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Dispositif doseur, Il invention est relative à un dispositif destina doser l'introduction d'une solution d'un corps solide dans un courant de liquida, de dispositif comportant une conduite ¯principale et une dérivation qui comprend un ré- servoir à l'intérieur duquel Si effectue la dissolution, une canalisation d'arrivée, une canalisation de départ et un dispositif d'étranglements Un tel dispositif deseur reçoit une fraction de courant dérivée du courant principla, qui est mélangée à la solution et renvoyés dans le courant principal.*
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on oenmtt dîjâ un dlepultit doseur ematitmâ d t une ttte à trm'era laqueUe psse :le C8 ' l't :
pri't#1pa1. CMipN'tant an dia A&ax arificea de Aea*iT)Ntian aitaj3 respectivement en emmt et en aval da et un ré- servo> ennexe où s'oefféct+ 1a celui-ci comporte un eompart:1mea:t Bomteoaait les substances so1..' iJi'B à dissoudre, :séparé,par une paroi formant tamis,du compar-
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timent contenant la sol#tiDD à traiter.. 11# caNalisation d'arrivée amène la fraetioa dérivée ida.
<pfMMtnttg.Q.'on peut régler à .l'aide d'une buse ou d'un dispositif analogue, dans
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le compartiment e se trouve la solatjm%et entra1ns une partie de son contenu à travers la canalisation de départ dans la conduite principale,,
L'inconvénient de ce dispositif réside dans le fait que les buses de la dérivation sont très :
facilement
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obs-trades par des particules dlîmparetde, car leur diamètre est la. plupart du temps de 0,15 à 0,25 mm et, lorsqu'on utilise des buses réglables, la largeur de l'anneau ou du segment de passage est encore bien plus faible. Diantre part,
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à l'intérienr du cmnpartiment c.o.nte#.n:" la solution, le cou- .Tant de liquide provenant de la canalisation d'arrivée dilus certaines parties de la solution plus :fortement que d'au-
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treB, ces di1'f'érooces de dililtiml dépowlant encore de la vitesse de 136couleafflt du ocarast priaei;pa1..
Il en resnite qu'on ne peut obtenir ODe prcportio<cma3Litë précise du dosage,
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Dans un autre dispositif 4o'lJe#'. fëgalameat déjà oonnu,p la franticm 4 drIvÂëe du râ>urmt m fflec paB à tr,-kvem le :compart:i1lent 'COntenant la solnti.#l; au contraire" le liquide, qui 'avéras le aeserwir aheleffectue :La diaBo1utim%
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aspire une fraction de la solution .
Pour cela, le compar-' timent contenant la solution s e trouve à la partie inférieure
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du réservoir, La tubulure de la canalisation {1 arrivé , débou- chant à ce niveau, est alors entourée d'un tube concentrique qui établit, à l'aide de perforations qu'il porte à sa partie inférieure, une communioation avoc le compartiment contenant la solution et dont la hauteur est supérieure au niveau où se trouve la substance solide à dissoudre, Ici encore, les buses placées dans la canalisation d'arrivée et dans la canalisation de départ peuvent s'obstruer.
Ici encore également il peut se produire des irrégularités dans le mélange, si bien qu'il n'est pas possible de régler avec précision la proportionnalité du dosage,
L'invention a pour but de réaliser un dispositif de dosage du type décrit initialement ne présentant aucun risque d'obstruction des buses ot permettant d'obtenir une proportionnalité précise du dosage,
Pour cola le dispositif d'étranglement est formé d'une paroi en matière poreuse, disposée dans le comparti- ment contenant la solution à l'extrémité do la canalisation d'arrivée.
La paroi poreuse décompose la fraction dérivée du courant en un grand nombre de filets très petits, do grande surface, qui, dans leur ascension, @e mélangent à la solution environnante,, assurant ainsi un dosage régulier. En même temps, la paroi poreuse remplace la buse qui serait sans cela nécessaire car, par ses pflres, elle présente à la frac- tion dérivée du courant une résistance fonction de son dé- bit. liais il n'y a pas lieu do redouter une obstruction des pores car, à même efficacité que les busos normalement uti- lisées, la paroi poreuse a une section utile bien supérieure.
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Il est particulièrement a vantageux de constituer la paroi poreuse cn une matière frittée dont les pores ont des diamètres de 1 à 1 000 microns. Pour une telle matière frittée la résistance d'écoulement k se calcule par la for- mule k = Q #p où Q est le débit, notamment en m par seconde de la fraction dérivée du courant et #p la chute de pression (notam- ment en mm d'eau) de part et d'autre du diaphragme de la conduite principale.
