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BREVET D'INVENTION Société anonyme Emile Prat et Fils
64 rue de Miromesnil, Paris 8e Dépoussiéreur de gaz Priorité:brevet N 872348 déposé en France le 9 octobre 194(
La présente invention concerne un appareil conçu en vue d'obtenir le dépoussiérage @ et le refroidissement des gaz provenant notamment des gazogènes ou de tous autres gaz.
Dans la plupart des appareils connus,notamment les appareils ap- pliques aux automobiles,ces opérations s'obtiennent au moyen des dispositifs suivants:refroidisseur détendeur,filtre à coke et filtre @ à toile.Ces différents dispositifs sont générale. ment encombrants et lourds,leur entretien est assez délicat et onéreux,inconvénients qui en restreignent l'emploi,tout au moins sur les voitures de tourisme.Le présent appareil a pour but dévi- ter ces inconvénients et d'accroître en outre le taux de capta- tion des poussières.
L'appareil est caractérisé par une multiplicité de cyclones de tourbillonnement traversés en parallèle par le gaz à épurer et formés chacun de deux tubes concentriques de petit diamètre.
Le faible diamètre des tubes augmente l'action centrifuge,et leur surface extérieure,munie ou non d'ailettes,peut être utilisée comme aire de refroidissement pour diminuer la viscosité du gaz.
L'action centrifuge étant accrue,les tubes ne sont pas terminés par des cônes individuels à la partie inférieure.
Dans le dessin annexé qui montre schématiquement, à titre d'exemples,des formes d'exécution du dépoussiéreur conforme à
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La Fig.l est une coupe en élévation de l'appareil,
La Fig.2 est un plan en coupe suivant A-B de la Fig.l,
La Fig.3 est uzae coupe parielle agrandie en élévation,mon trant l'entrée des tubes cyclones,et
La Fig.4 est un plan en coupe suivant IV-IV de la Fig.3.
Dans les Fig.1,2 et 3,on remarque la tubulure a d'entrée du gaz à dépoussiérer,la chambre b de détente et de répartition du gaa,les tubes extérieurs ± avec ou sans ailettes,l'ouïe !.ou les deux ouïes symétriques d d' (Fig.4) d'entrée du gaz,les tubes inté- rieurs e concentriques aux tubes extérieurs ± et servant à l'échap- pement du gaz après dépoussiérage.
Sur le dessin,on peut voir la trémie collectrice f des pous- sières séparées des gaz,la porte d'évacuation g des poussières collectées,enfin la chambre collectrice h des gaz épurés et la tu- bukure de sortie i des gaz épurés utilisables.
Dans la coupe de la Fig.4 faite au niveau des ouïes d d' d'entrée des gaz dans les tubes extérieurs c ,on distingue la cour. bure appropriée des dites ouïes,destinée à faciliter l'entrée des gaz et engendrer la giration hélicoïdale entre les tubes concen- triques.
Le fonctionnement du dépoussiéruer se comprend d'après cette description.On peut se représenter aisément les divers stades de l'épuration des gaz,leur cheminement,leur dépoussiérage et leur refroidissement.
Les tubes cyclones c étant Eté très faible diamètre,possè- dent un taux de captation extrêmement élevé pour une faible résis- tance aérodynamique,en raison de la force centrifuge importante engendiée saivant ±normale : MV2 dans laquelle repré. engendrée suivant la formule : F @ MV , dans laquelle V repré- sente la vitesse du gaz à l'entrée du cyclone et R le rayon de courbure du cyclone.
Par suite du remplacement d'un cylindre cyclonaire unique par une multiplicité de petits cyclones travaillant en parallèle, chacun d'eux agit seulement sur une partie du débit total;leur
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diamètre se trouve réduit d'autant et la force centrifuge se trouve augmentée en proportion inverse suivant la formule ci-des- sus, sans augmentation de la résistance manométrtque.
En raison de leur haut degré de centrifugation,les cyclones séparateurs e ne comportent pas de cône individuel à la partie inférieure comme dans les appareils antérieurs,ce qui simplifie leur construction.
D'autre part,la viscosité du gaz diminuant avec la tempéra- ture,il est avantageux de provoquer cette centrifugation à une température peu élevée.Dans ce but, les surfaces extérieures des tubes servent au refroidissement du gaz. La grande surface d'échan ge de chaleur,représentée par la multiplicité de ces tubes dans lesquels le gaz circule à grande vitesse,assure un refroidisse- ment avantageux qui réduit dans une mesure appréciable la surface des refroidisseurs détendeurs généralement employés dans les équi- pements de gazogènes.
Pour augmenter cette action, @ on peut prévoir sur ces tubes c une série d'ailettes,comme le montre la Fig.l,convehable- ment disposées,en nombre et dimensions appropriés.
L'expérience a montré qu'il pouvait être utile d'augmenter ce refroidissement jusquà. une certaine limite, afin de faciliter ou favoriser la condensation de la vapeur d'eau contehue dans les gaz et amener au maximum le degré de captation de l'appareil,tant par la réduction du coefficient de visopsité des gaz,que par la présence de vésicules d'eau facilitant l'action de la force cen- trifuge sur les particules poussiéreuses.
