Dispositif de commande pour régler la pression à, l'intérieur d'au moins un appareil servant à la production de gaz combustible. La présente invention a pour objet un dis positif de commande pour régler la. pression à l'intérieur d'au moins un appareil tel que des cornues ou des fours par exemple, ser vant à la. production de gaz combustible.
Cet appareil est caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe contenant du liquide, enve loppe dans laquelle sont disposés au moins une cloche d'entrée de gaz reliée à sa partie supér'eure à un appareil générateur de gaz et formant à sa partie inférieure, en plongeant dans le liquide, un joint hydraulique entre ;
-ette cloche et l'extérieur de cette cloche, constituant compartiment d'aspiration relié à un exhausteur, ainsi que, pour chaque cloche, un compartiment auxiliaire normalement re- '.ié à l'atmosphère et dans lequel pénètre le liquide de l'enveloppe, un trop plein à niveau réglable étant prévu pour le liquide dans le co npartiment auxiliaire et des moyens étant aussi prévus pour l'introduction de liquide dans l'enveloppe, la disposition du tout étant telle que, en fonctionnement normal,
le niveau du liquide dans les différentes parties soit tel que la pression de gaz à la sortie de l'ap pareil générateur soit automatiquement main tenue à une valeur constante fixée d'avance et cela. indépendamment de la quantité de gaz produite par unité de temps par cet appareil.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du disposi tif, appliqué à des cornues.
La fig. 1 en est une élévation frontale: La fig. 2 en est une élévation latérale (les cornues n'étant pas représentées); La fig. 3 en est une élévation frontale partielle à plus grande échelle; La fig. .l est une élévation latérale, par tiellement en coupe, du dispositif.
Le dispositif représenté aux dessins est disposé sur la conduite reliant un appareil servant à la production de gaz (générateur ou cornue) à un exhausteur. Sur la fig. 1, on a indiqué deux tels dispositifs, dont l'enveloppe de chacun d'eux comprend deux parties dé signées par 1 et 2.
Chacun de ces dispositifs est lui-même double, en @cë sens qu'il est in terposé entre, d'une part, deux .conduites 32 le reliant chacune à une cornue par exemple, et, d'autre part, une conduise unique 5 allant à l'exhausteur. Chaque dispositif comprend deux parties, que l'on désignera ci-après "sec- tions" et qui ont pour but d'assurer chacune le maintien .d'une pression constante dans la cornue respective, chacune -des conduites 32 aboutissant à l'une :de ces sections.
Bien en tendu, le dispositif peut ne pas être formé de plusieurs sections, s'il s'agit de maintenir la pression constante dans une seule cornue.
Le principe sur lequel repose le dispositif est le suivant: Les gaz venant de la cornue arrivent -de haut en bas dans une cloche plon geant dans .du liquide contenu dans une chambre reliée, d'autre part, à un exhaus- leur. Cette chambre comporte un deuxième compartiment, -auxiliaire, relié au premier à la façon des vases communiquants. @Ce -com partiment auxiliaire contient également une nappe du liquide, d'un niveau inférieur à celui de la première nappe, et à la surface -de laquelle règne normalement la pression atmo sphérique.
Des moyens sont prévus pour maintenir pratiquement constant le niveau .du liquide dans le compartiment auxiliaire. Les gaz refoulés de l'.espace du premier comparti ment dans l'espace ,de la :chambre situé à l'ex térieur de ce compartiment sont emmenés à l'exhausteur par la conduite 5.
La chambre, dans le dispositif représenté au dessin, est formée par l'enveloppe 1, 2. On nommera ci-après, pour simplifier: comparti ment d'aspiration, la partie -de l'espace de la chambre dans laquelle les gaz sont refoulés à partir du premier compartiment ou -compar timent primaire.
La partie supérieure 1 de l'enveloppe est fixée de façon amovible à la partie infé rieure 2.