La résistance variant à peu près quadratiquement, et le mélange s'effectuant d'une manière très régulière dans le compartiment contenant la solution, on obtient une très bonne proportionnalité du dosage, En outre, la surface de la paroi poreuse disponible pour le passage de la fraction dérivée du celant est presque cent fois plus grande que la section do passage d'une buse de même efficacité, ce qui exclut presque tout risque d'obstruc- tion.
Dans un mode de réalisation préférentiel, la paroi poreuse a la forme d'un cylindre creux à l'intérieur duquel débouche la canalisation d'arrivée, Les filets de courant sortant du cylindre croux atteignent de cette manière un domaine important du compartiment contenant la solution ce qui entraîne un mélange très régulier avec la solution.
En outre, le cylindre creux peut être vertical et constituer une partie d'une enceinte fermée dont la partie inférieure constitue une chambre de sédimentation Lorsque des particules d'impuretés sont entraînées par la ;traction dérivée du courant, elles peuvent tomber 10 long de la paroi intérieure du cylindre creux et se rassembler dans la chambre de sédimentation.
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On obtient d'autres avantages en pontant le dis- positif d'étranglement et le compartiment contenant' la solution,à l'aide d'une canalisation comportant un organo d'étranglement réglable. En particulier, cotte dérivation peut déboucher dans la canalisation de départ, avant son accès à la conduite principale, De cette manière, on peut faire varier à volonté le débit do la fraction dérivée du courant, qui traverse le compartiment contenant la solu- tion, en sorte que tout en conservant la proportionnalité de dosage désirée, on peut effectuer des additions extrô- mement faibles do solution.
En utilisant des fractions dérivées relativement importantes du courant, dont uno faible partie seulement traverse la paroi poreuse, on est assuré que les particules éventuelles d'impuretés sont ontraî- nées par la dérivation, pour autant qu'elles no so déposent pas dans la chambre do sédimentation. En faisant déboucher la dérivation dans la canalisation de départ, on obtient en outre un effet mélangeur qui régularise le mélange dans la canalisation do départ.
Lorsque le dispositif comporte uno tête constituée de la conduite principale de doux alésages pour los oana- lisations d'arrivée et de départ, à laquelle est fixé un réservoir de solution, il est recommandé do disposer dans cette tête une soupape à vis agissant sur l'ouverture de communication entre l'alésage do la canalisation do départ et un troisième alésage ainsi que doux tubulures roliant la chambre à paroi poreuso à l'alésage de la canalisation d'ar- rivée et au troisième alésage. On réalise ainsi un ensemble compact, réunissant dans la tête tous les éléments fonction- nels essentiols et facilitant le démontage du résorvoir on
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vue de son rechargement en substance solide à dissoudre .
Il est encore avantageux de prendre, pour ces tubulures précitées, des tuyaux flexibles, et de dimensionner la chambre à paroi poreuse de manière qu'elle ait même poids spécifique moyen quo la solution contenue dans la réservoir.
De cette façon, la chambre se place automatiquement à une hauteur où la solution a une concentration déterminée, en sorte que le courant sortant de la paroi poreuse pénètre dans une région de la solution do concentration constante.
On va expliquer plus en détail l'invention à l'aide d'un exemple do réalisation roprésenté par les dessins ci-annexés dans lesquels - la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un dis- positif doseur, et - la figure 2 une coupe en plan de ce dispositif .
Le dispositif doseur comporte une tête 1 à laquelle est fixé un réservoir démontable 2 où s'effectue la disse-* lution. La tête du dispositif interrompt une conduite principale 10 à l'aide d'un diaphragme 11, En amont et en aval du diaphragme 11 sont prévus les alésages de dérivation
3 et 4 qui établissent une communication avec le réservoir 2.
Le réservoir 2 est subdivisé par une paroi for- mant tamis 12 en deux compartiments : un compartiment 13 contenant la substance pulvérulente ou en morceaux à dissou- dre et un compartiment 17 dans lequel se rassemble la solution de la substance solide.
Dans le compartiment 17 contenant la solution se trouve une chambre 6 dont une partie est constituée d'un cylindre creux 7 en matière frittée poreuse, La partie infé- rieure de la chambre 6 forme une chambre de décantation 8,
La chambre est reliée par un premier tube 14 à l'alésage 3,, St-10
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Un deuxième tube 15 relie la chambre 6 à un troisième alésage 16 de la tête 1. Les alésages 4 et 16 sont reliée par un canal transversal 5 dans lequel pénètre le pointeau d'une soupape à vis 9.
Avant la mise en service du dispositif doseur, on démonte le réservoir 2, on remplit son compartiment 13 de la substance à dissoudre et on remplit le reste d'eau ,puis on le remonte sur la tête 1, Dans le compartiment 17, se forme.alors la solution qui doit être introduite dans la conduite principale.
