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" Dispositif. de commande d'écoulement, "
La présente invention est relative à des méthodes et appareils pour commander la vitesse d'écoulement de fluides.
Il existe de nombreux cas où il est. désirable de posséder une méthode par laquelle on puisse commander la vitesse d'écoule- ment de fluides vers des récipients ou provenant de récipients ou dans des conduites ou autres canalisations sans nécessiter l'emploi de soupapes ou d'autres dispositifs rétrécisseurs ayant. des parties en mouvement. et des éléments contractant l'écoulement..
Un exemple d'une telle disposition se trouve dans des installa- tions de lavage du charbon fonctionnant avec des suspensions de matière solide dans'- des milieux aqueux et dans d'autres installa- tions de préparations de minerai comparables où il est nécessaire de retirer la suspension de récepteurs ou de réservoirs contenant les suspensions.
Il est désirable dans de telles opérations de commander la vitesse d'écoulement de la suspension pour que, @
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si la teneur en matière solide de la suspension est faible,seule-' ment une faible quantité de la suspension soit retirée du réservoir, tandisque si la. concentration de matière solide dans la suspen- sion est élevée une plus grande quantité de la matière fluide nombreux soit retirée.
D'autres cas/existent dans lesquels il est dès rable ou essentiel que la vitesse d'écoulement des matières fluides soent commandées par certains moyens positifs n'employant pas de parties mécaniques en mouvement.
Jusqu'±, présent, la réglage de l'écoulement fluide a nécessité l'emploi de moyens commandant l'écoulement tels que âes valves, des éléments de contraction à diaphragme flexible ou d'autres appareils dans lesquels l'écoulement du fluide est réglé par la contraction du courant de fluide par des saillies ou d'autres éléments contracteurs mobiles.
Divers inconvénients sont associés à l'usage dans ce domaine des dispositifs antérieurs pour la commande de fluide, en particulier par rapport aux suspensions de matières solides. Donc, su des valves ou des unités comparables sont utilisées pour la commande de fluide, quand la valve est étranglée pour restreindre la grandeur du courant de fluide,le diamètre effectif du conduit de fluide devient plus étroit avec une opportunité croissante et pour que le conduit soit vraisemblablement obstrué par la matière solide de la suspension,
L'objet principal de cette invention est une nouvelle méthode et un nouvel appareil pour la commande de la vitesse d'écoulement de matières fluides. Un autre objet est de fournir un moyen par lequel on peut commander l'écoulement de matière fluide sans employer des parties mécaniques mobiles.
Encore un autre objet est de fournir un dispositif de commande de l'écoulement avec des ouvertures d'entrée et de décharge
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de grandeur telle que'le blocage de ces ouvertures par de grosses particules dans des suspensions qui s'en écoulent, soit en substance impossible. Un autre objet est de fournir un appareil pour la commande de l'écoulement de fluide qui est automatiquement en correspondance avec l'importance de 11 écoulement de fluide péné- trant dans l'unité de commande.,.
D'autres objets et le degré entier de praticabilité de l'invention apparaissent à partir de la discussion détaillée suivante.
Ces objets sont réalisés suivant l'invention par un procédé qui consiste à obliger l'écoulement de matière fluide qu'il @ faut commandera s'écouler tangentiellement suivant un chemin circulaire de rayon relativement faible pour que l'arrivée ulté- rieure de matière dans le chemin circulaire soit restreinte par la force centrifuge de la matière fluide s'écoulant dans le chemin circulaire et amenant la matière fluide centralement et. axialement au chemin circulaire.
Cette invention procure un nouvel appareil pour réaliser un tel procédé, dont les détails peuvent être aisément compris en se référant'aux dessins plus ou moins schématiques annexés et dans lesquels
La figure 1 est une vue latérale schématique d'une réalisation de l'appareil,
La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de l'unité de commande de l'écoulement de 11 appareil montré dans la figure 1.
La figure 3 est une 'vue latérale partiellement en coupe d'une variante de l'appareil comprenant le dispositif de commande de 1'écoulement, suivant Invention.
Si l'on se réfère en détail aux dessins on voit que 1on
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' représente le dispositif de commande de l'écoulement la relié à un réservoir 12 contenant la matière fluide.
Le dispositif 10 de commande de l'écoulement est de cons- truction très simple et ne comporte pas de parties mobiles,.
Ce dispositif consiste en une chambre cylindrique 14 ayant desplaques terminales 16 et 18. La plaqua terminale 16 est pourvue d'une ouverture 20 placée en substance au centre de la plaque circulaire.,
Le dispositif de commande 10 est encore muni d'une conduite d'entrée 24 qui mené tangentiellement dans la chambre cylindrique14.
L'unité de commande de l'écoulement la est reliée à un réser- voir 12 par un moyen de liaison consistait en une valve 26 et un tuyau 28. La valve 26 est munie d'une collerette pour être attachée à l'extrémité à rebord 30 du tuyau d'amenée 24.
L'ouverture 20 qui est placée centralement et axialement à la chambre cylindrique 14, sert comme passage pour la, matière fluide s'écoulant par l'unité de commande 10.
Une forme modifiée d'unité de commande estreprésentée à la figure 3. Dans ctte représentation on montre l'unité de commande 32 reliés à un réservoir de matière fluide 12. L'unité 32 de commande de l'écoulement, comme dans le cas de l'unité 10, montréedans les figures 1 et 2, possède les éléments essentiels du dispositif de commande selon l'invention et comprenait la, chambre cylindrique 34 de rayon relativement petit ayant une porte de décharge 36 placée centralement.
et axialement à la chambra cylindrique 34 et un tube d'entrée 38 qui mené tangan- tiellement dans la chambre cylindrique. Le tuyau d'entrée'38 est courbé à angle droit pour que quand il est attaché par le rebord 40 au tuyau 28 de décharge verticale du récipient 12, le passage de décharge 36 est dans la position vers le bas,
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à l'opposé de la position horizontale des passages da décharge 20 et 22 de l'unité de commande 10 décrite ci-dessuso
Ces détails du dispositif de commande étant connus le mode de fonctionnement, du dispositif peut être aisément compris.
