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On connait les dispositifs de précipitation électrosta- tique de particules (celles-ci pouvant être des poussières., de la peinture pulvérisée ou tout autre produit pouvant être déplacé par un champ électrique).
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Ge champ électrique est généra entre des électrodes appro- @@iées, par une source de courant continu à haute tension. Celle- ci est généralement constituée par un transformateur haute ten- sion alimentant un redresseur. Ce dernier peut être soit un redres seur tournant, soit un redresseur à contact cuivre-oxyde de cu@@re sélénium, germanium, (cette liste n'étant pas limitative), soit un tube électronique (kénotron ou phanotron),, ou plus générale- ment tou-, dispositif ayant une résistance variable suivant la polarité de courant qui le traverse.
La présente invention concerne les appareils de précipita- tion électrostatique utilisant des tensions comprises entre 30 kilovolts et 150 kilovolts.
Sur les installations de cette catégorie et contrairement à ce qui est fait habituellement sur les petites installations (conditionnement d'air par exemple)., il n'est pas possible d'ap- pliquer directement la tension nominale sans créer sur le dispo- sitif de précipitation des amorçages mettant immédiatement l'ins- tallation hors circuit par le jeu des systèmes de protection prévus sur le circuit primaire basse tension.
On applique donc une tension réduite, par exemple 100 volts pour une installation dont la tension nominale est de 220 volts, on augmente ensuite progressivement cette tension de manière à ajuster l'intensité du champ électrique à une valeur déterminant les meilleures conditions de fonctionnement du dispositif de précipitation électrostatique,
Pour ce, on utilise soit des transformateurs à plots qui ont l'inconvénient de faire varier la tension d'alimentation par échelons plus ou moins importants suivant le nombre de plots que comporte l'appareil, soit, lorsque l'on désire obtenir une varia- tion plus continue, un transformateur spécial dans lequel un curseur se déplace sur un enroulement bobiné sur un circuit magnétique,
On peut aussi utiliser une self à noyau plongeur connectée en série dans le circuit primaire du transformateur haute tension.
Ces variateurs de tension peuvent être soit à commande
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manuelle (volant, manivelle) ou à commande mécanique par l'inter- médiaire d'un moteur électrique, hydraulique,ou pneumatique. Tou- tefois, ces différent$ dispositifs ne permettent la télécommande qu'au prix d'une importante complication.
Le système objet de la présente invention, tout en évitant les inconvénients mentionnés ci-dessus, permet un ajustage continu de la tension d'alimentation en utilisant un ensemble purement statique,
Il se compose essentiellement d'un amplificateur magnéti- que, inséré sur le circuit d'alimentation du transformateur .d'une part, et du circuit de commande d'autre part, L'amplificateur ma- gnétique, appelé aussi "transducteur" ou self saturable, est un dispositif connu, mais son utilisation en conjugaison avec un'gé- nérateur de tension continue à transformateur, comme variateur d'intensité de champ électrique dans un dispositif de précipita- tion électrostatique, constitue une application nouvelle d'un dis- positif connu, fonctionnant des tensions comprises entre 30 et
150 kilovolts.
L'amplificateur magnétique peut être d'un des modèles con- nus ::. amplificateur à deux noyaux, à trois noyaux ou à quatre
Aux, sans que cette liste soit limitative. D'une façon générale, convient tout dispositif 'magnétique dans lequel on fait varier l'impédance par utilisation d'un courant continu de commande.
Ta figure 1 des dessins schématiques annexés donne un exemple de réalisation de ce système.
4 désigne le secteur, 5 une source de tension continue, 6 l'amplificateur magnétique, 7 le transformateur, 8 le redresseur.
En l'absence de courant de commande dans l'enroulement 2 de l'amplificateur 6, le bobinage principal 1 présente le maximum d'impédance et la tension aux bornes du primaire du transformateur 7 est minimum. En déplaçant le curseur du potentiomètre 3:, . on fait passer un courant continu dans l'enroulement de commande 2: ce qui a pour effet de saturer le circuit magnétique, De ce fait, la per- méabilité magnétique diminuant.. l'impédance du bobinage 1 diminue et la tension aux bornes du transformateur augmente.
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En choisissant judicieusement La position du curseur du potentiomètre 3, on peut régler l'intensité du champ électrique dans le dispositif de précipitation électrostatique à sa valeur optimum.
