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PROCEDE DE REGULATIONS POUR CAPTAGE SANS COMBUSTION DES GAZ PROVENANT DE L'AFFINAGE PNEUMATIQUE D E S
FONTES
Le requérant a inventé et mis au point une méthode pour la oaptage sans combustion, le refroidissement et l'éva- ouation des gaz provenant de l'affinage pneumatique des fontes, notamment par soufflage d'oxygène pur par en haut dans un convertisseur d'aciérie, sans faire unes@ d'un dispo- sitif étanohe venant m'appliquer aux le convertisseur ou autre récipient d'affinage.
Cette méthode consiste essen- tiellement à opérée le captage au moyen d'une hotte placée A
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quelque distance au-donnus de l'ouverture du récipient dlettinestgot qui permet deob4erver les fumées et flammes d'affinage et à régler l'aspiration dans la conduite d'éve- ouation de façon que la pression statique au boa de le hotte zeste toujours égala avec une grande p'ol.1on.' la près* tion extérieure |de telle morte que leu Mntjp4w< d'air dons la botte, c l,..o'1.. 49 ces mont "4ui.. ou minimum# voire suppria6tut ,ptnd.nttl1 est apparu pratiquement 1.PQ..l1. de menu- 8 Cette VI...la" .
ta base de le botte, 000 il aat baignées par les ces chauds da promaion aoiaati est taniant balgnéaa par Itot gas ohauda oapt*j?.L< Mxm'w µët effectuée à un niveau PIU4 élevé dans la hotte$ et la prego %ion jp<t<iJ.<t à la boa* de la hotte doit $tre déduit* de la pression ...é..Lt,xp"1.no. 1 montré qu'un simple décalage du ."0 de la p o4oioa dltté,entl.11.,o'..t à dire la régula- tion sur un point de consigne de prousîoa différentielle non nUlll,p., exemple + 1#5 ou + 2 mi 4'..U.'tllt 1n.uttl.lnt,.t que 4,. rentrée$ d'air ou des refoulements do 843 pouvaient a ploduirotguïvont le régime de fonctionnement du Convertisseur te but de la présente invention *et de remédier à ce% d'adopter le point de uonl1Knt de la régula tion ou t4x< de de l'1n.w.l1tlon pour que la pro4sion effectivement ,6.11.., .
14 btxo de la botte
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soit nulle quel que soit ce régime.
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A cet effet, le présente invention a pour objet un pro-
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cédé de régulation du tirage dans une installation de captage sans combustion de gaz provenant de l'affinage pneumatique des fontes dons laquelle on règle le tirage doua le but de maintenir toujours nulle le pression différentielle à la
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bout de la hotte,
caractérisé en ce qu'on calcule la pression ' à la base de la hotte à partir de la pression mesurée effec- tivement à un niveau plus élevé dans la hotte et du débit de gaz croulant dans ladite hotte-
L'invention a plue précisément pour objet le procédé de régulation du tirage ci-desssu, dans une forme de réalisation préférée, caractérisée en ce que la pression différentielle à la boue de la hotte est calculée suivant la formule #P1-#Pa-A-KQ2 dans laquelle A P1est la pression différentielle à la base de la hotte, A Pa est la pression différentielle effective- ment mesurée à un niveau supérieur,
A eat une constante, K est un coefficient de proportionnalité, et Q est le débit de gaz circulant dans la hotte.
Suivant une autre caractéristique que peut également présenter ce procédé, en combinaison avec les précédentes,on effectue le calcul en tenant compte également de la tempéra- ture des gaz dans la hotte, suivant la formule : P1-#Pa-A-KQ2-k (To-T) dans laquelle K est un second coefficient de proportionnalité To est une température de référence et $ est la température des gaz dans la hotte,
On rappelle ici que l'on nomme pression différentielle, la différence entre la pression au point considéré,par exem- ple la bout de la hotte,
et la pression atmosphérique envi- ronnante à la même altitude et au mime instant*
Si l'on appelle #P1 la pression différentielle à le bout de la hotte, #Ps la pression différentielle effective- ment mesurée,le régulateur doit réaliser en permanence #P1- 0 pendant le captage .L'idée directrice qui conduit a
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l'invention constate à mesurer #ps et à calculer #Pi- f (#ps, K, Y, Z...) :
X, Y, Z... étant des éléments reliés au régime de fonctionnement de l'installation, tels que le débit des gaz,leur température,leur composition.etc.
