Procédé de réglage en proportion constante du débit de plusieurs constituants d'un mélange en fonction du débit appelé de ce mélange Dans un certain nombre d'industries, et en particu lier dans l'industrie papetière, il est souvent nécessaire d'assurer des mélanges en proportion constante de divers constituants.
Il peut être intéressant, en particulier, dans le cas d'un fonctionnement continu, de pouvoir régler le débit total d'un mélange sans en faire varier les proportions.
Dans ces conditions, la présente invention a pour objet un procédé de réglage en proportion constante du débit de plusieurs constituants d'un mélange liquide en fonction du débit appelé de ce mélange, caractérisé en ce que chaque constituant est amené dans un réservoir particulier comportant un orifice réglable de sortie débi tant dans un réservoir commun contenant le mélange, un niveau constant étant ménagé dans chaque réservoir particulier avec une cote telle que, compte tenu de la densité de chaque constituant, la charge correspondante sur l'orifice de sortie de chaque réservoir particulier soit la même, tandis que l'on établit une différence de pres sion identique, variable en fonction du débit appelé du mélange,
entre les espaces des différents réservoirs parti culiers au-dessous du constituant respectif et l'espace du réservoir commun à l'aval des orifices de sortie, au- dessus du niveau du mélange.
Cette différence de pression identique et réglable pourra être réalisée soit en assurant une pression iden tique et réglable au-dessus des constituants respectifs des réservoirs particuliers, l'espace du réservoir commun à l'aval des orifices de sortie étant maintenu à pression constante par exemple la pression atmosphérique, soit en mettant les espaces libres des réservoirs particuliers à une même pression constante, par exemple la pression atmosphérique, et en assurant dans l'espace du réservoir commun à l'aval de chaque orifice de sortie une pres sion réglable.
Dans le premier cas, le niveau constant dans chaque réservoir particulier, niveau dont la cote a été prédéter minée compte tenu de la densité du constituant, pourra être assuré au moyen d'un régulateur de niveau.
Dans le deuxième cas, où le niveau est par exemple à l'air libre, sa hauteur constante pourra être réalisée au moyen d'un déversoir convenablement calé en hau teur.
La pression identique et variable régnant sur le niveau de chaque constituant ou la pression variable régnant à l'aval des orifices de sortie des réservoirs par ticuliers contenant les constituants, pourra être asservie au niveau dans le réservoir commun contenant le mé lange des constituants et à partir duquel ce mélange est appelé.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quel ques formes d'exécution d'un dispositif pour la mise en aeuvre du procédé selon l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique d'une première forme d'exécution ; la fig. 2 est une vue schématique d'une autre forme d'exécution ; la fig. 3 est une vue schématique d'une variante appli cable aux formes d'exécution des fig. 1 et 2 ; la fig. 4 est une vue schématique d'une autre variante applicable aux formes d'exécution des fig. 1 et 2 ; la fig. 5 est une vue schématique d'une troisième variante applicable aux formes d'exécution des fig. 1 et 2.
La fig. 1 montre un récipient alimentant par l'inter médiaire d'une conduite 2 un organe de machine, au moyen d'un mélange composé de deux constituants A et B, le débit d'alimentation en mélange pouvant être variable, mais les proportions des constituants A et B du mélange devant toujours être identiques pour tous les débits prévus. Ce récipient 1, contenant le mélange est alimenté par deux réservoirs 3 et 4 contenant respectivement les constituants A et B du mélange.
Chaque réservoir est muni d'un régulateur de niveau 5 et 6, lequel agit sur les vannes d'entrée 7 et 8 des deux réservoirs pour maintenir dans ceux-ci, des niveaux Ni et N2 constants, à des cotes prédéterminées hl et h2.
Les hauteurs hl et h2 seront déterminées de façon à ce que la charge sur chaque orifice de sortie 9 et 10 des réservoirs soit la même, compte tenu de la densité de chaque constituant A et B.