En prévoyant un second enroulement de commande sur l'ampli- ficateur, on peut disposer d'une régulation automatique de la tension continue appliquée au dispositif de précipitation élec- trostatique en faisant traverser ce second enroulement par le courant redressé haute tension. Pour éviter d'avoir à isoler spécialement cet enroulement, une disposition avantageuse cousis-) te à insérer cet enroulement entre la. borne du redresseur normale., ment connectée à la terre et la borne terre proprement dite. On choisira le sens relatif de bobinage de façon à ce qu'une augmen- tation du courant continu débité détermine une diminution de la perméabilité magnétique du noyau de l'amplificateur magnétique, donc une diminution de l'impédance de celui-ci.
En prévoyant un troisième enroulement de commande, ou en utilisant le second si la régulation automatique de tension n'est pas envisagée, on peut asservir l'installation afin de l'utiliser à la tension limite au-delà de laquelle les amorçages se produi- sent en trop grand nombre,
Pour ce faire, on insère sur le circuit, un détecteur d'a- morçages délivrant un courant continu qui, appliqué à cet enroule. ment dans un sens tel que toute augmentation de ce courant déter- mine une augmentation de l'impédance de l'amplificateur magnétique réduit la tension aux bornes du primaire du transformateur haute tension et favorise le désamorçage des arcs créés entre les-élec- trodes du dispositif de précipitation électrostatique.
L'emploi d'un amplificateur magnétique pour l'une ou l'en- semble de ces réalisations, prises séparément ou en combinaison, reste dans le domaine d'application de la présente invention.
On prévoit ci-dessus l'utilisation de l'amplificateur magné- tique en conjugaison avec un détecteur d'amorages, afin de perde précipitation électrostatique mettre l'utilisation - des dispositifs/à la tension limite au- delà de laquelle les amorçages se produisent en trop Grand nombre
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En effet, pour obtenir le maximum d'efficacité d'un dispo- sitif de précipitation électrostatique, on est amené à régler la haute tension à une valeur très voisine d,e la tension de contour- nement, cette valeur élevée détermine des amorçages à caractère fugitif, la fréquence maximum de ceux-ci dépend du genre d'instar lation et l'expérience permet de déterminer pour chaque type d'installations, la valeur de la haute tension que l'on ne doit pas dépasser.
On admet en pratique de 30 à 120 amorçages par minute.
Toutefois, des variations de température ou de pression de fluide à traiter peuvent faire varier dans d'assez fortes li- mites le nombre des amorçages pour une même valeur de la haute tension continue ; il s'ensuit que, pour éviter des déclenchements trop nombreux sur la basse tension, on est amené à réduire la valeur de la haute tension et, par là même, l'efficacité du dispositif. ' .
L'utilisation du circuit détecteur d"amorçage suivant en conjugaison avec l'amplificateur magnétique de réglage permet selon l'invention... , même/de rendre au dispositif de précipitation électrostatique toute son efficacité.
Le circuit comporte essentiellement : 1) - Un dispositif sensible aux amorçages de l'électrofitre et transformant ceux-ci en impulsions de courant, 2) - Un dispositif "intégrateur" accumulant ces impulsions de courant et les transformant en courant continu.
3) - Un dispositif amplificateur susceptible de transformer le faible courant continu délivré par l'intégrateur ..en un cou- rant d'amplitude suffisante pour commander l'amplificateur magnétique du circuit de réglage.
Comme il est représenté sur la figure 2 le dispositif défi- ni au µ 1 , peut se composer avantageusement d'un circuit préle- vant sur les feeders d'alimentation de l'aotifiltre, un signal issu de lavariation de haute tension causée par les amorçages sur l'électrofiltre, ce signal peut avoir une amplitude et une
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durée généralement inférieures 'à une micro-seconae, le circuit de prélèvement comportera donc un dispositif affaiblisseur ou diviseur de tension qui permettra, d'abaisser ce signal à une valeur voisine de 300 V. Cette valeur n'étant ni critique, ni limitative mais prise simplement à titre d'exemple. Ce disposi- tif affaiblisseur peut se réduire à un simple diviseur capacitif composé des condensateurs 1 et 2.
L'impulsion incidente peut être appliquée à un tube à gaz 3 à cathode chaude ou à cathode froide, tel qu'un "thyratron"; l'impulsion incidente détermine l'ionisation du tube à gaz et la décharge du condensateur 4 disposé sur son circuit d'anode. Le condensateur 4 est ensuite rechargé à travers la résistance 5, il en résulte que le courant traversant 5 est composé d'impulsion- plus ou moins nombreuses suivant le nombre d'amorçages sur l'électrofiltre.
Le dispositif intégrateur défini au µ 2 peut avantageuse- ment se composer d'un condensateur "réservoir" 7 en parallèle avec une résistance 6, le courant traversant cette résistance est pratiquement continu et son amplitude sensiblement proportion- nelle au nombre d'impulsions que reçoit l'intégrateur.