En fait, on a constaté que A Pi était relié à #Ps d'une manière sensible par le débit Q passant dana la hotte, mais que les autres facteurs, température dans la hotte en particulier, pouvaient souvent être négligés. On a trouvé qu'une relation de la forme #Pi-# Pa-A- KQ2,Conduisant à un calculateur peu compliqué, convenait très bien en pra- tique dans un certain nombre de oeuf Toutefois, dans certains autres cas,il sera nécessaire de compliquer un peu le calcu- lateur, et de tenir compte de la température des gaz,qu'on pourra mesurer par exemple à la sortie de la hotte,
au moyen d'un thermo-couple à faible inertie.Mais cette étape complé- mentaire ne présente pas de difficulté au point de vue pratique
En pratique,il y a de nombreuses manières de mettre en oeuvre technologiquement l'invention. On peut, par exemple, utiliser un régulateur classique et intercaler un calculateur entre le point de mesure et le régulateur.
Ainsi, le régula- teur reçoit la grandeur A P1 élaborée par le calculateur à partir de Il Ps, et son point de consigne reste fixé à zéro,
Il est également possible d'appliquer directement 4 P au régulateur, et de déplacer son point de consigne suivant , les indications du calculateur qui élaborerait alors une grandeur de correction # Ps-# P1:
dans ce mode de réalisa- tion,ls grandeur directement réglée,# Ps, n'est plus main- tenue constante par le régulateur- Il serait encore possible de ne pas faire appel à un régulateur classique,mais à un calculateur résolvant en
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permanence lea équations de fonctionnement de Ileuneeblt du dispositif, équations dans lesquelles entrerait .10J:.'0 14 i tien A Pi A Pa. À m xr;
2, pour en déduire à chaque instant
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lawleur du tirage qui anoure un fonctionnement correct de 1* installation, otent & dira avec une pression différentielle nulle à la boue de la hotte*
Du point de vue de l'invention, ces modes de mine en
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oeuvre sont équivalents, de m8me que d'autres qui :
ozoient appel à une correction de la pression différentielle mesurée en un point quelconque de la hotte en fonction du débit des gaz
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Les avantages de l'invention ressortiront mieux e la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre
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d'exemple nullement limitatif t A moule fin d'illustrer et de bien taies ooMt'J!'"Mt!ip J' 1HY8n1on. an an referont aUx dégaina annexé , dans isaquaia. la Pige 1 montre les courbes qui relient 4PLI Ap. et le débit Q la Pige 2 est un acharna d'une installation de captage sono combustion mettant en oeuvre l'invention t et
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- la Fige 3 est un schéma fonationnel de l'appareillage de régulation de la Yigo g.
La Fige 1 montre les courbes d'écart entre leu pression Po et il Pl en fonction du débit de gas, avec la tempéra- ture des gaz à la sortie de la hotte comme paramètre, raie vées sur une installation expérimenta Le de captage sans combustion des gaz issus d'un convertisseur d'aciérie à l'oxygène de 5 tonnes de capacité. Les écarta de pression
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oogt portés en mm de hauteur de colonne d'eau, et les débits en m3 normaux par minute.
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De ces courbes. on peut tirer les râleur numériques
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suivantes, pour la relation A Pl . Â Pa .. A .. r.Q2 . ot3o { ) pour 850 0 K- 0,0005
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La relation noéerit donc 9 t>P1 .. 6pe - 0,30 - 0,0005 Qu en exprimant les presaiona et A en en d'eau, et les débit$ en NM3 par minute
Pour tenir compte de l'influence de la températures on peut introduire un autre terme correctif exprimé par :
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k (T0 m T) la Fige 1 noua indique les voleurs suivantes s pour T- w 8509 Os !c - - 09 001 et la relation s'écrirait t A:its... 4 Po Oiò - 0,0009 4 Os ooi (850 0 T) eu encage 1 A Pt # à pu 4. 0,55 - 0,0005 q 2 0$ 001 en exprimant les températures en degrés coleiuna La ?tg* 2 montrent eohématiquement l'installation de oaptage des gaz, de dépoussiérage et de régulation du tirages Au-dessus du Convertisseur 1 de 5 tonnes, on a disposé une hotte de oaptage 2 de laquelle part une conduite d'évacuation 3 aboutissent à un dépoussiéreur humide à venturi 4*
La hotte 2 et la conduite 3 sont à double paroi,
et re-
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froidies z la manière habituelle par circulation d'eau.
