BE458452A - - Google Patents

Description

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  DEMANDE DE BREVET D'INVENTION   -La   Société :   VOLCAN  S.A. 



  Générateur d'acétylène à chaux sèche. 



  Priorité de la demande de Brevet en FRANCE, déposée le 4 Juin 
1942, sous le N  468.772. 



   Les générateurs d'acétylène à chaux sèche, du type à panier rotatif habituellement connus, comportent un panier géné- ralement de forme cylindrique ou très approchante, tournant au- tour d'un axe voisin de l'horizontale.- 
Ces appareils présentent l'inconvénient de ne permettre que malaisément le remplissage complet de la cage en carbure. Il faut, en effet, soit remplir à la main par des trappes ménagées dans la cage, soit sortir complètement la cage de l'appareil pour la garnir par une base démontable. 



   On connaît également des appareils de ce type dans les- quels la cage tournante est de très grand diamètre, de telle sorte que l'un des fonds du cylindre qui la compose est ouvert en son milieu et peut recevoir une manche de charge manuelle ou automa- 

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 tique de carbure. 



   Cette disposition a en contre-partie l'inconvénient de nécessiter pour une charge donnée un très grand espace mort de la cage, ce qui augmente d'autant l'encombrement, le poids et le prix de revient du générateur, et de réduire le rendement de l'appareil par suite de la grande quantité de gaz perdu lors de chaque ouverture en raison de sa capacité. 



   Le générateur à chaux sèche et à cage tournante suivant la présente invention remédie à ces inconvénients et est remar- quable notamment en ce que la cage à carbure présente une partie inférieure grillagée oonique ou tronconique et tourne autour de l'axe disposé obliquement de cette partie conique ou tronconique. 



  Cette partie inférieure conique est établie de préférence de fa- çon que sa génératrice inférieure située dans le plan vertical passant par l'axe soit sensiblement horizontale. Enfin, cette par- tie inférieure conique de la cage est surmontée d'une partie tron- conique de préférence, présentant une ouverture centrale à tra- vers laquelle passent une manche de chargement pour le carbure et une rampe de distribution d'eau. 



   Grâce à ces dispositions, les morceaux de carbure chan- gent constamment de position au cours de la rotation de la cage; de plus, le chargement en carbure peut s'effectuer sans aucun démontage avec la plus grande facilité. 



   Une autre caractéristique de l'invention réside en ce qu'un dispositif volumétrique limite, pour chaque charge de car- bure, le volume d'eau admis dans le réservoir d'alimentation du générateur à une quantité légèrement inférieure à la quantité totale d'eau nécessaire pour décomposer complètement la charge de carbure, de façon à éviter le noyage de la chaux. 



   Pour éviter un échauffement trop élevé du carbure dans la cage lorsque l'alimentation en eau subsiste en cas de panne dans la rotation de la cage, il est prévu suivant une autre ca-   ractéristique   de l'invention, un dispositif de sécurité qui in- 

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 terrompt l'arrivée d'eau dans la cage à carbure lorsque celle-ci cesse de tourner. 



   Enfin, une circulation d'eau par thermo-siphon empêche le gel des appareils et tuyauteries du générateur. 



   D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description ci-après. 



   Aux dessins annexés sont représentés, à titre d'exemple, quelques modes de réalisation des perfectionnements' apportés aux générateurs d'acétylène suivant la présente invention. 



   La fig. 1 est une coupe verticale d'un générateur. 



   La fig. 2 représente un dispositif de contrôle de la quantité d'eau alimentant des générateurs. 



   La fig. 3 montre un dispositif destiné à   empêcher   le gel des appareils et tuyauteries. 



   Les figs. 4 et 5 représentent un dispositif de sécurité empêchant l'alimentation en eau dans la cage à carbure lorsque celle-ci cesse de tourner. 



   Les figs. 6 et 7 représentent deux autres modes de réalisation du dispositif de sécurité. 



   En se reportant à la fig. 1, dans le coffre 1 formant l'enveloppe du générateur se trouve une cage à carbure formée de deux pièces coniques 2 et 3 opposées par leurs grandes bases et dont l'axe commun 4 est incliné. La partie conique inférieure 2 est grillagée, tandis que la partie supérieure tronconique 3 peut être pleine ou grillagée. La cage tourne autour de l'axe incliné 4 au moyen d'une denture tronoonique 5 engrenant avec une roue 6 portée par un arbre moteur 7. L'inclinaison de l'axe 4 est de préférence telle que la génératrice inférieure du cône grillagé 2 soit dans la position voisine de l'horizontale, qui se révèle la meilleure pour une répartition à peu près uniforme du niveau de carbure dans la cage pendant la rotation.