L'intérieur de l'enveloppe, qui constitue la chambre .susdite, est divisé en deux sec tions, visibles sur la fig. 3 et séparées par une plaque 8. La partie supérieure 1 de l'enve- loppe présente une ou plusieurs ouvertures 3 -débouchant dans le -compartiment d'aspira tion 4 .du dispositif de commande, comparti ment qui est .commun pour les deux sections. Cette ouverture communique avec la conduite 5 allant û l'exhausteur (non représenté) et à laquelle une ou plusieurs soupapes 6 peuvent être fixées.
Deux cloches 7 sont montées de façon amovible là l'intérieur de l'enveloppe 1, 2, à raison d'une de -chaque côté de la plaque 8; c'est-à-dire qu'il y a une cloche dans chaque section de l'enveloppe. C'est par ces cloches, qui reçoivent les gaz à leur partie supérieure par les conduites 32, que les gaz sont intro duits dans le dispositif. L'intérieur de chaque cloche constitue un "compartiment primaire" tel que mentionné ci-dessus.
La plaque 8 de division se termine au bas de la partie 2 inférieure de l'enveloppe et s'étend vers le haut, de telle sorte qu'un es pace suffisant est ménagé entre son bord supé rieur et le sommet -des cloches pour assurer le libre passage du gaz d'une section à l'autre dans le compartiment d'aspiration commun.
Les -cloches 7 peuvent être .de n'importe quelle forme désirée. Sur le dessin, ellescom- portent une partie supérieure rectangulaire présentant des parois verticales se prolon geant vers le bas, de manière .à former une 'espèce ,de boîte, les parois se trouvant à l'in térieur de la partie 1 supérieure de l'enve loppe et le sommet de la cloche présentant des moyens pour la fixation à cette partie 1, le dit sommet comportant des ouvertures appro priées destinées .à des buts décrits ci-après.
Les parois de la cloche 7 peuvent être rainu rées, circulaires ou ondulées, de manière à en augmenter le périmètre pour diminuer l'é paisseur de la couche de gaz s'écoulant (de son intérieur vers le compartiment d'aspira tion) sur les bords inférieurs 9, ces bords 9 étant -de préférence biseautés sous forme de tranchant.
Pour empêcher des oscillations du li quide, plusieurs plaques 10 longitudinales sont prévues dans l'enveloppe; elles s'éten dent presque jusqu'au fond de cette enveloppe et vers le haut au-dessus -du niveau normal du liquide dans le compartiment d'aspiration 4, tandis que plusieurs plaques 11 tra.nsver- sales sont également prévues et s'étendent là partir des côtés de l'enveloppe jusqu'au- dessus du liquide et vers le bas jusqu'en un point au-dessus du fond de l'enveloppe,
de telle sorte qu'un passage libre est prévu pour que du liquide puisse s'écoulei aux trop- pleins et être évacué.
Le compartiment auxiliaire 13 de chaque section du dispositif -de commande est. limité par une enveloppe 12 qui s'étend vers le bas, dans le dispositif :à partir d'au-dessus .de la partie 1 de l'enveloppe. Cette enveloppe 12_ peut être pourvue de moyens réglables, si on le désire, pour ralentir le passage du liquide du compartiment d'aspiration au comparti ment auxiliaire: par ces moyens des oscilla tions du liquide dans le compartiment auxi liaire sont empêchées ou amorties. L'enve loppe 12 peut aussi être déplacée verticale ment de manière à régler la quantité dont elle plonge dans le liquide.
L'enveloppe 12 -du compartiment auxi liaire est amovible et est de préférence circu laire et montée sur la partie supérieure de la cloche d'entrée 7, -cette enveloppe 12 s'éten dant verticalement vers le bas à l'intérieur de la cloche 7 jusqu'au- dessous du bord infé rieur 9 des parois verticales de cette cloche. Chaque compartiment 13 est construit de telle manière à son bord supérieur que, lorsqu'un couvercle 14 de l'enveloppe 12 ést sur lui, il soit étanche aux gaz et rendu fixe. Le -com partiment 13 est pourvu d'un robinet 15 par lequel ce compartiment peut être connecté à l'atmosphère ou isolé de l'atmosphère.