L'aspiration des gaz est produite par un ventilateur de tira
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se 5,et réglée par un vanne à papillon classique *0 Les ces récupérés et dépoussiérés, composés en majeure partie de 00 sont ensuite brûlés à la sortie d'une oh.m1n,..tooh.t. 7.
La pression 41tt':on',h1.1. A l", , un certain niveau
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dans le hotte cet Mesuré@ par un capteur de pression diffé- rentielle 8 à membrane élastique, muni de 3 Prison de pres0- sion 9a,9b,9c réunies en parallèles à leur arrivée au cap- tour$ placées dans la hotte, et d'une prise de pression de référence 10, placée à l'extérieur de la hotte.
Le capteur 8 comporte un transmetteur de déplacement électromagnétique qui fournit, par l'intermédiaire d'un générateur-démodulateur 11, un cognai électrique proportionnel à la pression diffé- rentielle.
La température des gaz à la sortie de la hotte est ma- surée par un thermo-couple 12 placé juste à l'entrée de la conduite d'évacuation 3,
Le débit des gaz est mesuré après refroidissement et dé- poussiérsge par un venturi 13 et un débitmètre 14 à oorreotion automatique de pression, température et humidité et à transmis-! sion électrique,qui se trouve être en réalité un manomètre différentiel mesurant la dépression créée par le venturi 13,
Les indications du manomètre différentiel 8, du débit- mètre 14 et du thermo-couple 12 sont appliquées à un cajou. lateur électrique 15, dont le fonctionnement aéra expliqué plus loin, par référence à la Fig. 3, Ce calculateur très simple résout de façon continue l'équation mentionnée plus haut :
#P1- pu + 0,55- 0,0005Q2- 0,001 T
Le résultat du caloul,#P1, pression différentielle réelle au bas de la hotte 2, où on ne peut la mesurer, est appliqué à un potentiomètre électronique 16, muni d'un régu- lateur pneumatique tout à fait classique 17,que commande la position de la tanne de réglage 6 pour maintenir toujours nulle la pression différentielle calculée #p1
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On va expliquer le fonctionnement détaillé de la régu- lotion en se référant maintenant à la Fig.
3, On volt le capteur de pression différentielle à membrane élastique 9,au- quel arrivent les prises de pression 9a, 9b, 9c et 10. La membrane élastique 8a est reliée au noyau magnétique mobile 8t du transmetteur électromagnétique de déplacements 80. Ledit transmetteur de déplacements est alimenté par un oscillateur Ils qui lui délivre un courant à 1.000 HZ, Le signal à 1.000 HZ délivré par ce transmetteur est démodulé par un démo- dulateur électronique connu llb.La tension de sortie du démo- dulateur est appliquée à un potentiomètre électronique auto- matique 18,muni d'un fil calibré réémetteur de position 18a.
On précise Ici,afin d'éviter toute obscurité,qu'on appelle dans la présente description .potentiomètre automati- que" un appareil mesurant une tension ou une force électro- motrice par la méthode d'opposition,l'équilibre étant réalisé automatiquement par un petit moteur électrique alimenté par un amplificateur qui reçoit la différence entre la tension à mesurer et la tension de référence.On appelle "fil calibré" une résistance électrique fixe munie d'un curseur déplaçable continûment le long de cette résistance.Une telle résistance est souvent dénommée "potentiomètre".
Le fil calibré 18a fournit une tension proportionnelle à la pression différentielle mesurée #Ps,
Le débit des Ses dans la conduite est mesuré de la môme façon par un manomètre différentiel à membrane 19 qui mesure en fait la perte de charge entre l'entrée et le col du ventu*. ri 12,et qui actionne un transmetteur de déplacements 20,On trouve de même un oscillateur àlooo HZ 21s,un démodulateur 21b,
et un potentiomètre automatique 22 muni d'un fil calibré
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réémetteur 22atqui délivre une tension proportionnelle A APvl pression différentielle du venturi.Cette tension AiPv ne représente pas le débit, car il est nécessaire d'effectué' des corrections en fonction de la pression des gaz, de leur température et de leur densité,suivant la formule approchées
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Q2 . k3 A±L. o * :Il (0) + 'Jf;
.2 (002) (..V 0 dans laquelle est le débit, k3 est un coefficient numérique, k, (0) est un coefficient de correction proportionnel à la température Q des gaz au point de mesure, et k2 (00 2 ),qui tant compte de la densité des gaz, est un coefficient proportion- tel à leur teneur en 002qui agit particulièrement sur leur
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densité.