   Afin d'utiliser au maximum l'espace disponible dans l'enveloppe,   l'angle   au sommet du cône 2 sera d'environ 90 . 

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   La partie tronconique 3 présente une ouverture centrale 
6 dans laquelle vient s'emboîter une manche fixe de remplissage 9 fermée par un tampon hermétique 10. Cette manche 9 permet d'effec- tuer le plein de la cage, dans laquelle le niveau maximum de car- bure correspond au point le plus bas de la manche. 



   Une rampe à eau 11 traversant l'ouverture centrale 8 dis- tribue l'eau sur le talus d'éboulement du carbure à l'intérieur de la cage. Cette rampe est de préférence facilement démontable, afin de permettre le débouchage des trous qui s'obstruent par l'effet des   dép8ts   de sels contenus dahs l'eau sous l'influence de la chaleur. 



   Au bas de l'enveloppe, une culotte 12 de volume suffi- sant pour recevoir la totalité des chaux résiduaires produites par la décomposition d'une charge permet d'assurer l'extraction de cette chaux à l'aide d'un ringard ou par tout autre moyen. 



   Afin que cette chaux reste sèche et qu'elle ne soit pas noyée par l'eau alimentant le générateur, un dispositif   volumétri-   que limite le volume d'eau dans le réservoir d'alimentation à une quantité légèrement inférieure à la quantité totale d'eau néces- saire pour décomposer complètement la charge de carbure, de façon que ce soit toujours l'eau qui soit épuisée avant le carbure. 



   Ainsi le réservoir d'alimentation en eau 15 (fig. 2) qui est pla- cé à une hauteur correspondant à la pression de gaz que l'on veut obtenir et dans lequel débouche le tuyau 16 peut être réuni par le conduit 17 du robinet 19 soit avec le tuyau 20 conduisant à la rampe de distribution 11 (fig. 1) soit avec le tuyau 21 débou- chant dans le bac 22 muni d'un dispositif d'alimentation en eau à niveau constant 23. Lorsque les tuyaux 16 et 21 communiquent par le conduit 17, le réservoir 15 se remplit à un niveau bien déterminé par le dispositif à niveau constant 23: dans cette po- sition, le tuyau 20 est fermé par une partie pleine du robinet 
19.

   Quand on mettra en fonction le générateur, on tournera le . robinet 19 de   faon   que le tuyau 16 communique avec le tuyau 20, 

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 et l'on sera certain que le générateur ne recevra que la quantité d'eau qui aura été déterminée par le dispositif à niveau constant 23. 



   Un même bac à niveau constant peut contrôler à la fois plusieurs générateurs. Ainsi pendant que le conduit 17 du robinet 19 fait communiquer les tuyaux 16 et 20, un autre conduit 18 de ce robinet fait communiquer le .tuyau 21 avec le tuyau 24 débou- chant dans le réservoir d'alimentation 25 d'un deuxième généra- teur non représenté avec lequel ce réservoir 25 peut communiquer par le tuyau 26 après rotation oonvenable du robinet 19. On voit que, de cette façon le réservoir 15 du générateur en service sera en vidange pendant que le réservoir 25 se remplira et que le géné- rateur correspondant sera au repos. 



   En cas de surpression pendant le fonctionnement de l'un ou l'autre des générateurs, le refoulement de gaz dans les réser- voirs 15 et 25 est empêché par les clapets de retenue 27 et 28. 



   La fig. 3 montre une variante du dispositif représenté à la fig. 2 en vue   d'empêcher   le gel de l'installation. Dans ce cas, le tube 21, au lieu de relier directement le robinet 19 au bac à niveau constant 22, communique avec une petite chaudière 13 comportant un élément chauffant, électrique par exemple, 14, et cette chaudière communique avec le bac à niveau constant 22 par les deux tuyaux 21a et 21b débouchant à des niveaux diffé- rents dans la chaudière, afin d'assurer une circulation d'eau par thermo-siphon. On pourra maintenir ainsi dans le bac 22 une température suffisante et faciliter le départ après un arrêt pro- longé sans avoir à procéder au dégel des tuyauteries. Il y aura avantage à oalorifuger en outre les récipients 15, 22, 25 et les tuyaux 16, 21, 24. 



   Quoique le dispositif à niveau constant décrit ci-dessus empêche le noyage de la chaux, il n'empêche pas qu'en cas d'arrêt de la cage par suite d'une panne quelconque, le carbure puisse atteindre une température dangereuse pouvant provoquer des aooi- 

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 dents graves si l'eau continue d'arriver dans le générateur. 



