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Echantillonneur à poussières.
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Cette invention a trait à un échantillonneur à poussiè- res à l'aide duquel les poussières présentes dans un courant d'air ou de gaz, comme l'air atmosphérique ou certains gaz indus- triels, peuvent être recueillies et mesurées quantitativement et qualitativement.
Suivant l'invention, une petite quantité ou échantil- lon de l'air ou du gaz industriel est entraînée à travers un appareil séparateur de poussière de tout type approprié, où les poussières ou les particules en suspension dans l'air ou le gaz, en sont retirées et recueillies dans un récipient d'échantillon- nage, tandis que l'air ou le gaz sont renvoyés au courant ou au volume d'où on les avait prélevés.
L'appareil séparateur de poussières peut être consti- tué par un ou plusieurs appareils séparateurs et collecteurs de poussières, d'un type approprié, tel qu'un filtre électrique ou centrifuge, mais de préférence centrifuge, dans lequel les particules en suspension sont projetées hors du courant d'air et peuvent ensuite tomber directement dans un collecteur ou leur quantité peut être mesurée ou observée à des intervalles de temps choisis, et d'où on peut les retirer pour l'analyse quali- tative.
Tout moyen approprié peut être employé pour entraîner l'échantillon d'air à travers l'appareil séparateur ou collec- teur de poussières, et le renvoyer ensuite au volume ou courant d'air principal. Si l'air ou le gaz sont en mouvement, un tube Venturi peut être employé pour créer un courant d'air à travers l'appareil collecteur de poussières, l'orifice de sortie de l'appareil se trouvant dans l'étranglement du tube Venturi, et l'orifice d'admission étant orienté dans la direction d'où vien- nent l'air ou le gaz. Lorsque le Venturi est mis en oeuvre dans une atmosphère dans laquelle la direction d'écoulement de l'air change ou varie, il peut être monté sur un pivot vertical et pourvu d'une girouette qui maintiendra face au vent son ouver- ture et l'orifice d'admission de l'appareil échantillonneur à poussières.
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Pour l'échantillonnage d'un gaz industriel, tel que le gaz de cheminée d'une chaudière,,d'un four à fusion etc., où la direction d'écoulement des gaz ne varie en substance pas,la posi- tion du tube Venturi peut être fixe.
Les différentes particularités de l'invention sont re- présentées à titre d'exemple dans les dessins annexés, dans les- quels :
Fig. 1, est une élévation, partie en coupe, d'une forme d'exécution préférée de l'invention comprenant un séparateur centrifuge à utiliser dans l'atmosphère ou dans un courant de gaz, où la direction de l'écoulement peut varier.
Fig. 2, est une vue en plan, à plus petite échelle, de l'appareil montré sur la fig. 1.
Fig. 3 est une coupe horizontale, suivant la ligne 3-3 de la fig. 1.
Fig. 4 est une vue en élévation, rise dans la coupe d'un carneau équipé conformément à l'invention, pour l'échantil- lonnage des gaz d'un carneau.
Fig. 5 est une vue en élévation, à plus grande échelle de l'appareil échantillonneur de la fig. 4, prise suivant la ligne 5-5 de la fig. 4.
Les figs. 1, 2 et 3 montrent un collecteur échantillon- neur centrifuge 10, muni d'un conduit de sortie 11 débouchant dans l'étranglement 12 d'un tube Venturi 13. Le tube Venturi est pourvu d'une tige creuse 14 s'étendant vers le bas, montée à rotation sur une broche verticale 15 qui, à son tour, est montée sur un socle approprié 16.
Une ailette 17 est fixée sous le tube Venturi 13 et peut également être reliée par son bord avant à la broche creuse 14, de façon à être fixée rigidement au Venturi. Il s'ensuit que l'ailette 17 maintient le tube Venturi orienté dans la direction d'écoulement du courant d'air, son ouverture d'admission 18 fai- sant face au vent.