On n'effectue pas directement la correction dohumî- dite, car les gaz étant saturés par le dépoussiérage humide, cette correction intervient avec la correction de tempéra- ture
On voit donc qu'après correction, on obtient directement
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le carré du débit, dont on a besoin pour le calcul de 6 :Pi.
La correction est effectuée par un servomécanisme 23 qui reçoit le signal A Pv et le signal de correction W 0,et qui en fait le rapport de façon connue au moyen d'un fil calibré ' 23e aux bornes duquel on applique le signal dénominateur,d'un
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amplificateur de zéro 23btet d'un moteur d'équilibrage 2ba qui positionne le fil calibré 23s à l'équilibre.Un fil coli.
br4 réémetteur 23d aux bornes duquel on applique une tension ajustable, matérialise la coefficient k3Le coefficient de
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correction Wo est lui-même élaboré par un sommateur 24 coinpre nant un amplificateur électronique 24a,qui reçoit d'une part le signal ki (0) .d'autre part le signal k2 (002)#Une zdoin- tance ajustable 24b permet de doser la part respective de k et de k dans la correction, k, (9) provient d'un potentlo-
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-métra automatique 25 muni d'un fil calibré réémetteur 25a, qui reçoit la f.e.m.
d'un thermo-couple 26 placé dans la con- duite à l'entrée du Venturi* k2 (002) provient d'un anal*- seur de gaz 27 à absorption de rayonnement infra-rouge, après amplification par un amplificateur 28 .
Le calcul principal selon l'invention, celui de #pi d'après la formule établie plus haut : #Pi-#ps+0,55-0,0005Q2-0,001T est réalisé par un sommateur 29, comprenant un amplificateur 29a, et quatre résistances de sommation 29b,29c,29d et 29e dont Certaines sont réglables, afin d'ajuster les termes de la somme.
La température des gaz captée est mesurés par la thermo-couple 12 placé dans la hotte, et branché aux un po- tentiomètre automatique 30 muni d'un fil calibré réémetteur 30a, Le terme constant 0,55 (A dans l'équation de bail) est matérialisé par un fil calibré à commande manuelle 31, aux bornée duquel est maintenue une tension constante. Le nomme- teur 29 délivre une tension proportionnelle à #Pi dont un fration définie par deux résistances fixes 32a, 32b est mesurée par le potentiomètre automatique 16, sur l'axe méca- nique duquel est monté le régulateur pneumatique 17, de façon bien connue.
Le régulateur 17 délivre par une conduite 33 de l'air comprimé à pression variable qui commande la position- nement de la vanne 6 pour maintenir toujours le potentiomètre automatique 16 au zéro$ c'eat à dire pour maintenir toujours nulle la pression différentielle # Pi au bas de la hotte.
Le dispositif de régulation adapte donc en permanence le tirage pour que cette pression différentielle rente nulle* On va expliquer maintenant le fonctionnement d'un po- tentiomètre automatique, bien que celui-ci soit connu depuis
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fort longtemps, à l'aide de l'exemple du potentiomètre 16,
Une tension dite *de référence" est prélevée sur une frastion d'un fil calibre 16a aux bornes duquel est maintenue une tension connue constante* cette tension de référence cet opposée à le tension à mesurer et leur différence appliqué..
' rm amplificateur 16b qui alimente un petit moteur électrique d'équilibrage, lequel déplace le curseur du fil calibré 16a pour rechercher l'équilibre. Lorsque la tension de référence est égale à la tension à mesurer, le moteur s'rrête,La posi- tion mécanique du curseur de 16a constitue alors une mesure de la tension inconnues Le moteur 16c peut également entrsî- ner un index devant une échelle, ou une plume sur un papier diagramme* La position du curseur peut également être trans.
mise à un autre organe, comme c'est le ces Lui poux le régu- lateur pneumatique 17, j
On remarquera que le terme constant introduit par 31 dans le sommateur 29 se retrouve non modifié à la sortie. Il ' aérait donc possible de le supprimer, et de le remplacer par un simple décalage approprié de l'origine du potentiomètre automatique 16 ou du régulateur 17, Le résultat est alors le même, le terme constant étant négligé dans le calculateur,
et ! la valeur de consigne du régulateur n'étant plus nulle (ce qui équivaut à faire passez le terme A d'un membre dans l'autre dans l'équation à résoudre)'
Il est bien entendu que la description qui vient d'être faite ne constitue qu'un exemple en aucune façon limitatif de mise en oeuvre de l'Invention,et qu'on pourrait imaginez bien des variantes et perfectionnements de détails, de même qu'envisager l'emploi de moyens équivalents, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.