  Pour éviter cet inconvénient, il est prévu, suivant la présente invention, un dispositif de sécurité qui interrompt l'arrivée d'eau dans la cage lorsque celle-ci cesse de tourner. 



   A cet effet, dans la conduite 16 ou 24 alimentant le gé- nérateur on intercale une vanne 29 ou 30 (fig. 2) maintenue ouver- te pendant la rotation de la cage et se fermant lorsque la cage s'arrête. Les figs. 4 et 5 montrent, à titre d'exemple, un dispo- sitif de commande de ces vannes que l'on supposera du type à fonc- tionnement magnétique. L'arbre 31 solidaire en rotation de la cage à carbure peut entrainer par un dispositif à glissement l'arbre 32 situé dans son prolongement. Ce dispositif à glissement peut être un accouplement à friction ou, comme le montre la fig. 4, un accouplement magnétique constitué par un aimant permanent 33 porté par l'arbre 31 et induisant des courants de   Fouoault   dans une clo- che 34 portée par l'arbre 32.

   Cet arbre 32 porte aussi un aimant 35 qu'un dispositif de rappel, tel qu'un ressort 36 ou un balourd de l'aimant, applique en position de repos contre une butée 37 (fig. 5). Pendant la rotation de la cage, l'accouplement 33-34 tend à faire tourner l'arbre 32 et applique l'aimant 35 contre la butée 38 dans la position représentée en traits mixtes. Dans cette position, l'aimant 35 attire la palette de fer doux 39 d'un inter- rupteur de type connu 40 qui ferme le oircuit éleotrique oontr8- lant la vanne 29 ou 30 et amenant oelle-ci en position ouverte. 



  Dès que le mouvement de la cage vient à s'arrêter, l'aimant 35 est rappelé dans sa position de repos, l'interrupteur 40 ouvre le circuit et l'arrivée d'eau est coupée au générateur. 



   Le dispositif de sécurité peut aussi être conçu d'une façon différente. Ainsi, dans la forme d'exécution de la fig. 6, le réservoir d'alimentation 25 peut communiquer avec le bac à ni- veau constant 22 par les tuyaux 24 et 21 à travers le robinet 41 convenablement orienté, afin de fournir au réservoir 25 le volume d'eau prédéterminé. Pour mettre le générateur en service, on tour- 

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 ne le robinet 41 dans la position indiquée à la fig. 6, et on met en marche une pompe 42 dont le fonctionnement est solidaire de la rotation de la cage du générateur. Cette   pompe .48   aspire l'eau par le tuyau 43 dans le réservoir 25 et refoule cette eau par le      tuyau 44 dans un entonnoir ou ouvette à air libre 45 que l'on a placé à la hauteur oorrespondant à la pression désirée pour le gaz à produire.

   De cet entonnoir 45, l'eau descend par le tuyau 46 à travers le robinet 41 dans le tuyau 47 qui est pourvu d'un clapet de retenue 48 et qui conduit l'eau à la rampe de distribu- tion du générateur. L'eau en excès dans l'entonnoir 45 est re- cueillie dans le bac 49 et retourne par le tuyau 50 dans le réser- voir d'alimentation 25. Tant que la cage tourne, la pompe 42 re- foule de l'eau en excès dans l'entonnoir 43 et par oonséquent le générateur est alimenté comme par un réservoir en charge. Dès que la cage   s'arrête,   la pompe ne débite plus et l'entonnoir 45 n'étant plus alimenté, le générateur ne reçoit plus d'eau. 



   La fig. 7 représente un dispositif de sécurité analogue à celui de la fig. 6. Une pompe à eau 51 mue par une source de force motrice quelconque aspire dans le réservoir d'alimentation 25 à volume d'eau prédéterminé. Le mouvement de la cage du géné- rateur est assuré au moyen d'une turbine à eau 52 mise en oeuvre par l'eau sous pression débitée par la pompe 51. L'eau sortant de la turbine est amenée par le tuyau 53 dans un entonnoir 54 analogue à l'entonnoir 45 de la fig. 6 et alimentant la rampe de distribution du générateur par le tuyau 55. L'eau en excès re- cueillie dans le bac 56 retourne par le tuyau 57 dans le réservoir d'alimentation 25. On comprend qu'en cas d'arrêt de la cage à carbure, la turbine 52 s'arrête également et que de ce fait le générateur ne peut plus être alimenté en eau. 



   L'invention n'est évidemment pas limitée aux formes d'exécution ni au type de générateur décrits oi-dessus et l'on peut y apporter des modifications sans s'écarter du domaine de 

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 l'invention. Le dispositif volumétrique limitant le volume d'eau d'alimentation, le dispositif de sécurité contre l'échauffement exagéré et le dispositif de protection contre le gel peuvent no- tamment s'adapter sur des générateurs autres que ceux du type à cage tournante. 



