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Dispositif pour débarrasser un courant de gaz des particules solides entraînées.
La présente invention, due à J.J.:. Boivie , se rapporte à un dispositif pour debarrasser un courant de gaz des particules solides entraînées, ae préférence pour la séparation de la suie dans les gazogènes aestines à la commande des vehicules à moteur.
Dans les gazogènes jusqu'ici employes, on a sépare la suie du courant de gaz venant du genérateur proprement dit, soit en ne laissant passer le gaz, avant son entree dans @e moteur, que par un nombre de toiles de filtres en matières textiles, dites filtres à toiles (gazogènes au charbon) ou
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un nombre de filtres humides ou en lige (gazogènes au bois), soit en éloignant en premier lieu du courant de gaz les particules grosses ou moyennes dans un séparateur centrifuge dit nettoyeur cyclone, c' est-à-dire un récipient cylindrique ordinaire dans lequel le gaz est mis en rotation rapide, les particules entraînées étant éloignées par la force centrifuge.
Généralement, on relie ce séparateur centrifuge au système des conduits le plus près possible du générateur, ce qui a pour résultat que le nettoyeur, en éloignant en même temps du courant de gaz jusqu'aux 96-98% des impuretés) éteint également les étincelles et refroidit le courant de gaz, lequel passe ensuite, dans un état relativement pur, par le réfrigérant proprement dit en allant vers le filtre appelé fin et ci-dessus mentionné, où il est débarrassé des résidus éventuels des particules poussiéreuses.
Les particules poussiéreuses saisies dans le filtre fin, lesquelles ne se composent qu'en partie de suie mais en outre de matières minérales, doivent en effet être séparées du courant de gaz, avant que ce dernier soit admis au moteur, où, autrement, les particules tranchantes encrasseraient l'huile et causeraient une usure rapide ou même le bouchage.
Pour débarrasser le filtre fin de la quantité maximum d'impuretés, évitant de ce fait le nettoyage souvent assez complue de ce filtre, il est désirable de pousser la separaLion dans le nettoyeur cyclone aussi loin que possible. Dans ce but, on a jusqu'ici, entre autres, propose d'arranger dans la chambre intérieure du nettoyeur, destinee à la séparation des particules moyennes de charbon, un nombre de parois de cylindres concentriques ménagées dans ladite chambre et de placer dans l'orifice d'admission tangentiel du nettoyeur cyclone une soupape automatique ayant pour but d'imprimer au courant de gaz une vitesse de rotation constante, la quantité de gaz passant par le filtre étant variable Cependant,
tous ces dis-
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positifs ont considérablement compliqué la construction du nettoyeur et rendu plus difficile sa vidange ou son nettoyage, sans avoir amélioré d'une manière appréciable ses qualités de service. Au contraire, la so upape mobile a tendu à se bloquer, cessant de ce fait de fonctionner d'une manière satisfaisante.
La présente invention permet une séparation extrêmement efficace des particules solides hors du courant de gaz sans l'emploi de pièces mobiles ni, d'ailleurs; de dispositifs com- pliqués, ce qui, selon l'invention, est obtenu par le fait que dans un séparateur centrifuge (nettoyeur cyclone) vertical, de préférence cylindrique, de construction connue, relié au courant de gaz et composé d'une chambre de rotation munie d'une prise de gaz tangentielle et d'une sortie de gaz centrale, d'un vase collecteur, récipient à suie) amovible divisé par une cloison en une chambre enveloppante extérieure et une chambre centrale intérieure ainsi que d'une pièce conique ménagée entre la chambre de rotation et le récipient à suie,
ladite pièce conique est allongée vers le bas par-devant la cloison de manière à former un entonnoir débouchant dons l'intérieur de la chambre centrale. Dans ce cas, il est convenable de pla- cer sous le plan d'embouchure inférieur horizontal de l'enton- noir une assiette également horizontale et de préférence portée par l'entonnoir à une distance telle de l'embouchure de l'entonnoir que les particules éloignees par la force cen- trifuge du courant de gaz tournant le long de l'intérieur de l'entonnoir puissent librement passer à la chambre centrale par l'espace de jeu annulaire l'orné entre l'embouchure de l'entonnoir et l'assiette sans L'émettre le passage, en sens inverse, des particules poussiéreuses flottant hors de la chambre c entrale .
Pour obtenir un joint efficace entre les deux chambres du récipient à suie, il est avantageux que l'entonnoir soit porté d'une manière élastioue par la paroi interieure de la --II'
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chambre tournante de telle façon que l'entonnoir, lorsque le récipient à suie est mis en place, soit amené à porter sur le bord supérieur de la cloison d'une manière étanche et élastique.