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C'est ainsi qu'on pourrait en particulier concevoir toute la partie de calcul et de régulation en n'utilisent que des éléments pneumatique$ : manomètres différentiels à cloche , relaie additionneurs pneumatiques transformateurs de près* sion, etc.
De même, si le calcul est effectué par des moyens électriques comme dans l'exemple choisi,ces moyens eux-mêmes pour .lent être différents*On pourrait par exemple ne peu faire transiter tout.. les grandeurs mesurées par des poten- tiomètres automatiques munis de fila calibrés réémetteurs,mais utiliser directement dans le sommateur lea grandeurs électri- ques délivrées par les organe. de mesure. correspondants, La présente solution a été adoptée dans l'exemple décrit parce qu'il s'agit d'une installation expérimentale dans laquelle on désire enregistrer un grand nombre de grandeura en des points divers du circuit, mais cela ne serait pas indispensable dans une installation industrielle.
REVENDICATIONS
1.- Procédé de régulation du tirage dans une installe- tion de captage sens combustion de gaz provenant de l'affi- nage pneumatique des fontes dans laquelle on règle le tirage dans le but de maintenir toujours nulle la pression diffé- rentielle à la boue de la hotte, caractérisé en ce qu'on calcule la pression à la base de la hotteà partie de la pression mesurée effectivement à un niveau plus élevé dans la hotte et du débit de gaz circulant dans ladite hotte.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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REGULATION PROCESS FOR NON-COMBUSTION CAPTURE OF GASES FROM PNEUMATIC REFINING OF E S
Fonts
The applicant invented and developed a method for the combustion-free adaptation, cooling and evacuation of gases from the pneumatic refining of pig irons, in particular by blowing pure oxygen from above into a converter. steelworks, without making a @ of an ethanol device applied to the converter or other refining vessel.
This method essentially consists in carrying out the collection by means of a hood placed A
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some distance from the opening of the inestgot container which allows to keep the smokes and flames of refining and to adjust the suction in the exhaust duct so that the static pressure at the boa of the zest hood always equals with a large p'ol.1on. ' the external near * tion | of such dead that leu Mntjp4w <air don the boot, cl, .. o'1 .. 49 these mount "4ui .. or minimum # or even suppria6tut, ptnd.nttl1 appeared practically 1. PQ..l1. De menu- 8 This VI ... the ".
your base of the boot, 000 he aat bathed by these hot da promaion aoiaati is taniant balgnéaa by Itot gas ohauda oapt * j? .L <Mxm'w µët carried out at a high PIU4 level in the hood $ and the prego% ion jp <t <iJ. <t at the boa * of the hood must $ be deduced * from the pressure ... é..Lt, xp "1.no. 1 shown as a simple offset of the." 0 of the p o4oioa dltté, entl.11., o '.. t to say the regulation on a set point of differential prousîoa not nUlll, p., example + 1 # 5 or + 2 mi 4' .. U. ' tllt 1n.uttl.lnt, .t that 4 ,. reentry $ of air or discharges of 843 could increase the operating speed of the Converter the aim of the present invention * and to remedy this% adopting the point of uonl1Knt of the regulation or t4x <of the 1n.w.l1tlon so that the pro4sion effectively, 6.11 ..,.
14 btxo from the boot
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is zero regardless of this regime.
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To this end, the present invention relates to a pro-
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draft regulation in an installation for capturing without combustion of gas from the pneumatic refining of the cast iron in which the draft is adjusted with the aim of always keeping the differential pressure at zero.
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end of the hood,
characterized in that the pressure at the base of the hood is calculated from the pressure actually measured at a higher level in the hood and from the flow of gas falling through said hood.