    REVENDICATIONS   
1.- Générateur d'acétylène avec cage à carbure rotative alimentée en eau par un distributeur, caractérisé en ce que la cage à oarbure présente une partie inférieure grillagée conique ou tronoonique et tourne autour de l'axe disposé obliquement de cette partie conique ou tronoonique.

Claims (1)

1. 2.- Générateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie inférieure conique ou tronconique est établie de façon que sa génératrice inférieure située dans le plan verti- cal passant par l'axe soit sensiblement horizontale.

   3. Générateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle au sommet du oòne ou troncde cone formé par la partie inférieure est d'environ 90 .

   4. - Générateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie inférieure conique ou tronconique de la cage est surmontée d'une partie, tronconique de préférence, présentant une ouverture centrale à travers laquelle s'effectue le chargement de carbure qui peut se faire au moyen d'une manche et par laquelle pénètre une rampe de distribution d'eau.

   5. - Générateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la cage porte une denture tronconique par laquelle se fait son entraînement en rotation.

   6. - Générateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif volumétrique limite, pour chaque charge de carbure, le volume d'eau admis dans le réservoir d'alimentation du générateur à une quantité légèrement inférieure à la quantité <Desc/Clms Page number 9> totale d'eau nécessaire pour décomposer complètement la charge de oarbure.

   7. - Générateur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que ce dispositif volumétrique est constitué par un réci- pient à niveau constant dont la mise en communication au moyen d'une tuyauterie pourvue d'un organe obturateur avec le réservoir d'alimentation permet de doser avant chaque mise en marche la quantité d'eau mise en oeuvre.

   8.- Générateur suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'un même récipient à niveau constant peut servir à la mesure du volume d'eau pour plusieurs réservoirs d'alimentation correspondant à un même nombre de générateurs.

   9.- Générateur suivant la revendioation 1, caractérisé en ce qu'un dispositif de sécurité interrompt l'arrivée d'eau dans la cage à carbure lorsque celle-ci cesse de tourner.

   10.- Générateur suivant la revendication 9, caractérisé en ce que ce dispositif de sécurité comporte un organe obturateur dans la conduite alimentant en eau le générateur, cet organe ob- turateur étant maintenu ouvert pendant la rotation de la cage au moyen d'un dispositif à glissement (entraînement magnétique, à friction ou analogue) commandé par la rotation de la cage et re- venant automatiquement en position de fermeture sous l'effet d'un ressort, d'un poids ou autre expédient analogue lorsque la cage oesse de tourner.

   11.- Générateur suivant la revendication 10, caracté- risé en ce que ce dispositif à glissement peut être constitué par un accouplement à induction magnétique commandant un inter- rupteur placé dans le circuit d'un relais qui actionne l'organe obturateur.

   12.- Générateur suivant la revendication 9, caracté- risé en ce que ce dispositif de sécurité comprend un appareil de circulation d'eau dont le fonctionnement est solidaire de la rotation de la cage et qui aspire l'eau dans le récipient d'ali- <Desc/Clms Page number 10> mentation d'eau et refoule cette eau dans une cuvette ou enton- noir en charge par rapport au générateur et d'où l'eau descend dans le générateur pendant les périodes pendant lesquelles la cage à carbure est en rotation, l'eau en excédent dans la cuvet- te ou entonnoir étant ramenée dans le réservoir d'alimentation.

   13.-,Générateur suivant la revendication 12, caracté- risé en ce que cet appareil de circulation oomporte une pompe commandée en même temps que la cage et aspirant l'eau dans le réservoir d'alimentation pour la refouler dans ladite cuvette ou entonnoir.

   14. - Générateur suivant la revendication 12, oaracté- risé en ce que l'appareil de circulation oomporte une turbine motrice entraînant la cage en rotation et mise en mouvement par l'eau refoulée par une pompe mue par une source de force motrice quelconque et aspirant l'eau dans le réservoir dtalimentation, l'eau sortant de la turbine étant conduite dans ladite ouvette ou entonnoir.

   15. - Générateur suivant la revendication 6, oaraoté- risé en ce qu'une chaudière chauffée de façon quelconque et in- tercalée dans la conduite d'alimentation en eau du générateur communique avec l'un ou l'autre des réservoirs d'alimentation par deux oonduits débouchant à des niveaux différents dans ladite chaudière, de façon à former un thermo-siphon agissant contre le gel des appareils et tuyauteries.