Le côté du robinet 15 ouvert à l'atmo sphère, porte un bouchon 16 ou un organe semblable, présentant une petite ouverture 17 à travers son centre, constituant ainsi un moyen -de sécurité empêchant ou diminuant l'effet de variations brusques de pression lors d'irrégularités se produisant dans le fonction nement de la cornue, comme c'est le cas, par exemple quand, dans une cornue continue du type vertical, l'inflammation du gaz se pro- duit .dans la cornue du fait qu'une charge de charbon qui est restée suspendue tombe subi tement.
T! compartiment auxiliaire 13 peut être relié quand on le désire, au compartiment d'aspiration 4 (pour égaliser les pressions dans ces compartiments) par une conduite 18 à laquelle est fixée un robinet 19 normale ment fermé; ce robinet peut être à trois voies, dans ce ëas, le robinet 15 du compartiment 13 indiqué ci-dessus peut être supprimé.
Une conduite de trop-plein 20 est mon tée sur la base de la partie inférieure 2 -de l'enveloppe et s'étend à travers cette base. Cette conduite 20 s'étend verticalement vers le haut dans le compartiment 13 entouré par l'enveloppe 12 (ce compartiment 12 peut être à l'intérieur de la cloche 7 comme représenté, ou bien, à l'extérieur de cette cloche, si on le désire).
Ladite conduite 20 est munie d'un manchon 21 réglable, lequel peut être soulevé ou abaissé sur la conduite 20 au moyen d'une tige 22 de réglage fixée à @ce manchon 21 et s'étendant vers le haut à travers le compar timent 13 et le couvercle 14 et se terminant par un disque 23 ou par un autre organe fonctionnant conjointement avec un indica teur 24. La tige 22 est munie d'un écrou 25 de blocage; au moyen duquel la position du manchon 21 est fixée, et l'air est empêché d'entrer à cet endroit dans le compartiment 13. Le manchon 21 -de trop-plein peut être circulaire, rainuré ou ondulé pour augmen ter son périmètre et pour diminuer la hau teur -de la couche -de liquide s'écoulant sur ses bords 26 supérieurs.
Le manchon 21 est également muni d'une chicane 27 présentant des ouvertures 28 en des positions requises; cette chicane 27 empêche un écoulement de trop-plein excessif du liquide, lors d'oscilla tions de ce dernier. La partie de la conduite 20 -de trop-plein se trouvant au-dessous de la base de la partie 2 inférieure -de l'enveloppe est recourbée en forme de cou de cygne, -de telle sorte que l'air est empêché d'entrer dans la. conduite 20 et le gaz ne peut s'échapper de cette conduite. Une extrémité .de la con duite 20 est normalement ouverte dans Pat- inosphère, les produits évacués par cette con duite pénétrant dans un entonnoir 29, dans lequel le liquide provenant @de la conduite 30 de vidange -est également déchargé.
La con duite 20 de trop-plein est munie d'un robinet 31. La conduite 32 d'évacuation, c'est-à-dire de sortie des gaz, de la cornue 33 débouche dans la partie supérieure de la cloche 7 .d'en trée. Si le robinet. 31 de la conduite 20 de trop-plein est fermé, le liquide, qui arrive de façon continue pa.r un robinet 41, monte -et s'échappe dans la conduite 5 -d'évacuation et coule dans le compartiment 4 du dispositif adjacent (visible sur la fig. 1), d'où il ira au trop-plein de ce dispositif;
ceci permet à la cloche 7 du dispositif considéré d'être fermée hydrauliquement en empêchant ainsi l'échap pement .de gaz dans la cornue lorsque la porte de la cornue est ouverte et que l'exhaus teur (non représenté) ne fonctionne pas ou a cessé de fonctionner, en vue d'assurer le chargement de ladite cornue.