The object of the invention is precisely the method of regulating the draft above, in a preferred embodiment, characterized in that the differential pressure in the sludge of the hood is calculated according to the formula # P1- # Pa-A -KQ2 in which A P1 is the differential pressure at the base of the hood, A Pa is the differential pressure actually measured at a higher level,
A is a constant, K is a coefficient of proportionality, and Q is the gas flow rate circulating in the hood.
According to another characteristic that this method can also exhibit, in combination with the preceding ones, the calculation is carried out also taking into account the temperature of the gases in the hood, according to the formula: P1- # Pa-A-KQ2-k (To-T) in which K is a second coefficient of proportionality To is a reference temperature and $ is the temperature of the gases in the hood,
We recall here that we call differential pressure, the difference between the pressure at the point considered, for example the end of the hood,
and the surrounding atmospheric pressure at the same altitude and at the same time *
If we call # P1 the differential pressure at the end of the hood, #Ps the actually measured differential pressure, the regulator must constantly realize # P1- 0 during the collection. The guiding idea which leads to
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the invention finds in measuring #ps and calculating # Pi- f (#ps, K, Y, Z ...):
X, Y, Z ... being elements related to the operating regime of the installation, such as the gas flow rate, their temperature, their composition, etc.
In fact, it was found that A Pi was related to #Ps in a sensitive manner by the flow rate Q passing through the hood, but that other factors, temperature in the hood in particular, could often be overlooked. It has been found that a relation of the form # Pi- # Pa-A- KQ2, leading to an uncomplicated calculator, works very well in a number of eggs. However, in some other cases it will be necessary to complicate the calculator a little, and to take into account the temperature of the gases, which can be measured for example at the outlet of the hood,
by means of a thermocouple with low inertia. But this additional step does not present any difficulty from a practical point of view
In practice, there are many ways to implement the invention technologically. One can, for example, use a conventional regulator and insert a computer between the measuring point and the regulator.
Thus, the regulator receives the quantity A P1 produced by the computer from Il Ps, and its set point remains fixed at zero,
It is also possible to apply 4 P directly to the regulator, and to move its next set point, the indications of the computer which would then generate a correction quantity # Ps- # P1:
in this embodiment, the directly controlled quantity, # Ps, is no longer kept constant by the regulator. It would still be possible not to use a conventional regulator, but a computer resolving by
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permanently the operating equations of the device, equations into which would enter .10J:. '0 14 i tien A Pi A Pa. À m xr;
2, to deduce at each moment
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the draft fan which surrounds the correct operation of the installation, otent & say with zero differential pressure to the hood sludge *
From the point of view of the invention, these mine modes in
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works are equivalent, as are others which:
o call for a correction of the differential pressure measured at any point in the hood as a function of the gas flow
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The advantages of the invention will emerge better on reading the description which follows, given by way of
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example in no way limiting t A mold end to illustrate and well pillowcases ooMt'J! '"Mt! ip J' 1HY8n1on. an will refer to the annexed draw, in isaquaia. Fig. 1 shows the curves which connect 4PLI Ap. and the flow Q the Pige 2 is a relentlessness of a sound combustion capture installation implementing the invention t and
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- Fig. 3 is a basic diagram of the Yigo g control apparatus.
Fig. 1 shows the curves of the difference between the pressure Po and Il Pl as a function of the gas flow rate, with the temperature of the gases at the outlet of the hood as a parameter, lines seen on an experimental installation of non-combustion capture. gases from a steelworks converter to oxygen with a capacity of 5 tonnes. Pushed them aside
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oogt measured in mm of water column height, and flow rates in normal m3 per minute.
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Of these curves. we can pull the digital grumblers
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following, for the relation A Pl. Â Pa .. A .. r.Q2. ot3o {) for 850 0 K- 0.0005
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The relation therefore results in 9 t> P1 .. 6pe - 0.30 - 0.0005 Qu by expressing the presaiona and A in water, and the flow rate $ in NM3 per minute
To take into account the influence of temperature, we can introduce another corrective term expressed by:
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k (T0 m T) the Freeze 1 noua indicates the following thieves s for T- w 8509 Os! c - - 09 001 and the relation would be written t A: its ... 4 Po Oiò - 0.0009 4 Os ooi (850 0 T) had cage 1 A Pt # to pu 4. 0.55 - 0.0005 q 2 0 $ 001 by expressing the temperatures in degrees coleiuna La? Tg * 2 show eohematically the installation of gas oaptage, dedusting and regulation of the draft Above the converter 1 of 5 tons, a hood 2 has been placed, from which an evacuation pipe 3 leaves leads to a wet dust collector with venturi 4 *
Hood 2 and duct 3 are double-walled,
be-
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cooled in the usual way by circulating water.