Dans l'exemple choisi, le constituant A étant plus léger que le constituant B la hauteur hl sera plus grande que la hauteur h2 et la différence sera telle que la charge sur les orifices 9 et 10 soit la même.
Les orifices 9 et 10 sont munis de vannes, ces vannes pouvant être si nécessaire du type à diaphragme, de façon à ce que l'axe du jet émis par ces orifices soit toujours à la même cote, quel que soit le degré d'ouver ture des vannes.
Le récipient 1 contenant le mélange est muni d'un détecteur de niveau 11, lequel commande l'ouverture d'une vanne de fuite 12 branchée sur le circuit d'une pompe à vide 13, de façon à fournir une dépression variable et identique au-dessus des deux niveaux<B>NI</B> et N2 des deux constituants A et B dans les réservoirs 3 et 4 en fonction de la variation du niveau N3 dudit récipient 1, c'est-à-dire en fonction du débit demandé à ce récipient par la conduite 2.
On règle préalablement l'ouverture des vannes des orifices 9 et 10 en fonction de la proportion requise des constituants A et B dans le mélange du récipient 1 et du débit normal de ce récipient.
Dans ces conditions, on voit que lorsque le débit demandé au récipient 1 est constant, celui-ci est norma lement alimenté en un mélange A et B à partir des réservoirs 1 et 2 en proportion définie par les ouvertures des vannes des orifices 9 et 10, les niveaux<B>NI</B> et N2 étant maintenus constants et soumis à une dépression donnée.
Lorsqu'il se produit une variation dans le débit du mélange, du récipient 1, à la suite d'un appel variable de la machine alimentée par la conduite 2, le niveau N3 de ce récipient va varier en hauteur et le détecteur de niveau 11 commandera alors la variation de l'ouverture de la vanne de fuite 12 pour augmenter ou diminuer de façon identique la dépression sur les deux niveaux <B>NI</B> et N2 de façon à diminuer ou augmenter les deux débits des constituants A et B, tout en maintenant leur rapport constant.
La machine sera ainsi alimentée en mélange en proportion constante, quel que soit le débit demandé. La fig. 2 représente une variante dans laquelle on agit sur la pression à l'aval de l'orifice de sortie des réservoirs pour assurer un mélange en proportions cons tantes dans la gamme des débits prévus pour la machine à papier.
Dans cette disposition, les niveaux<B>NI</B> et N2 des deux réservoirs 14 et 15 contenant respectivement les constituants A et B sont à l'air libre, c'est-à-dire à la pression atmosphérique, et leur hauteur est déterminée au moyen des déversoirs 16 et 17 calés à des cotes con venables compte tenu de la densité des constituants A et B de façon à avoir, comme dans l'exemple précédent, une même charge sur les orifices de sortie 18 et 19.
L'alimentation du récipient 20 en mélange de cons tituants A et B en proportion constante pour les divers débits demandés par la machine, est assurée en produi sant une pression variable dans le récipient 20, c'est- à-dire une pression variable de même valeur à l'aval des deux orifices de sortie 18 et 19 des deux réservoirs.
A cet effet, lorsque le niveau N3 du récipient 20 varie, à la suite d'un appel variable de mélange par la conduite 2, le détecteur de niveau 21 agit sur la vanne de fuite 22 branchée sur le circuit d'un compresseur 23 de façon à régler la pression dans le récipient 20 en fonction dudit niveau N3 et ainsi faire varier l'alimenta tion du récipient 20 en conséquence tout en maintenant les proportions du mélange A -f- B constantes puisque la variation de pression que l'on produit agit identiquement sur les deux orifices de sortie 18 et 19 des réservoirs 14 et 15, leurs niveaux libres<B>NI</B> et N2 étant, comme il a été exposé, à la pression atmosphérique.
La fig. 3 montre une variante d'exécution dans laquelle on dispose l'orifice de sortie 24 de chaque réser voir 25, contenant les constituants A et B, à la même hauteur que son niveau N4, de sorte que la charge exercée par le niveau libre du constituant sur ledit orifice de sortie 24 est nulle.