La conduite 5 d'évacuation venant du dis positif de commande est munie d'un conduit 42 de trop-plein auquel un robinet. 43 est fixé, de telle sorte que si tous les robinets 31 des conduites de trop-plein venant des com partiments 13 sont fermés, du liquide peut s'échapper en ouvrant le robinet 43 du con duit de trop-plein 42 prévu sur la conduite 5 d'évacuation. Ce conduit 42 est recourbé pour former un col de cygne, de telle sorte que la communication directe avec l'atmosphère est coupée par du liquide restant dans ce conduit; une .des extrémités du conduit 42 est cons tamment ouverte à l'atmosphère.
Le bas de la partie 2 inférieure de l'en veloppe est incliné selon un angle tel sur l'horizontale, que le goudron peut être dirigé mers une ouverture 35 de l'enveloppe, munie d'un robinet 36 -de vidange, par lequel le li quide et le goudron peuvent être évacués avant, que le goudron ne s'accumule et at. feigne les bords inférieurs de l'enveloppe de la plaque 12 du compartiment 13.
Le liquide est dirigé à partir de ce robinet 36 de vi dange, à travers une conduite 30 de vidange qui se termine :dans l'entonnoir 29 mentionné précédemment, cet entonnoir recevant égale ment les produits venant de la conduite 20 de trop-plein et conduisant son contenu dans une citerne ià goudron (non représentée).
Des moyens appropriés sont prévus pour que de l'eau ou la. liqueur ammoniacale (qui provient du robinet 40) puisse s'écouler dans le dis positif, ces moyens comprenant de préfé rence une ouverture dans la partie supérieure du couvercle de la cloche d'entrée 7, cette ouverture étant munie d'un robinet 37 au quel une conduite 38 est fixée, cette con duite étant recourbée en forme de cou de cygne, -de telle sorte que la communication -directe avec l'atmosphère est coupée, ce qui empêche les rentrées d'air ou les échappe ments -de gaz par la conduite 38. Un enton noir 39 est monté au haut de la conduite 38, et au-dessus -de lui le robinet 40 est placé.
Des manomètres sont prévus pour indiquer et pour enregistrer les pressions gazeuses à chaque instant dans les diverses conduites, cornues et en d'autres points de l'installation de production de gaz; un de ces manomètres 41 est représenté placé au sommet de la clo che 7. Il indique la pression du gaz dans la cornue. .
Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant: a) Dans les conditions normales de tra vail: le robinet 15 est ouvert, la pression at mosphérique règne dans le compartiment auxiliaire 13-, le robinet 19 est fermé; le ro binet 31 est ouvert; le robinet 36 est fermé; l'organe 23 est réglé de façon que le niveau des trous 28 du manchon 27 assurant l'écou lement par le trop-plein soit le même que ce lui du bord inférieur de la cloche 7 ; l'exhaus- teur fonctionne et le manomètre 41 indique pour la pression dans la cornue une valeur égale à la pression atmosphérique.
Dans ces conditions, le niveau du liquide est le même dans le compartiment auxiliaire 13 et dans la cloche 7; c'est celui du bord inférieur de cette cloche; à. l'extérieur de la cloche, dans le com partiment d'aspiration 4, le niveau est plus élevé sans toutefois atteindre l'orifice 3. La dépression dans la conduite d'aspiration 5 pourra être, par exemple, de 2,5 cm d'eau.
b) Lorsque l'on désire que la pression des gaz dans la cornue soit légèrement supérieure à la pression atmosphérique, on laisse les ro binets dans le même état que dans le cas pré cédent, et on règle l'organe 2,3, de manière que le niveau d'écoulement de la nappe li quide par les orifices 28, dans le comparti ment auxiliaire, soit légèrement supérieur à celui du bord inférieur de la cloche. Ce ré glage se fait jusqu'à ce qu'on lise au mano mètre 41 la surpression désirée, qui peut être, par exemple, de 0,25 cm d'eau.
