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B R E V E T D' I N V E N T ION @ INSTALLATION POUR IA REGULATION DU DEBIT D'UN COURANT GAZEUX
La présente invention est relative à une installation servant à 'régler le débit d'un courant de gaz et en particulier d'un gaz de pouvoir calorifique déterminé, mais présentant des variations de poids spécifique dans le mélange gazeux.
Le chauffage de fours industriels, en particulier de fours à coke pour l'obtention de gaz et de coke s'effectue très souvent à l'aide de gaz résiduaires provenant de procédés de syn- thèse. Le pouvoir calorifique de ces gaz résiduaires est soumis
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à de fortes variations et c'est pourquoi on y ajoute un gaz pré- sentant un pouvoir calorifique constant, de l'air ou des gaz in- différents, dans des proportions telles que le pouvoir calorifi- que du mélange gazeux formé reste constant dans de certaines limi tes. Cependant, le poids spécifique du mélange gazeux se modifie suivant la proportion du mélange des gaz résiduaires et des gaz additionnés, étant donné que les composantes formant le mélange présentent, en général, des poids spécifiques différents.
Les or- ganes de réglage, disposés dans les conduites d'admission de gaz et dont la fonction consiste à régulariser l'alimentation des di- vers fours industriels en gaz de chauffage, réagissant au poids spécifique du mélange gazeux, ils exerceraient déjà une fonction de régulation en raison de la modification du poids spécifique du mélange gazeux.
Il est donc nécessaire de mettre au point un dispositif de réglage pour le débit du courant gazeux, qui soit en mesure de maintenir à une valeur constante déterminée le débit dudit courant gazeux, malgré l'existence et indépendamment des fluctua- tions du poids spécifique du mélange gazeux.
Conformément à l'invention, le dispositif de réglage du débit d'un courant gazeux constitué par un gaz de pouvoir calori- fique déterminé, mais de poids spécifique variable, est constitué par un compteur à gaz rotatif dans lequel on admet une quantité ant de gaz correspond a la différence de pression exercée sur un ob- turateur à l'intérieur de la conduite de gaz principale, et qui commande, éventuellement.par l'intermédiaire d'un engrenage de transmission, un galet de friction roulant sur la surface d'un plateau de friction qui tourne à une vitesse constante.
L'axe de la roue de friction présente la forme d'une broche, de sorte que la roue de friction se déplace latéralement sur cette broche, dès que des forces s'exercent à sa périphérie, c'est-à-dire aussi
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longtemps qu'il existe une différence entre la vitesse périphé- rique de la roue de friction et la vitesse du plateau de friction à son point de contact avec la roue de friction.
Le mouvement de la roue de friction sur la broche, mouvement produit par une tell:= différence de vitesse, est transmis à un organe de commande ac- tionnant de son c8té un organe d'étranglement dans la conduite de gaz principale, de façon à provoquer la disparition de la dif- férence de vitesse existant entre la roue de friction actionnée @ par le compteur à gaz et le plateau de friction touchant à une vitesse constante.
Le dispositif conforme à l'invention est représenté schématiquement, à titre d'exemple, sur le dessin annexé.
Le courant gazeux à régler s'écoule par la conduite de gaz principale 1 dans la direction indiquée. Dans la conduite de gaz sont disposés un papillon d'étranglement 2 et un obturateur (s a s ) 3 relié, au moyen de tubulures 4 et 5, à un compteur à gaz 6. Dans la tubulure 4 est prévu un obturateur 7 supplémentaire au moyen duquel le courant gazeux dérivé peut être réglé d'une fa çon précise. Le courant gazeux passant par le compteur à gaz est exactement proportionnel au courant gazeux qui passe au travers de la conduite de gaz principale 1. Le compteur à gaz 6 rotatif commande, par l'intermédiaire d'un engrenage 8 à roues coniques et au moyen d'une transmission 9 à roues dentées, l'axe 10 dont une extrémité est munie d'un filetage 11. Sur ce filetage de l'a- xe 10 est disposée une roue de friction 12 dont le bord 13 est ar rondi.
La roue de friction 12 est munie d'un prolongement 14 dans l'évidement 15 duquel s'engage l'extrémité en forme de fourchette d'une pièce coulissante 16. A cette extrémité en forme de four- chette de la pièce coulissante 16 est suspendue, par en bas, une timonnerie 17 coudée. Tant qu'aucune force ne s'applique à la pé- riphérie de la roue de friction 12, celle-ci tourne avec la bro-
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che en exécutant le même nombre de tours, de sorte que la roue de friction ne se déplace pas .sur la broche.