The gas suction is produced by a tira fan
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se 5, and regulated by a conventional butterfly valve * 0 These recovered and dusted, composed mainly of 00 are then burned at the outlet of an oh.m1n, .. tooh.t. 7.
The pressure 41tt ': on', h1.1. At the,, a certain level
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in the hood this Measured @ by a differential pressure sensor 8 with an elastic membrane, fitted with 3 pressure jails 9a, 9b, 9c joined in parallel on their arrival at the cap $ placed in the hood, and d 'a reference pressure tap 10, placed outside the hood.
The sensor 8 comprises an electromagnetic displacement transmitter which supplies, by means of a generator-demodulator 11, an electric cognai proportional to the differential pressure.
The temperature of the gases at the outlet of the hood is measured by a thermocouple 12 placed just at the inlet of the exhaust pipe 3,
The gas flow is measured after cooling and dusting by a venturi 13 and a flowmeter 14 with automatic pressure, temperature and humidity oorreotion and transmitted! electrical pressure, which actually happens to be a differential pressure gauge measuring the depression created by the venturi 13,
The indications of the differential pressure gauge 8, of the flow meter 14 and of the thermo-couple 12 are applied to a cashew. Electric lator 15, the operation of which will be explained later, with reference to FIG. 3, This very simple calculator continuously solves the above mentioned equation:
# P1- pu + 0.55- 0.0005Q2- 0.001 T
The result of the caloul, # P1, real differential pressure at the bottom of the hood 2, where it cannot be measured, is applied to an electronic potentiometer 16, provided with a quite conventional pneumatic regulator 17, which controls the position of the adjustment valve 6 to always maintain zero the calculated differential pressure # p1
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The detailed operation of the regulation will be explained with reference now to FIG.
3, The elastic membrane differential pressure sensor 9 is turned on, to which the pressure taps 9a, 9b, 9c and 10 arrive. The elastic membrane 8a is connected to the mobile magnetic core 8t of the electromagnetic displacement transmitter 80. Said transmitter of displacements is supplied by a Ils oscillator which delivers a current to it at 1,000 HZ, The signal at 1,000 HZ delivered by this transmitter is demodulated by a known electronic demodulator llb. The output voltage of the demodulator is applied to a potentiometer automatic electronic 18, fitted with a calibrated wire re-emitting position 18a.
Here, in order to avoid any obscurity, we specify in the present description an automatic potentiometer "an apparatus measuring a voltage or an electro-motive force by the opposition method, the equilibrium being automatically achieved by a small electric motor supplied by an amplifier which receives the difference between the voltage to be measured and the reference voltage. We call "calibrated wire" a fixed electrical resistance provided with a cursor that can be moved continuously along this resistance. often referred to as a "potentiometer".
The calibrated wire 18a provides a voltage proportional to the measured differential pressure #Ps,
The flow rate of Ses in the pipe is measured in the same way by a differential diaphragm manometer 19 which in fact measures the pressure drop between the inlet and the ventu * neck. ri 12, and which actuates a displacement transmitter 20, There is also an oscillator àlooo HZ 21s, a demodulator 21b,
and an automatic potentiometer 22 fitted with a calibrated wire
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22at re-emitter which delivers a voltage proportional to APvl differential pressure of the venturi. This voltage AiPv does not represent the flow rate, because it is necessary to make 'corrections according to the pressure of the gases, their temperature and their density, depending on the approximate formula
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Q2. k3 A ± L. o *: Il (0) + 'Jf;
.2 (002) (..V 0 in which is the flow, k3 is a numerical coefficient, k, (0) is a correction coefficient proportional to the temperature Q of the gases at the measurement point, and k2 (00 2) , which takes into account the density of gases, is a proportional coefficient to their 002 content which acts particularly on their
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density.
The humidity correction is not carried out directly, because the gases being saturated by the wet dust removal, this correction takes place with the temperature correction.
We therefore see that after correction, we obtain directly
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the square of the flow, which we need for the calculation of 6: Pi.
