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REGULATEUR DE DIIUTION ET DE DEBIT PIOUR TOUTES INDU,STRIES ET EN PARTICULIER, POUR LACIDIFICATION AUTOMATIQUE DES JUS DE DISTILLERIE.
L9appareil faisant 1?objet de la présente invention a pour but de régler automatiquement en régime continu la concentration d9une so- lutions par 1?introduction d'un réactif en proportion déterminée; ou encore de proportionner le débit d9un liquide à celui d'un autre liquide dans un rapport constant (ou variable si on le désire)
Il trouvera,,, entre autres, de nombreuses applications dans les industries chimiques où 1?on a souvent à opérer des mélanges en ré- gime continu mais plus ou moins variablej par exemple pour maintenir une acidité constante dans les jus produits par les batteries de diffusion con- tinue en distillerie de betteraves.
L'appareil de l'invention se caractérise par des possibilités multiples,une extrême simplicité qui lui confère une grande sécurité de marche et permet de l'adapter à n'importe quelle usine; en effets il ne comporte aucun organe délicat et comme par ailleurs les frottements dans les organes en jeu y sont réduits au minimum,, il est susceptible d'une très grande précision de dosage.
Il est connu que l'on peut mesurer exactement le débit d'un liquide en le faisant passer par un déversoir ou un orifice de caractéris- tiques données.
La surface libre du liquide en amont de ce déversoir ou orifice s9établit à un niveau qui est fonction du débit du liquideo
La présente invention applique ce principe en utilisant en ou- tre les variations de niveau correspondant à des variations de débit d'un liquide primaire, pour déterminer les variations de débit d'un liquide secon- daire.
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On obtient d'autre part une extrême précision de dossage en ap- pliquant le même principe au débit du liquide secondaire, mais en sens inver- se, c'est-à-dire que l'on fait varier le niveau du liquide secondaire pour en faire varier le débit au travers d9un orifice ou d'un déversoir également donné.
Le dessin schématique annexé montre, à titre d'exemple seulement comment l'invention peut être réaliséeo
Dans cet exemple, on a utilisé des orifices en forme de fente verticale ménagée dans la paroi des tuyaux d9évacuation de chacun des deux li- quides.
L'appareil représente comporte un récipient (A) dans lequel arri- ve le liquide primaire au débit duquel on veut lier celui d'un liquide secon- daire. Ce liquide primaire entre dans le récipient (A) par une tuyauterie d'un diamètre suffisant pour éviter les remous.
Il en sort par un orifice (0). Il s'établit par suite dans ce récipient un ni- veau qui est fonction du débit du liquide et qui varie par conséquent avec ce débit.
Les variations du niveau dans le récipient (A) sont transmises à un autre récipient (B) au moyen d'un flotteur (F) actionnant un levier (1); mais on pourrait aussi les transmettre par tout autre moyen mécanique, élec- triques hydraulique ou pneumatique.
Chaque variation du niveau du liquide dans le récipient (A) pro- voque par conséquent un déplacement du récipient (B) dans le plan vertical.
Le récipient (B)communique, au moyen d'un tuyau souple (t) d'un diamètre suffisant pour nengendrer qu'une perte de charge négligeable, avec un récipient (C).
On maintient dans ce dernier un niveau constant du liquide secondaire au moy- en d'un robinet à flotteur (r), mais on peut aussi utiliser tous autres moyens en vue de maintenir à un niveau invariable dans le plan horizontal la surface libre du liquide secondaire contenu dans le récipient (B).
Les déplacements, dans le plan verticale du récipient (B) ont par conséquent pour résultat que la hauteur du liquide secondaire qu'il contient, varie avec la hauteur de liquide primaire dans le récipient (A).
Le récipient (B) étant muni d'un orifice (o), le débit de liqui- de secondaire qui en sort est. en définitive fonction du débit du liquide primaire.
En ce qui concerne la position des déversoirs ou orifices tels que,,, par exemple (0) et (o), par lesquels circulent les liquides primaires et secondaires, ils peuvent se trouver aussi bien à l'intérieur qu'à l'exté- rieur des récipients (A) et (B), ou encore dans la paroi même ou dans le fond de ces récipients. Ils peuvent également permettre, soit la sortie, soit 1-'entrée des liquides.
Le nombre,,, la forme et la dimension de ces déversoirs ou orifi- ces peuvent être quelconques mais ils seront calculés suivant les lois de l' hydraulique,,, soit pour obtenir un débit de liquide secondaire proportionnel au débit du liquide primaires soit pour faire varier le débit du liquide se- condaire selon une loi différente de celle du débit du liquide primaire.