Lorsqu'on courant parcourt la conduite principale 10, il se produit, de part et d'autre du diaphragme 11, une différence de pression, qui provoque un courant partiel dans la dérivation formée par les canalisations d'arrivée 3,14, la chambre 6, la paroi cylindrique poreuse 7, le compartiment 17 contenant la solution et la canalisation de départ 4.
En ouvrant la soupape à vis 9, on peut faire passer une partie du courant dérivé par la canalisation de trop-plein 15,16 sans qu'elle passe dans le compartiment 7 contenant la solution. Le liquide traversant le cylindre creux poreux 7 parvient sous forme d'innombrables filets fluides élémentaires dans la solution concentrée, s'élève à travers elle et at- teint , après s'être régulièrement mélangé avec elle, l'alé- sage 4 de la canalisation de départ où il se mélange aveo le liquide provenant de la dérivation.
Le mélange du liquide ayant traversé les pores de la pièce poreuse 7 avec la solu- tion du compartiment 17 et la résistance d'écoulement, fonc- tion du débit, opposée par cette pièce poreuse,entraînent une régularité extrême de la concentration de la fraction de courant dérivée qui, pour des fluctuations supérieures à
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1/25 de la vitesse d'écoulement dans la conduite princi- pale fournit des écarta de quelques pouroents seulement de la précision de dosage,
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués;
elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.,
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Metering device, The invention relates to a device intended to dose the introduction of a solution of a solid body into a liquid stream, of a device comprising a main ¯ pipe and a bypass which includes a reservoir inside. of which If dissolves, an inlet pipe, an outlet pipe and a throttling device Such a deseur device receives a fraction of the current derived from the main stream, which is mixed with the solution and returned to the main stream. *
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we have already oenmtt a dlepultit ematitmâ doser of a lacquered trm'era head: the C8 'in the summer:
pri't # 1pa1. CMipN'tant an dia A & ax arificea de Aea * iT) Ntian aitaj3 respectively in emmt and downstream da and a reserve> annex where efféct + 1a this includes an eompart: 1mea: t Bomteoait the substances so1 .. ' iJi'B to dissolve,: separated, by a wall forming a sieve, from the compar-
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timent containing the # tiDD sol to be treated. 11 # arrival channeling brings the derived fraetioa ida.
<pfMMtnttg.Q. 'can be adjusted using a nozzle or similar device, in
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compartment e is located in the solatjm% and entrains part of its contents through the outgoing pipe into the main pipe ,,
The disadvantage of this device is that the bypass nozzles are very:
easily
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obs-trades with missing particles, because their diameter is there. Most of the time from 0.15 to 0.25 mm and, when using adjustable nozzles, the width of the ring or passage segment is even smaller. Diantre leaves,
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inside the c.o.nte # .n cmnpartiment: "the solution, the current of liquid coming from the inlet pipe dilutes some parts of the solution more: strongly than others.
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treB, these di1'f'érooces of dililtiml further depowing the flow velocity of the ocarast priaei; pa1 ..
It is however that one cannot obtain a precise precportio <cma3Litë of the dosage,
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In another device 4o'lJe # '. fëgalameat already known, p the franticm 4 drIvÂëe du râ> urmt m fflec paB to tr, -kvem le: compart: i1lent 'CONTAINING solnti. # l; on the contrary "the liquid, which proved the aeserwir aheleffectue: La diaBo1utim%
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sucks up a fraction of the solution.
For this, the compartment containing the solution is located at the bottom
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of the tank, The tubing of the pipe {1 arrived, opening at this level, is then surrounded by a concentric tube which establishes, by means of perforations which it carries in its lower part, a communioation between the compartment containing the solution and the height of which is greater than the level at which the solid substance to be dissolved is located. Here again, the nozzles placed in the inlet pipe and in the outlet pipe may become blocked.
Here again, there may be irregularities in the mixture, so that it is not possible to precisely adjust the proportionality of the dosage,
The object of the invention is to provide a metering device of the type described initially without any risk of obstruction of the nozzles ot making it possible to obtain precise proportionality of the dosage,
For cola, the throttling device is formed by a wall of porous material, placed in the compartment containing the solution at the end of the inlet pipe.
The porous wall breaks up the fraction derived from the stream into a large number of very small, large surface threads which, as they rise, mix with the surrounding solution, thus ensuring an even dosage. At the same time, the porous wall replaces the nozzle which would otherwise be necessary because, through its pflres, it presents to the fraction derived from the current a resistance which is a function of its flow. However, there is no need to fear obstruction of the pores since, at the same efficiency as the busos normally used, the porous wall has a much greater useful section.
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It is particularly advantageous to constitute the porous wall cn a sintered material whose pores have diameters of 1 to 1000 microns. For such a sintered material, the flow resistance k can be calculated by the formula k = Q #p where Q is the flow rate, in particular in m per second of the fraction derived from the current and #p the pressure drop (notably in mm of water) on either side of the main pipe diaphragm.