Dans ces con ditions, la. nappe inférieure est celle de l'inté rieur de la cloche, dont. le niveau coïncide avec le bord inférieur de celle-ci, puis légère ment au-dessus est le niveau de la nappe du compartiment auxiliaire 13 et enfin, un peu plus haut encore, comme dans le cas précé dent, se trouve le niveau de la nappe du com partiment d'aspiration.
c) Quand on désire charger la cornue alors que l'exhausteur fonctionne, le robinet 15 est ouvert, 19 est fermé, 31 est fermé, 36 est fermé, l'organe 23 est réglé de façon que le niveau d'écoulement par les orifices :.78 coïn cide avec le bord inférieur de la cloche; la porte de la cornue étant ouverte, c'est la pres sion atmosphérique qu'indiquera le mano mètre 41. Le liquide ne s'écoulant plus par le trop-plein, le niveau des trois nappes monte. Les nappes du compartiment auxiliaire 13 et de la cloche montent également, jusqu'à un niveau un peu inférieur à celui de la nappe du compartiment d'aspiration qui, elle, atteint l'orifice 3 et par là gagne le trop-plein d'un dispositif voisin dont la sortie est branchée sur la même conduite 5.
Dans le cas où tous les trop-pleins seraient fermés, il suffirait d'ouvrir le robinet 43.
Dans ces conditions, les gaz ne peuvent pas s'échapper en faisant retour à. travers le dispositif, pendant le chargement de la cor nue, car le liquide forme joint hydraulique autour de la cloche. La dépression à l'aspira tion (conduite 5) reste la même. d) Quand la cornue est chargée et que l'exhausteur s'arrête, le robinet 15 étant ou vert, 19 fermé, $1 ouvert, 36 fermé et l'or gane 23 à la même position que précédem ment, la, porte de la cornue étant fermée, et il y aura surpression au manomètre 41; par exemple de 12,5 cm d'eau. Le niveau du li quide dans le compartiment auxiliaire 13 reste à la hauteur des bords de la cloche. Par contre, à l'extérieur de ce compartiment, le niveau baisse notablement au-dessous des bords de la cloche.
La surpression constatéé au manomètre 41 règne donc aussi dans le compartiment d'aspiration, on ouvre 19 et règle 23, -de sorte que le niveau d'écoulement par les orifices 2-8 soit situé un peu au-dessous du bord inférieur de la cloche. Le niveau de la nappe à l'extérieur du compartiment auxi liaire vient à la même hauteur que dans ce compartiment, c'est-à-dire légèrement au- dessous du bord de la cloche. Une fois la sur pression disparue, par suite du rétablissement de l'aspiration, l'organe 23 pourra être ra mené dans la position de fonctionnement que l'on désire et on se retrouvera dans les con ditions initiales.
Dans le cas où l'on désire charger la cor nue alors que l'exhausteur est arrêté, les ro binets sont disposés comme suit: 15 reste ou vert, 19 fermé, 31 est fermé, 36 est fermé. L'organe 23 est supposé être réglé de façon que le niveau d'écoulement par les orifices 28 coïncide avec le bord inférieur de la cloche. La porte de la cornue étant ouverte, c'est la pression atmosphérique qui règne dans la cloche, comme dans le compartiment auxi liaire. Le trop-plein étant fermé, le niveau du liquide monte partout. Dans le compartiment d'aspiration il va jusqu'à atteindre l'orifice 3, ce qui permet au liquide de cette nappe de gagner un autre trop-plein.
Dans la cloche et dans le compartiment auxiliaire, le niveau monte davantage. Une fois le chargement fini, on laisse fermé le robinet 31 du trop- plein, on ouvre le robinet 19 et on ferme le robinet 15, pour égaliser les pressions et les niveaux dans les compartiments auxiliaire et d'aspiration. La porte de la cornue étant tou- jours ouverte, le niveau reste le même dans la cloche, mais baisse dans le compartiment au xiliaire jusqu'à celui de la nappe du compar timent -d'aspiration,c'est@à-dire jusqu'au bord inférieur de l'orifice 3.