Enfin, il peut être convenable dans certains cas de munir l'orifice d'admission de la chambre ae rotation d'un dispositif d'ajustage fixe, p. ex. une coulisse réglable, afin d'adapter les dimensions de l'orifice à des véhicules différents etc.
Ce dispositif peut être de tout type convenable ou peut même être superflu, si le nettoyeur cyclone a été dimensionne spécialement pour le type de véhicule avec lequel il est destiné à être employé.
L'invention sera décrite en détail ci-après, avec réference à la forme de réalisation représentee à titre d'exemple dans les fig. 1 à 3 du dessin annexé.
La fig. 1 montre un nettoyeur cyclone construit selon l'invention et placé entre un gazogène et son filtre fin; la fig. montre le même nettoyeur en coupe verticale , et la fig.
3 une coupe horizontale à travers la chambre de rotation du nettoyeur.
Comme on le voit sur la fig. 1, le nettoyeur cyclone 10 est de type cylindrique et place dans une position verticale dans le conduit de liaison 11,12 entre un gazogène 13 et son filtrefin 14. Le nettoyeur comporte trois parties principales, à savoir, en haut, une pièce supérieure en fonte, la chambre de rotation 15, en substance cylindrique et relire au véhicule, dans laquelle, de façon connue, le conduit d'admission 16 detouche tangentiellement et du toit de laquelle s'étend le conduit de vidange 17.
A la chambre :.Le rotation ouverte er. bas est .['elle, par l'intermediaire d'un anneau d'obturation 18 et d'or- ganes de blocage convenables 19, par exemple un ou plusieurs étriers ce blocage, écrous de raccord ou autres, un récipient collecteur (récipient à suie) 21 divisé par la cloison 20 en déux chambres concentriques, la chambre enveloppante extérieure 22 du récipient servant à recueillir les grosses particules,
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tandis que sa chambre centrale 23 est destinéeà recueillir les particules moyennes et relativement fines entraînées par le courent de gaz.
A la partie inférieure de la chambre de rotation est relié d'une manière élastique un entonnoir conique 24 de telle façon que, lorsque le récipient à suie 21 construit de préférence en tôle d'acier embouti est poussé par en bas vers la garniture annulaire 18 ménagee au bord inférieur de la chambre de rotation 15, le bord supérieur 25 de la cloison 20 entre la chambre enveloppante et la chambre centrale du récipient à suie est amené à porter sur le c8té extérieur de l'entonnoir, assurant de ce fait automatiquement l'étanchéité nécessaire contre ledit c8té.
L'entonnoir 24 est donc porté dans la position de travail par la cloison 20 tout le long de sa périphérie et est retenu par ledit dispositif élastique de préférence composé de trois ressorts plats recourbés 26 placés entre le bord supérieur de l'entonnoir et l'intérieur de la chambre de rotation . Dans ce cas, l'embouchure de l'entonnoir, dirigée vers le haut, est séparée de la paroi interieure au récipient de rotaticn par une fente annulaire 27 d'une largeur telle que les grosses particules projetees par le courant d'air tournant peuvent tomber par la fente dans la chambre enveloppante 22 du récipient à suie.
Dans le forme de réalisation représentee, tant la chambre de rotation 15 que le récipient à suie 21,sont cylindriques, les grosses particules tombant de ce fait exclusivement par gravité par la fente 27 dans la chambre enveloppante 22. Bien entendu, on peut cependant, en donnant une autre forme à la chambre de rotation ou au récipient à suie, utiliser en partie aussi la i'orce centrifuge pour ce transport, Le bord supérieur de l'entonnoir est, selon le dessin, place à une certaine distance sous le point c@ le plus bas de l'orifice d'admission 28 pour empêcher l'origine de mouvements giratoires gênants, mais il est évident que l'entonnoir peut être souleva au-dessus de ce point, si le bora surerieur de l'entonnoir est muni d'un écran pendant p.ex.
cylinc.ri- que ou autre objet analogue.
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Après que les grosses particules ont été séparées du courant de gaz et qu'elles sont tombées dans la chambre en- veloppante du recipient à suie, on empêche les particules de suie de se lancer de nouveau de cette chambre, soit par la forme de la chambre, soit par le fait que la chambre envelop- pante est fermée, exception faite pour la fente relativement e- troite 27.