Cette disposition n'est pas limitative et un circuit inté- grateur à self et redresseur, ou à "thermistance", pourrait tout aussi bien être utilisé sans sortir du cadre de la présente invention.
Un aménagement avantageux du dispositif amplificateur défini au µ 3 , consiste en un amplificateur magnétique 8 dont un enroulement de commande est connecté en série avec la'résis- tance 6. L'enroulement commandé, connecté en série avec le redres- seur 9, est alimenté par la source alternative 10 ; aux bornes 12 et 13, on recueille une tension continue dont la grandeur varie avec le nombre d'amorçages de l'électrofiltre. En appliquant cette tension aux bornes du second enroulement de commande de l'amplificateur magnétique de réglage, on assure le réglage auto- matique de la tension continue. Voir figure 3.
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En effet, si le nombre d'amorçages sur l'électrofiltre vient à augmenter, les impulsions transmises au tube à gaz 3 à travers le diviseur de tension, sont plus nombreuses. Le tube gaz décharge plus souvent le condensateur 4, les courant à travers la résistance 5 sont plusnombreuses et le cou- ' rant continu résultant de l'intégration de,celles-ci travers 7 et 6 devient plus intense ; ce courant en traversant'l'enroule- ment de commande de l'amplificateur magnétique ,8, sature ce dernier. De ce fait, l'intensité du courant traversant' le redres seur 9 tend à augmenter, ce qui tend à accroître la tension. aux bornes 12 et 13.
Le secondenroulement de commande de l'amplifi- cateur magnétique de réglage 14 est donc traversé par un courant d'une intensité plus grande, le champ créé par cet enroulement ' étant de direction opposée à celle du premier enroulement de commande, désature l'amplificateur magnétique, ce qui diminue la tension appliquée au transformateur haute tension 15 et par là même la haute tension continue appliquée à l'électrofiltre, ce qui tend à réduire le nombre d'amorçages sur celui-ci.
Certains amorçages ayant un caractère d'arc, ne sont pas détectés par l'ensemble de dispositifs décrit ci-dessus aussi un second circuit de commande sensible aux variations du courant débite peut être disposé comme indiqué sur la figure 4, Une ré- séance 16, en parallèle avec le condensateur 17 est. insérée sur le circuit de retour du redresseur haute tension 18. Cette résis- tance est réglable. Un tube à gaz 19 est connecté en .série avec le second enroulement de commande de l'amplificateur.magnétique 8} on règle la valeur de la résistance 16 de façon à ce que la tension à ses bornes soit suffisante pour ioniser le tube à gaz 19, lorsque l'intensité débitée atteint 1,1 fois l'intensité nominale du redresseur haute tension 18.
A partir de cette valeur de l'intensité débitée par ce redresseur, un courant continu tra- verse le tube à gaz 19 et le second enroulement de commando de l'amplificateur magnétique 8. Le sens du bobinage de cet enrou- lement étant bel que le champ créé par lui a la même direction
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que celui du premier enroulement de commande;, toute augmentation du courant débité au-delà de 1,1 IN tend (par le même processus que décrit plus haut) à réduire la tension aux bornes du tram::- formateur 15 et par là même aux bornes de l'électrofiltre, ce qui facilite le désamorçage des arcs.
REVENDICATIONS La. présente invention concerne les appareils de précipita- tion électrostatique utilisant des tensions comprises entre 30 e 150 kilovolts.
L'invention consiste essentiellement en un système compor- tant un amplificateur magnétique connecté en série avec le pri- maire du transformateur haute tension alimentant le redresseur du dispositif de précipitation électrostatique.
L'amplificateur magnétique peut être utilisé soit :
1 ) En variateur de tension
2 ) En régulateur de tension
3 ) En conjugaison avec un détecteur d'amorçage.-., en élément de protection contre les amorçages.
Ces variantes peuvent être utilisées soit séparément soit en combinaison.
Un détecteur sensible aux amorçages sur l'électrofiltre d'une part, et un détecteur sensible aux surintensités causées par les arcs sur l'électrofiltre d'autre'part peuvent être dis- posés dans le circuit dét ect eur.
Le détecteur sensible aux amorçages se compose : 1) du détecteur proprement dit ; 2) d'un intégrateur ; 3) d'un amplificateur.
Le détecteur sensible aux surintensités se compose : 1) du circuit de prélèvement résistance et capacité ; 2) d'un tube à gaz ; 3) d'un amplificateur.
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