense plus léger diminue, la capacité et les plaques 25 et 25a montent, ce qui a pour résultat une augmentation du poids spécifique du liquide mélangé. Le poids spécifique voulu est ainsi toujours maintenu de manière entièrement automatique.
Pour le fonctionnement de cet appareil on peut aussi introduire par la conduite 24a un liquide dense d'un poids spécifique relativement élevé et introduire par la conduite 24 de l'eau claire.
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La fig. 3 montre une autre forme d'exécution.
Dans cet appareil, un liquide relativement lourd, provenant par exemple d'un épaississeur, se mélange à de l'eau pour former un liquide dense d'un poids spécifique déterminé. Sur la fig. 3 les éléments correspondant à ceux de la fig. 1 sont désignés par les mêmes références, ce qui dispense de les décrire:
Sur la paroi supérieure du récipient 14 est disposé un récipient cylindrique 26 et celui-ci comporte près de son fond une sortie 27. A l'intérieur du récipient cylindrique est fixée une tubulure.28 dont une ouverture 28a débouche dans la paroi supérieure du récipient 14. Le bord supérieur de la tubulure 28 est à un niveau plus bas que le bord du récipient cylindrique 26. Le récipient 26 est traverse par une conduite d'eau 29 dont l'extrémité libre est coudée vers le haut et aboutit au-dessus de la tubulure 28.
A une certaine distance au-dessus de l'ouverture de débit de la conduite d'eau 29 est disposée une plaque 30.
La chaîne de suspension 2 porte une plaque horizontale 31. A celle-ci est suspendue par l'intermédiaire de tringles 2a la capacité 6. Sur la surface inférieure de cette plaque est fixé coaxialement à la tubulure 28 un cylindre 32.
Le bord inférieur de ce cylindre 32 est coupé en sifflet.
Une des parois du récipient 13 est traversée par un tuyau d'évacuation 33 dont l'extrémité supérieure coïncide avec l'ouverture de débit 12 de la rigole de trop-plein quand la capacité 6 est dans la position qu'elle occupe lorsque la suspension y contenue a le poids spécifique correct.
La plaque 30 provoque une réflexion sensiblement horizontale du jet d'eau sortant de la conduite d'eau 29. Une fraction de l'eau peut se propager sans entrave et se rend dans l'intervalle annulaire entre le récipient cylindrique 26
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et la tubulure 28, d'où elle est évacuée par la conduite 27, tandis que l'autre fraction se rend par la tubulure dans le récipient mélangeur 14.
Quand le poids spécifique du liquide arrivant par la conduite 15 change, il en résulte une déviation du fléau 4.
A ce mouvement participe aussi le cylindre 32, de sorte qu'une plus grande fraction du jet d'eau réfléchi est interceptée par le cylindre et est dirigée dans le récipient mélangeur 14.
L'inverse se produit quand le poids spécifique du liquide dense arrivant par la conduite 15 diminue. L'eau se mélange au liquide lourd dans le récipient 14 pour former un liquide du poids spécifique voulu. Lorsque le liquide dense a le poids spécifique voulu, lequel à son tour est déterminé par le contrepoids 5, la capacité 6 demeure au repos. Dans ce cas, la sortie 12 de la rigole de trop-plein coïncide avec l'ouverture du tuyau d'évacuation 33 qui conduit à son lieu de destination le liquide dense sortent par l'ouverture supérieure de la capacité. Le liquide dense s'écoulant par l'ouverture inférieure relativement étroite 9 de la capacité est évacué par l'ouverture 13a du récipient 13 et est envoyé dans l'épaississeur.
Quand le liquide dense contenu dans la capacité est trop lourd ou trop léger, la sortie 12 se place au-dessus ou en-dessous de l'ouverture du tuyau d'évacuation 33, si bien que le liquide dense qui en sort se rend dans le récipient 13 et quitte celui-ci par l'ouverture 13a.
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