Si, cependant, on veut encore empêcher que lesparti- cules de suie ne se lancent de nouveau de la chambre enveloppan- te, cette dernière peut p. ex. être munie d'organes d'enrayage dirigés de façon radiale en forme de brides, tôles, etc. , ou bien on peut munir le récipient à suie d'un plus large diamètre que la chambre de rotation ou une poche annulaire peut être arrangée entre le bord superieur de l'entonnoir et la partie correspondante de la paroi de la chanbre de rotation entourante, p. ex. par la mise en place de l'écran ci-dessus mentionné, le- quel, dans ce but. peut de préférence être légèrement conique.
On peut obtenir le même effet, en plaçant l'écran sur la paroi de la chambre de rotation en face du bord supérieur de l'enton- noir.
La quantité de gaz débarrassée de cette façon des grosses particules dans la chambre de rotation est forcée par l'amende incessante de gaz de continuer son mouvement de rotation le long des parois intérieures de l'entonnoir vers le bas, le diamètre dimineuant progressivement; de ce fait, la vitesse angulaire augmente graduellement, ce qui a pour résultat que le pouvoir séparateur du courant de gaz est en même temps augmenté. Lorsque le courant de gaz est arrivé à l'embouchure inférieure de l'entonnoir, sa vitesse de rotation et, par suite, : on pouvoir séparateur sont maxime, de sorte qu'on peut ici sé- parer des particules beaucoup plus fines que dans la chambre de rotation ou à la partie supérieure de 1$entonnoir.
Ces fines particules airai que les particules séparées sur les parois de l'entonnoir et amenées en même temps que le courant de gaz à descendre graduellement sont séparées par la force centrifuge
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entre l'orifice inférieur de l'entonnoir et une assiette ou plaque 29 placée sous cet orifice, pour, ensuite, être graduellement amenées au repos sur le fond de la chambre centrale 23.
La plaque 29, qui est supportee en trois'endroits par l'entonnoir 24mais qui, évidemment)peut être supportees de toute autre façon convenable, garantit au'une colonne de gaz à ro ta- tion rapide se trouve toujours dans l' entonnoir, sans que la rotation par l'espace de jeu annulaire 30 se propage à la chambre centrale 23 du récipient à suie et sans que, comme e'est généralement le cas pour les nettoyeurs cyclone jusqu'ici construits, cette rotation tende, dans ladite chambre, à soulever en tourbillons les particules poussiéreuses qui ont déjà été amenées au repos.
Ceci réalise une séparation très efficace de la suie sans l'emploi de n'importe quels dispositifs auxiliaires dans la chambre centrale, ce qui est très avantageux, lorsque le récipient doit être vidé eu nettoyé, attendu que toutes les parties sont aisément accessibles. La vidange du récipient à suie 21 se fait de façon connue, .L'organe de blocage 19, composé dans ce cas d'un étrier tournant et muni d'une entretoise centrale, étant poussé de côté, après quoi le récipient à suie est abaissé et ensuite tourné sens dessus dessous, de sorte que la suie et les autres particules ramassées tombent du récipient.
Comme l'entonnoir conique 24, avec la plaque 29, reste pendant la vi- âange clans la chambre de rotation, le récipient à suie 21 ne contient donc ['près la vidange que la cloison 20, laquelle n'empêche pas le nettoyage du récipient. Une poignée 31 ménagée en dehors facilite le maniement du récipient a suie.Les dimen- sior..s des deux chambres 22 et 23 de ce dernier sont de preference ajustées de telle façon que les deux cnambres soient remplies en même temps, le niveau de remplissage permis se trouvant, dans la forme de réalisation représentée plus haut aans la chambre enveloppante que dans ia chambre centrale ;3.
Le contenu de la chambre centrale peut cependant être aisément ajuste par le choix convenable du diamètre de la cloison 20 ou eventue hlement
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en donnant à ladite cloison une forme s'écartant de la forme cylindrique, p. ex. une forme conique.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée d'un séparateur centrifuge pour gazogènes, ladite invention pouvant être modifiée de plusieurs façon ou être employée dans d'autres buts dans les limites qui lui sont assignées. Ainsi, on peut, comme il a dejà été indiqué en guise d'introduction, munir l'orifice d'admission 28 de la chambre de rotation d'un dispositif d'ajustage de préférence fixe, par. exemple une coulisse réglable, au moyen duquel les dimensions de l'orifice peuvent être réglées d'après le type de véhicule avec lequel le dispositif est destiné à être employé.
Des expériences ont cependant montré qu'il n'est pas nécessaires de prendre cette mesure dans les conditions normales, un dispositif comme celui representé par le dessin suffisant largement à effectuer une séparation efficace.
Revendications.
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