The resistance varying approximately quadratically, and the mixing taking place in a very regular manner in the compartment containing the solution, a very good proportionality of the dosage is obtained. In addition, the surface of the porous wall available for the passage of the fraction derived from the celant is almost a hundred times greater than the passage section of a nozzle of the same efficiency, which almost excludes any risk of clogging.
In a preferred embodiment, the porous wall has the shape of a hollow cylinder inside which the inlet pipe opens, The streams of current leaving the croux cylinder in this way reach a large area of the compartment containing the solution. which results in very even mixing with the solution.
Further, the hollow cylinder can be vertical and form part of a closed enclosure, the lower part of which constitutes a settling chamber. When particles of impurities are entrained by the traction derived from the current, they can fall along the path. inner wall of the hollow cylinder and collect in the settling chamber.
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Further advantages are obtained by bridging the throttle device and the compartment containing the solution by means of a line having an adjustable throttle organ. In particular, this bypass can open into the outgoing pipe, before its access to the main pipe. In this way, the flow rate of the fraction derived from the current, which passes through the compartment containing the solution, can be varied at will, so that while maintaining the desired dosage proportionality, extremely small additions of solution can be made.
By using relatively large fractions derived from the current, of which only a small part passes through the porous wall, it is ensured that any particles of impurities are carried away by the bypass, as long as they do not deposit in the chamber. do sedimentation. By opening the bypass in the starting line, a mixing effect is also obtained which regulates the mixture in the starting line.
When the device has a head made up of the main pipe of soft bores for the inlet and outlet pipelines, to which a solution reservoir is attached, it is recommended to have a screw valve in this head acting on the outlet. The opening for communication between the bore of the supply line and a third bore, as well as smooth tubing connecting the walled chamber to the bore of the supply line and the third bore. A compact assembly is thus produced, bringing together in the head all the essential functional elements and facilitating the dismantling of the resorvoir.
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view of its recharging in solid substance to be dissolved.
It is also advantageous to take, for these abovementioned pipes, flexible pipes, and to dimension the chamber with a porous wall so that it has the same average specific weight as the solution contained in the reservoir.
In this way, the chamber is automatically placed at a height where the solution has a determined concentration, so that the stream exiting the porous wall enters a region of the solution of constant concentration.
The invention will be explained in more detail with the aid of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings in which - Figure 1 shows a longitudinal section of a metering device, and - Figure 2 a plan section of this device.
The metering device comprises a head 1 to which is attached a removable reservoir 2 where the distribution takes place. The head of the device interrupts a main line 10 with the aid of a diaphragm 11, upstream and downstream of the diaphragm 11 are provided bypass bores
3 and 4 which establish communication with tank 2.
The reservoir 2 is subdivided by a wall forming a sieve 12 into two compartments: a compartment 13 containing the pulverulent substance or in pieces to be dissolved and a compartment 17 in which the solution of the solid substance collects.
In the compartment 17 containing the solution is a chamber 6, part of which consists of a hollow cylinder 7 of porous sintered material, the lower part of the chamber 6 forms a settling chamber 8,
The chamber is connected by a first tube 14 to the bore 3 ,, St-10
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A second tube 15 connects the chamber 6 to a third bore 16 of the head 1. The bores 4 and 16 are connected by a transverse channel 5 into which the needle of a screw valve 9 enters.
Before the metering device is put into service, the tank 2 is removed, its compartment 13 is filled with the substance to be dissolved and the remainder is filled with water, then it is reassembled on the head 1, In the compartment 17, is formed . then the solution which must be introduced into the main pipe.
When the current passes through the main pipe 10, a pressure difference occurs on either side of the diaphragm 11, which causes a partial current in the bypass formed by the inlet pipes 3.14, the chamber 6, the porous cylindrical wall 7, the compartment 17 containing the solution and the starting line 4.
By opening the screw valve 9, part of the by-pass current can be passed through the overflow pipe 15, 16 without it passing into the compartment 7 containing the solution. The liquid passing through the porous hollow cylinder 7 arrives in the form of innumerable elementary fluid streams in the concentrated solution, rises through it and reaches, after having regularly mixed with it, the bore 4 of the. outgoing line where it mixes with the liquid coming from the bypass.
The mixture of the liquid which has passed through the pores of the porous part 7 with the solution of the compartment 17 and the flow resistance, a function of the flow rate, opposed by this porous part, lead to an extreme regularity of the concentration of the fraction. derivative current which, for fluctuations greater than
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1/25 of the flow velocity in the main pipe provides deviations of only a few percent from the dosing precision,
As goes without saying and as it follows moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts, having been more specially indicated;
on the contrary, it embraces all the variants.,