Il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux diffé- rentes formes d'exécution indiquées,mais qu'elle englobe égale- ment toutes les variantes découlant des principes de l'invention.
En particulier,les formes,dimensions relatives et nombres des organes principaux et des éléments auxiliaires pourront être modifiés.
L'invention s'applique non seulement aux gaz destinés aux moteurs,mais encore à tous les domaines industriels,sanitaires
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ou domestiques
REVENDICATIONS
1- Un dépoussiéreur de gaz caractérisé par une multiplicité d de cyclones de tourbillonnement traverses en parallèle par le gaz à épurer et formés chacun de deux tubes concentriques de petit diamètre.
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PATENT OF INVENTION Limited company Emile Prat et Fils
64 rue de Miromesnil, Paris 8th Gas dust collector Priority: patent N 872348 filed in France on October 9, 194 (
The present invention relates to an apparatus designed with a view to obtaining the dedusting and cooling of the gases originating in particular from gasifiers or from any other gases.
In most of the known devices, in particular devices applicable to automobiles, these operations are obtained by means of the following devices: cooler-expansion valve, coke filter and cloth filter. These various devices are general. cumbersome and heavy, their maintenance is rather delicate and expensive, drawbacks which restrict their use, at least on passenger cars. The object of the present device is to avoid these drawbacks and also to increase the rate of dust collection.
The apparatus is characterized by a multiplicity of swirl cyclones traversed in parallel by the gas to be purified and each formed of two concentric tubes of small diameter.
The small diameter of the tubes increases the centrifugal action, and their outer surface, with or without fins, can be used as a cooling area to reduce the viscosity of the gas.
As the centrifugal action is increased, the tubes are not terminated with individual cones at the bottom.
In the accompanying drawing which shows schematically, by way of example, embodiments of the dust collector according to
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Fig.l is a sectional elevation of the apparatus,
Fig. 2 is a sectional plan along A-B of Fig.l,
Fig. 3 is a sectional section enlarged in elevation, showing the entry of the cyclone tubes, and
Fig.4 is a sectional plan along IV-IV of Fig.3.
In Figs. 1, 2 and 3, we can see the inlet pipe a for the gas to be dusted, the chamber b for expansion and distribution of the gaa, the outer tubes ± with or without fins, the hearing!. Or the two symmetrical openings d '(Fig.4) for the gas inlet, the inner tubes e concentric with the outer tubes ± and serving for the exhaust of the gas after dedusting.
In the drawing, one can see the collecting hopper f of the dust separated from the gases, the evacuation door g of the collected dust, finally the collecting chamber h of the purified gases and the outlet pipe i of the usable purified gases.
In the section of Fig.4 made at the level of the gas inlet vents d in the outer tubes c, we can see the courtyard. Appropriate bure of said openings, intended to facilitate the entry of gases and generate helical gyration between the concentrated tubes.
The operation of the dust collector is understood from this description. One can easily imagine the various stages of gas purification, their path, their dedusting and their cooling.
The cyclone tubes c being very small in diameter, have an extremely high capture rate for low aerodynamic resistance, due to the significant centrifugal force generated by virtue of ± normal: MV2 in which repre. generated according to the formula: F @ MV, in which V represents the speed of the gas at the inlet of the cyclone and R the radius of curvature of the cyclone.
As a result of the replacement of a single cyclonic cylinder by a multiplicity of small cyclones working in parallel, each of them acts only on a part of the total flow; their
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diameter is reduced accordingly and the centrifugal force is increased in inverse proportion according to the formula above, without increasing the pressure resistance.
Due to their high degree of centrifugation, the e separator cyclones do not have an individual cone at the bottom as in previous devices, which simplifies their construction.
On the other hand, since the viscosity of the gas decreases with temperature, it is advantageous to bring about this centrifugation at a low temperature. For this purpose, the outer surfaces of the tubes serve for cooling the gas. The large heat exchange surface, represented by the multiplicity of these tubes in which the gas circulates at high speed, provides advantageous cooling which considerably reduces the surface area of the expansion coolers generally used in equipment. gasifiers.
In order to increase this action, a series of fins, as shown in Fig. 1, suitably arranged, of suitable number and dimensions, can be provided on these tubes.
Experience has shown that it may be useful to increase this cooling to. a certain limit, in order to facilitate or promote the condensation of the water vapor contained in the gases and bring to the maximum the degree of capture of the device, both by the reduction of the coefficient of visopsity of the gases, as by the presence of water vesicles facilitating the action of the centrifugal force on the dust particles.
It is understood that the invention is not limited to the various embodiments indicated, but that it also encompasses all the variants resulting from the principles of the invention.
In particular, the shapes, relative dimensions and numbers of the main organs and auxiliary elements can be modified.
The invention applies not only to gases intended for engines, but also to all industrial and sanitary fields.
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or domestic
CLAIMS
1- A gas dust collector characterized by a multiplicity of swirling cyclones traversed in parallel by the gas to be purified and each formed of two concentric tubes of small diameter.