Dans 1?ensemble les récipients (A) et (B) étant munis d'un orifice latéral sans contre-pression, en forme de fente verticale à bords pa- rallèles, la fente se prolongeant au-dessus de la surface libre du liquide, on obtient un débit de liquide secondaire constamment proportionnel au dé- bit du liquide primaire et, par conséquents dans le cas d'une solution ob- tenue en mélangeant ensuite les deux flux de liquide, une concentration inva- riable quel que soit le débit.
On pourra dailleurs faire changer à volonté la concentration obtenuesoit en diluant préalablement plus ou moins le réactif dans le liqui-
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de secondaire, soit en ouvrant plus ou moins un orifice ou un déversoirs soit en munissant les récipients de plusieurs orifices ou déversoirs dont on pour-' ra fermer un certain nombre., soit en modifiant la longueur d'un bras de levier;, soit par tous autres moyens.
Avec l'appareil réalisé selon lexemple du dessin annexé, le flot- teur (f) devra avoir un diamètre suffisant pour que les variations de poids du liquide contenu dans le récipient (B) niaient qu'une influence négligeable sur les déplacements verticaux de ce récipient.
Dautre part:, la section horizontale du récipient (B) sera aussi faible que' possible., dans la limite d'une perte de charge suffisamment négligeable pour le liquide qui y circule @ En variante., le récipient (B) pourrait être fixe. Ce serait alors le récipient (G) qui serait mobile et qui se déplacerait dans le plan vertical sous l'influence des variations de niveau dans le récipient (A) par exemple au moyen dun levier composé,, remplaçant (1) et faisant monter le récipient (C) quandle niveau monte en (A)o Le récipient (C) contenant un volume de liquide secondaire invariable, il ny aurait plus aucune variation de poids appliquée sur les bras de levier.
Le ré- cipient (C) serait relié par tuyaux souples, d'une part avec le récipient (B) fixe;, d'autre part avec sa propre tuyauterie fixe d'alimentation.
On pourrait d9ailleurs utiliser tous autres dispositifs en vue de faire varier;, dans un récipient (B) fixep le liveau du liquide secondaire en fonction des variations du niveau du liquide primaire dans le récipient (A).
D'une manière générale la position du récipient mobile par rap- port au récipient, fixe qu'il alimente ou par lequel il est alimenté,,sera ré- glée une fois pour toutes de manière à ce que le débit du liquide secondaire s'arrête automatiquement lorsque le débit du liquide primaire cesse. A ce moment., la hauteur des liquides en amont des orifices (0) et (o) est nulle.
L'appareil décrit ci-dessus à titre d'exemple trouvera notamment une application dans l'industrie de la Distillerie de betteraves.,, de topinam- bours, etc ... où il est nécessaire de maintenir une acidité constante dans le jus pour que la fermentation seffectue avec rapidité, régularité et rendement maximum en alcool.
Or, certains types de batteries de diffusion continue, très répan- dus dans cette industries produisent en débit de jus continu, mais extrêmement variable selon la cadence d9introduction des betteraves, qu'il n'est pas possi- ble de régler avec précision.
Pour acidifier ces jus, on se contente, en gênerais d'introduire constamment un peu diacide en ouvrant plus ou moins à la main un simple robi- net. Le résultat en est que l'acidité et le pH des jus varie énormément d'un moment à l'autre et l'on a très souvent des accidents de fermentation., tels que fermentations secondaires abaissement- du rendement en alcool, ralentis- sement de l'usine, parfois même arrêt total et obligation de faire un nouveau levain.
Le régulateur faisant l'objet de 1?invention est parfaitement adap- té à ce genre d'industrie; il maintient strictement l'acidité et le pH des jus entre les limites admissibles,,, évite totalement les accidents de fermentation et permet de faire toute la campagne avec un seul levain et avec le rendement maximum en alcool. Dans ce cas particuliersle régulateur pourra utiliser le jus comme liquide primaire et l'acide comme liquide secondaire.
En variante, pour ce qui concerne le récipient (B) figuré au dessin annexé et qui permet de régler 19écoulement du liquide secondaire d'une maniè- re particulièrement simple., précise et sûre, on pourrait aussi remplacer ce dis- positif par une vanne;, une soupape;, un robinet., un clapet., un papillon., un si- phon ou tout autre organe de réglage de fluide dont la partie mobile serait actionnée par le dispositif de transmission des variations de niveau du liqui- de primaire.
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Si 1?on voulait régler la concentration en poids au lieu' de la régler en volume.. on pourrait rendre le récipient (A) mobile' dans le plan vertical et., au moyen d9un fléau de bascule., ou par tout autre moyen de'pe- sée, transmettre les déplacements du récipient (A) au récipient (B), dont le débit de liquide secondaire deviendrait ainsi fonction du débit en poids du liquide primaire.