The correction is carried out by a servomechanism 23 which receives the signal A Pv and the correction signal W 0, and which reports them in a known manner by means of a calibrated wire '23e to the terminals of which the denominator signal is applied, d 'a
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zero amplifier 23btet of a balancing motor 2ba which positions the calibrated wire 23s at equilibrium. A coli wire.
br4 retransmitter 23d to the terminals of which an adjustable voltage is applied, materializes the coefficient k3 The coefficient of
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Wo correction is itself produced by an adder 24 co ning an electronic amplifier 24a, which receives on the one hand the signal ki (0). on the other hand the signal k2 (002) #An adjustable zdistance 24b makes it possible to measure the respective share of k and k in the correction, k, (9) comes from a potentlo-
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-Automatic metra 25 provided with a calibrated re-emitter wire 25a, which receives the f.e.m.
a thermocouple 26 placed in the duct at the inlet of the Venturi * k2 (002) comes from a gas analyzer 27 with absorption of infrared radiation, after amplification by an amplifier 28.
The main calculation according to the invention, that of #pi according to the formula established above: # Pi- # ps + 0.55-0.0005Q2-0.001T is carried out by an adder 29, comprising an amplifier 29a, and four summation resistors 29b, 29c, 29d and 29e, some of which are adjustable, in order to adjust the terms of the sum.
The temperature of the gases captured is measured by the thermocouple 12 placed in the hood, and connected to an automatic potentiometer 30 fitted with a calibrated re-emitter wire 30a, the constant term 0.55 (A in the lease equation ) is materialized by a manually controlled calibrated wire 31, at the end of which a constant voltage is maintained. The nominator 29 delivers a voltage proportional to #Pi, of which a fraction defined by two fixed resistors 32a, 32b is measured by the automatic potentiometer 16, on the mechanical axis of which the pneumatic regulator 17 is mounted, in a well known manner. .
The regulator 17 delivers compressed air at variable pressure via a line 33 which controls the positioning of the valve 6 to always maintain the automatic potentiometer 16 at zero $ that is to say to always maintain zero the differential pressure # Pi at the bottom of the hood.
The regulation device therefore permanently adapts the draft so that this differential pressure becomes zero * We will now explain the operation of an automatic potentiometer, although it has been known since
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a long time, using the example of potentiometer 16,
A so-called "reference" voltage is taken from a frastion of a 16a gauge wire at the terminals of which a constant known voltage is maintained * this reference voltage this opposite to the voltage to be measured and their applied difference.
'rm amplifier 16b which powers a small electric balancing motor, which moves the cursor of the calibrated wire 16a to seek balance. When the reference voltage is equal to the voltage to be measured, the motor stops. The mechanical position of the cursor of 16a then constitutes a measurement of the unknown voltage. The motor 16c can also put an index in front of a scale, or a pen on a chart paper * The cursor position can also be trans.
put to another organ, as it is the Him lice the pneumatic regulator 17, j
It will be noted that the constant term introduced by 31 into the adder 29 is found unmodified at the output. It 'aérait therefore possible to remove it, and to replace it by a simple appropriate shift of the origin of the automatic potentiometer 16 or of the regulator 17, The result is then the same, the constant term being neglected in the computer,
and! the regulator setpoint is no longer zero (which is equivalent to passing the term A from one member to the other in the equation to be solved) '
It is understood that the description which has just been given constitutes only an example in no way limiting implementation of the invention, and that many variations and improvements in details could be imagined, as well as consider the use of equivalent means, without departing from the scope of the present invention.
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This is how we could in particular conceive of the entire calculation and regulation part using only pneumatic elements: bell differential manometers, pneumatic adders relays, close-range transformers, etc.
Likewise, if the calculation is carried out by electrical means as in the example chosen, these means themselves can slowly be different. For example, it would be possible for all of the quantities measured by automatic potentiometers to pass. fitted with calibrated re-emitting fila, but use the electrical quantities delivered by the organs directly in the summator. of measurement. This solution was adopted in the example described because it is an experimental installation in which it is desired to record a large number of magnitudes at various points of the circuit, but this would not be essential in a industrial plant.
CLAIMS
1.- Method of regulating the draft in an installation for capturing the combustion direction of gas coming from the pneumatic refining of the cast iron in which the draft is adjusted in order to always keep the differential pressure in the mud at zero. of the hood, characterized in that the pressure at the base of the hood is calculated from the pressure actually measured at a higher level in the hood and from the gas flow rate circulating in said hood.
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