Le conduit de sortie 11 de l'appareil collecteur de poussières peut être maintenu dans le tube Venturi par des croi- sillons 19 et 20 appropriés. Etant entendu que la vitesse d'écou- le:ment est plus grande dans l'étranglement 12, la pression sera moindre en ce point que dans le courant d'air principal créant ainsi une succion qui entrainera l'air continuellement à travers l'appareil collecteur centrifuge 10 vers l'étranglement 12, d'où il retournera et se mélangera avec le courant d'air.
L'appareil collecteur centrifuge comprendra de préfé- rence un tube centrifuge 21 de petit diamètre, par exemple de un à deux pouces, et pourvu d'un orifice d'admission 22, dont la forme est montrée sur les figs. 2 et 3. Cet orifice d'admission est dirigé de préférence face au vent, pour l'obtention d'une vitesse d'écoulement maximum à travers l'appareil centrifuge.
L'air et les gaz, entrant par l'orifice d'admission 22, se déplacent circulairement vers le bas, dans un espace annulaire 23, formé entre le tube centrifuge 21 et un prolongement descen- dant 24 du conduit de sortie 11. Le conduit 24 se prolonge quel- que peu en-dessous du niveau de l'orifice d'admission tangentiel 22, et l'extrémité supérieure du tube 21, est fermé par un couver-'
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cle 25 qui est scelle autour du conduit descendant 24. L'air en- trant dans l'orifice d'admission tangentiel 22 est ainsi obligé de se déplacer hélicoïdalement vers le bas à une vitesse très élevée, jusqu'à ce qu'il atteigne l'extrémité inférieure du tube 24.
En ce point la rotation de l'air ou du gaz, projette les par- ticules contre la paroi intérieure du tube 10, d'où elles con- tinuent leur chute pour tomber dans un récipient collecteur 26, fixé à l'extrémité inférieure du tube 21, pendant que l'air ou les gaz entrent dans une zone relativement tranquille, se trouvant immédiatement en-dessous du tube 24 pour s'écouler ensuite vers le haut dans le conduit de sortie 11 et dans le Venturi 13.
A cause du faible diamètre du tube centrifuge, et de la vitesse obtenue au moyen du tube Venturi 13, l'air ou le gaz se déplacent avec une vitesse angulaire élevée dans la chambre annu- laire 23, de façon que même les particules les plus fines de pous- sière ou de toute autre matière en suspension soient projetées hors du courant d'air.
La quantité de matière ainsi recueillie peut être observée facilement de temps à autre, dans le récipient 26, qui à cet effet peut être en verre ou dans une autre matière transpa- rente. Les particules en suspension peuvent également être préle- vées du récipient 26 et leur calibre et leur composition chimique peuvent ainsi être examinées.
Dans la modification montrée sur les figures 4 et 5, un ou plusieurs dispositifs d'échantillonnage sont installés dans un carneau 27 qui peut être parcouru par des gaz industriels, par exemple dans le carneau d'une chaudière, dans un four métallurgique, dans un moulin à farine ou dans d'autres installations industriel- les.
Dans l'exemple spécifique, montré sur la figure 4, trois dispositifs d'échantillonnage de ce genre, 28, 29 et 30, sont montrés à titre d'exemple. Ils sont placés à intervalles dans la section transversale du carneau. Bien entendu, n'importe quel nombre désiré de dispositifs peut être employé suivant les besoins.
Dans chacun des dispositifs 28, 29 et 30 (28 étant uti- liséen vue de l'explication), un tube collecteur 31 s'étend ver- ticalement jusqu'à l'intérieur du carneau, l'extrémité inférieure du tuyau 31 aboutissant dans une colonne collectrice 32 en verre ou autre matière transparente. Un robinet 33 peut être prévu pour isoler le tuyau 32 par rapport au tuyau 32, si cela est désiré, par exemple, pour le prélèvement d'un échantillon.