L'effet du dispositif est que si la viscosité du fluide est faible, la quantité de fluide déchargée est faible et, si la viscosité est. élevée, la quantité de fluide déchargée est élevée. Donc., si la viscosité est faible, la vitesse tangentielle avec laquelle le fluide entre dans le dispositif est faible,,. D'un autre côté, les forces centrifuges qui sont engendrées et qui restreignent le débit final du dispositif sont élevées par suite des forces de frottement entre les différentes couches, qui sont. formées concentriquement dans le dispositif. La vitesse tangentielle de ces couches tend à augmenter avec la diminution du rayon.
Par suite de ces forces centrifuges élevées, la pression à l'entrée du disppsitif est élevée et, donc la différence de pression entre le réservoir et le dispositif, qui finalement commande la vitesse d'écoulement ast faible, avec l'effet que la quantité de fluide qui est déchargée par le dispositif est. faible.
D'un autre côté, si la vitesse est élevée, les forces de frottement entre les différentes couches sont élevées. Ainsi il existe seulement une possibilité modérée que la vitesse tangentielle s'accroisse avec la.diminution du rayon.. Les forces centri- fuges engendrées sont d'autant plus faibles que la vitesse tan-- gentiane est plus faible.
Si les forces centrifuges sont faibles, par suite de cette viscosité élevée, la pression dans le dispositif est faible et partant, la différence de pression entre le dispositif et le réservoir est élevée et la quantité de fluide déchargée par la
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dispositif est élevée.
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Le fonctionnement du procédé salon l'invention est de plus cor.préhensible '\ i:1.rt5Lr. de l'exemple illustratif suivait..
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exemple :
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<3> :::::unit ..m réservoir d'er:ma.ga.sin3,ge d1une suspension pour UD:3 due lavage de charbon d'une ouverture la :"asd avec un ddspoeitif ci'3 COlill!l3,nde de 11 écoulement suivant l'invention C3 'dispositif eu co>iiàand.e possàde un tuyau due de 8 mm j!/tùoe d'5 dia.ii.jtre il. t3D13j::.:t Ulld s:jule p.orte dd décharge du Miii. il=1,zà.:';tî'e , îe ài-a,i.àtt:3 interne da la l:!1aILlbre cylindrique 6.3
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43 mm
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l'1ij,ité CLi co.i-s#ià.# >st de =2:2:/==?sn3<3- 3t la hauteur (1' la. chambra 3st de =)J===j9 19 mm.
L'unité dJ sf!l.aration d.1 cha-rbon fonctionnant 3,v.jc un.) suspension de loess dans l'eau at le réservoir é. wù- #ùgas>age contenant ;;j.# siisz>insion 1;..1iL;e concentration d3 10% en poids de r:13.t,:i.. J:'.:: solide, le dispositif, de c,)i,iiiaiid,3 d'écoulenj.ent =.:it;.<;t de décharger 0,32 1,=itiJ.# cube de s>asi =1;sion ,var heure. A L=9t w;9 '" J:('.\.. 0:'; tra,tiDI! el'; y#.isi. ii>sfiion, le coefficient de contraction est de 0,144.
V:1!li3 'J11 21utr,.:: cas où la concentration d- la, suspens ion de loess 3 s de 41%. en poids de solide, la. a à de perii-et Q,3 déchr- -er 0,54 .=,;tz,j cube .:. '').1' h::.:u1'a, ce qui correspond à une coeffij;it de contraction de G.,282. Donc, ce dispositif de coi;m=anÇ1 fonctionne i.o;¯ir. pennettre de décimrger dd plus grandes quantités de ;ujy,go¯sjon de liquide à forte teneur en solides que li=ins le cas de suspension a concentration inférieurs, cornu" cela. est désirs pour la fonctionnement convenable de l'appareil de
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séparation.
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Il est possibla de cOU1wl;1,nder l'écoulement de plusieurs types de matières, suivant le présent procédé et a.u moyen da l'appareil.
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Donc on peut commander des Guides , tels que des liquides purs ou des matières fluides telles que des suspensions de matières solides dans des liquides ou des gaz dans des liquides0 Le terme "matière fluide" employé ici et dans les revendications suivantes comprend tous les types de matières, tandis que le terme "matière liquide" , employé ici, désigne des matières qui d'une façon prédominante ont le caractère de liquide, à 1''opposé de celles qui possèdent.
d'une.façon prédominate le caractère de gaz, par exemple, de la matière solide finement divisée en suspension dans l'eau.,
Etant donné que plusieurs modifications de la présente inven- tion apparaissent, à partir de la description détaillée ci--incluse aux personnes habiles dans ce domaine on doit comprendre que cette invention est seulement limitée par les revendications suivantes..
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour commander la vitesse d'écoulement de matières fluides consistant à obliger la matière à s'écouler tangentielle-- ment suivant un chemin circulaire et à décharger la matière axia-- lement au dit chemin circulaire, par quoi l'entrée de la matière tangentiellement dans le dit chemin circulaire et sa décharge à partir du dit chemin circulaire est restreinte par la force centrifuge de la matière s'écoulant dans le dit chemin circulaire.
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