Pour revenir aux conditions de fonction nement, la porte de la cornue étant à nouveau fermée, on ouvrira le robinet 31, fermera 19 et ouvrira 15 et l'exhauoteur sera remis en marche.
Le dispositif décrit permet .d'obtenir le fonctionnement .d'une cornue ou autre généra teur de gaz, -de teille façon que la pression des gaz dans cette cornue soit, en fonction nement normal, automatiquement maintenue à une valeur constante fixée d'avance, qui sera de préférence légèrement supérieure .à la pression atmosphérique, et cela indépendam- ment de la quantité -de gaz produite par unité de temps.
Le dispositif étant disposé entre l'exhaus teur et le générateur de gaz, il règle automa tiquement la pression de gaz dans le généra teur à une valeur qui, haut en étant de pr6fé- rence un peu supérieure .à la pression atmo sphérique, soit inférieure à la pression -de l'air fourni au générateur.
Grâce au dispositif -décrit, on peut obtenir que la pression -de l'air .à l'entrée du généra teur et la pression des gaz à la sortie de celui- ci soient presque égales en tout temps, de sorte que le contact -de l'air dans le généra teur, avec le combustible est assuré, ce qui permet l'obtention de gaz ayant le pouvoir calorifique maximum, indépendamment -de la quantité de combustible gazéifié par unité de temps.
Le joint hydraulique fermant normale ment la cloche offre l'avantage de laver et refroidir les gaz.
Si on le désire, des moyens peuvent être employés pour retarder d'une manière ré glable, la vitesse à laquelle le liquide peut s'échapper ,de l'intérieur de la cloche 7 (quand l'exhausteur commence à fonctionner) ou peut y entrer (quand l'exhausteur cesse -de fonc tionner), ceci en vue d'éviter les oscillations.
Ces moyens comprennent, par exemple, un ré- cipient présentant de préférence une base et des parois verticales se prolongeant vers le haut dans la cloche et dont les bords supé rieurs se trouvent au-dessus -des bords infé rieurs -de la cloche, en laissant un espace tout autour entre les parois du récipient et les pa rois de la cloche, la base -de ce récipient pré sentant une ou plusieurs 'ouvertures réglables au moyen desquelles la vitesse .d'écoulement -du liquide du récipient ou dans ce récipient, peut être réglée.
Des moyens peuvent être prévus pour fer mer automatiquement le robinet 3,1 de la con duite de trop-plein de liquide, si l'exhausteur s'arrête. Ces moyens comprennent de préfé rence un petit gazomètre ou autre instrument semblable, travaillant conjointement avec<B>19,</B> conduite d'évacuation 5 à la sortie du disposi tif de commande, ce gazomètre étant disposé -de telle sorte qu'il s'élève .si le vide déterminé à l'avance diminue dans le compartiment d'é- vaeuation,
de telle sorte que le robinet 31 sur la conduite de trop-plein se fermerait com plètement lorsqu'une pression plus grande que la pression atmosphérique régnerait dans le compartiment d'aspiration.
Des moyens peuvent également être pré vus pour élever automatiquement la hauteur à laquelle le liquide peut s'échapper de la conduite de trop-plein du dispositif de com mande, quand l'aspiration diminue au-dessous -de la normale, en vue d'éviter une vidange excessive -du liquide (qui amènerait un défaut momentané de liquide dans le dispositif . quand l'opération redeviendrait normale).
Ces moyens comprenant de préférence un tronçon flexible -de conduite figé à l'extré mité libre de la conduite -de trop-plein, l'ex trémité opposée mobile verticalement de ce tronçon flexible étant reliée.à un bras fixé à un gazomètre travaillant en dépendance de la dépression régnant dans le compartiment d'aspiration.