A l'extrémité supérieure du tube de support 31, un tube centrifuge 34 est aménagé, similaire au tube centrifuge 21 de la fig. 1, qui est pourvu d'un orifice d'admission tangentiel 35, et d'un conduit de sortie 36, conduisant et s'ouvrant dans l'étran- glement du Venturi 37. La construction du tube centrifuge, de l'orifice d'admission tangentiel, de l'orifice de sortie et du' Venturi, est en substanee la même, ou similaire à celle montrée sur la figure 1. Ils ne sont pas expliqués en détail.
Le tube de support 28 maintient le tube centrifuge 34 de telle façon que son orifice tangentiel soit dirigé vers l'amont.
Il en est de même pour l'orifice d'admission du tube Venturi 37.
En cas d'écoulement constant des gaz dans le carneau, un courant constant et mesurable d gaz sera entraîné vers l'ori- fice d'entrée tangentiel, et de là, dans le tube séparateur cen- trifuge 34. De là, la quantité de gaz s'écoulant à travers l'appa- reil, peut être calculée pour une période de temps donnée, de - même la quantité de poussière/qui s'est amassée dans le tube
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collecteur 32, peut être mesurée'et analysée, donnant ainsi un échantillon de la quantité de manière en suspension dans les gaz de carneau. Après constitution d'un échantillon, celui-ci peut être prélevé, en vue de l'analyse chimique ou autre.
Comme la séparation de matière en suspension du courant d'échantillon- nage est complète en substance, on obtient ainsi un échantillon représentatif de la matière en suspension, ainsi qu'une mesure exacte de sa concentration dans le gaz.
Quoiqu'on ait décrit à titre d'exemple un séparateur du type centrifuge, il est entendu que l'invention n'est pas limitée au type spécifique représenté et que d'autres types de séparateurs, donnant une séparation complète en substance, peu- vent être employés.
REVENDICATIONS
EMI4.1
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1) Echantillonneur à poussières, comprenant un tube Venturi, un support permettant au tube Venturi de pivoter sur un axe vertical, une ailette verticale, fixée au tube Venturi derrière le support pivotant, un collecteur de poussières supporté par le tube Venturi et pourvu d'une sortie/débouchant dans l'étran- glement du tube Venturi ainsi que d'une entrée orientée dans la même direction que l'entrée du tube Venturi, et un magasin ou ré- cipient à poussières destiné à recevoir les particules séparées du collecteur à poussières.
2) Echantillonneur à poussières,comprenant un carneau, un tube vertical s'étendant à l'intérieur du carneau, un sépara- teur de poussière monté sur le tube dans une position lui permet- tant d'y décharger la poussière séparée et pourvu d'une ouver- ture d'admission/orientée en direction de la source de l'écoule- ment des gaz dans le carneau ainsi que d'un conduit de sortie et d'un Venturi, monté sur ce conduit de sortie de manière à être orienté dans la même direction que l'orifice d'admission du col- lecteur de poussière, l'ouverture de décharge du conduit de sor- tie se trouvant dans l'étranglement du Venturi.
3) Echantillonneur à poussières, comprenant un tube Venturi, un séparateur de poussières centrifuge, comprenant un tube centrifuge pourvu d'un orifice d'admission tangentiel, un collecteur à l'extrémité inférieure de ce tube et un conduit de sortie à extraite ouverte, s'étendant à l'intérieur du tube centrifuge, au delà de son extrémité de sortie, pour former un passage annulaire centrifuge et débouchant dans l'étranglement du Venturi.
4) Echantillonneur à poussières, comprenant un carneau, un séparateur de poussières centrifuge dans ce carneau, compre- nant un tube centrifuge pourvu d'un orifice d'admission tangen- tiel dirigé vers la source de l'écoulement du gaz dans le car- neau à l'extrémité inférieure du tube centrifuge un collecteur qui le supporte dans le carneau, un conduit de sortie s'étendant vers le bas dans le tube centrifuge, au delà de l'orifice d'ad- mission tangentiel, et un tube Venturi, dont l'ouverture est orien- tée vers la source de l'écoulement du gaz dans le carneau, le conduit de sortie débouchant dans l'étranglement du Venturi.
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