En réalité la roue de friction 12 ne tourne pas libre- ment, mais en contact avec un plateau de friction 18 commandé par un moteur synchrone 19 à vitesse constante. Tant qu'il existe une différence de vitesse entre la périphérie de la roue de friction
12 et le plateau de friction 18 à son point de contact avec ladite roue de friction, les forces de frottement s'exerçant à la péri- phérie extérieure de la roue de friction ont pour effet le dépla- cement à gauche ou à droite de cette roue de friction sur la bro- che, jusqu'à ce que la vitesse périphérique de la roue de friction soit égale à celle du plateau de friction au nouveau point de con- tact.
A ce moment, la, roue de friction ne fait que rouler sur le plateau de friction, sans qu'il se.produise de transmission de force du plateau de. friction tournant à la roue de friction, c'es à-dire que la'roue de friction reste en ce point où les vitesses , sont concordantes.
Le déplacement de la roue de friction sur la broche, déplacement qui est produit par une modification de la vitesse de rotation du compteur à gaz, agit maintenant par l'intermédiaire de la timonnerie 17, fixée au point d'appui 20', sur un dispositif de commande 21. Ce dernier, dont la construction intérieure n'est pas essentielle pour l'invention, est principalement caractérisé par le fait qu'il produit, suivant les déplacements vers la gau- che ou vers la droite de la roue de friction sur la broche, l'ad- mission d'huile sous pression dans les conduites 22 ou 23 reliées, à un cylindre 24 de réglage, au dessus ou au dessous du piston 25.
Ce piston 25 agit, par l'intermédiaire du levier 26, sur le papil- lon d'étranglement 2 disposé dans la conduite de gaz principale.
Le débit du courant gazeux passant par la conduite prin- cipale peut être indiqué, en outre, sur une échelle 28, ou bien
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il peut être inscrit sur une bande de papier se déroulant sous une aiguille 27 fixée à la pièce coulissante 16.
En supposant que le poids spécifique du mélange gazeux augmente dans la conduite 1, la position du papillon d'étrangle- ment 2 change de façon à diminuer le débit du courant gazeux pas- sant par la conduite 1 et par l'obturateur 3, et, par conséquent, également le débit du courant gazeux dérivé passant par la con- duite 5 qui mène au compteur à gaz 6. Ce dernier, ainsi que la roue de friction qu'il commande, vont donc tourner plus lentement, de sorte que cette dernière va se déplacer un peu en direction du centre de rotation du plateau de friction 18, jusqu'à ce que la vitesse périphérique de la roue de friction soit égale à celle, du plateau de friction au point de contact.
Un déplacement vers la gauche de la roue de friction sur la broche agit, par l'inter- médiaire de la timonnerie 17, sur le dispositif de commande 21 qui produit l'admission d'huile sous pression dans la tubulure 22; de cette façon, le piston 25 dans le cylindre 24 de réglage est abaissé, ce qui entraîne une plus grande ouverture du papillon d'étranglement 2. En raison de la section croissante du courant gazeux dans le papillon d'étranglement 2, une plus forte pression s'exerce maintenant sur l'obturateur 3, ce qui entraîne une rota- tion plus rapide du compteur à gaz 6 ; la roue de friction va .donc se déplacer sur la broche vers la droite, et le papillon d'é tranglement 2 va se rapprocher de sa position de fermeture.
Au bout d'un délai très court, le papillon d'étranglement 2 atteint une position rétablissant le débit du courant gazeux passant par ledit papillon, à sa valeur primitive, et cela en dépit de la mo- dification du poids spécifique du gaz.
Si, par contre, le poids spécifique du gaz diminue, c' est-à-dire si le gaz devient plus léger, la roue de friction se déplace sur la broche vers des zones de plus grande vitesse du
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plateau de friction, et l'ensemble du processus se déroule dans un ordre inverse de celui qui vient d'être décrit.
Dans la description, le terme de compteur à gaz rotatif désigne, en principe, un moteur rotatif à agent de pression, dont la vitesse dépend du volume de l'agent de pression, par exemple du gaz .
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