Ceci permet, d'une part, lorsque l'on n'exerce aucune pression différentielle entre le niveau N4 et l'orifice 24 de n'avoir aucun écoulement, et d'autre part, de ne pas avoir à tenir compte de la densité de chaque constituant.
La fig. 4 montre une autre façon d'obtenir ce même résultat d'annulation de la charge du constituant sur l'orifice de sortie, et consiste à établir un déversoir 26 calé à la même hauteur que le niveau libre N4 à l'aval de l'orifice noyé de la vanne de sortie 27 du réservoir, de sorte qu'en l'absence de pression différentielle entre le niveau N4 du réservoir et le niveau N5 du déversoir, l'écoulement s'arrête.
De même, que dans la disposition de la fig. 3, le calage de la hauteur du niveau libre N4 dans le réservoir 25 est indépendant de la densité du constituant.
La fig. 5 montre une variante d'exécution dans laquelle l'orifice de sortie 29 de chaque réservoir débite en jet noyé dans le récipient 1 contenant le mélange.
On pourrait appliquer les procédés et dispositif décrits de la même façon au réglage du débit de plus de deux constituants, quel qu'en soit le nombre.
Method of adjusting the flow rate of several constituents of a mixture in constant proportion as a function of the required flow rate of this mixture In a certain number of industries, and in particular in the paper industry, it is often necessary to ensure mixtures in constant proportion of various constituents.
It may be advantageous, in particular, in the case of continuous operation, to be able to adjust the total flow rate of a mixture without varying its proportions.
Under these conditions, the present invention relates to a method for adjusting in constant proportion the flow rate of several constituents of a liquid mixture as a function of the demanded flow rate of this mixture, characterized in that each constituent is fed into a particular tank comprising a adjustable outlet opening flow into a common tank containing the mixture, a constant level being provided in each particular tank with a dimension such that, taking into account the density of each constituent, the corresponding load on the outlet orifice of each tank particular is the same, while an identical pressure difference is established, which varies according to the demanded flow rate of the mixture,
between the spaces of the various individual reservoirs below the respective component and the space of the common reservoir downstream of the outlet orifices, above the level of the mixture.
This identical and adjustable pressure difference can be achieved either by ensuring an identical and adjustable pressure above the respective constituents of the particular reservoirs, the space of the common reservoir downstream of the outlet orifices being maintained at constant pressure, for example. atmospheric pressure, or by placing the free spaces of the particular reservoirs at the same constant pressure, for example atmospheric pressure, and by ensuring an adjustable pressure in the space of the common reservoir downstream of each outlet orifice.
In the first case, the constant level in each particular reservoir, the level whose level has been predetermined taking into account the density of the constituent, can be ensured by means of a level regulator.
In the second case, where the level is for example in the open air, its constant height can be achieved by means of a weir suitably wedged in height.
The identical and variable pressure prevailing on the level of each constituent or the variable pressure prevailing downstream of the outlet orifices of the particular reservoirs containing the constituents, may be slaved to the level in the common reservoir containing the mixture of constituents and to from which this mixture is called.
The accompanying drawing shows, by way of example, some embodiments of a device for implementing the method according to the invention.
Fig. 1 is a schematic view of a first embodiment; fig. 2 is a schematic view of another embodiment; fig. 3 is a schematic view of a variant appli cable to the embodiments of FIGS. 1 and 2 ; fig. 4 is a schematic view of another variant applicable to the embodiments of FIGS. 1 and 2 ; fig. 5 is a schematic view of a third variant applicable to the embodiments of FIGS. 1 and 2.
Fig. 1 shows a receptacle supplying a machine member via a pipe 2, by means of a mixture composed of two constituents A and B, the feed rate of the mixture possibly being variable, but the proportions of the constituents A and B of the mixture must always be identical for all the planned flow rates. This receptacle 1, containing the mixture, is supplied by two reservoirs 3 and 4 respectively containing the constituents A and B of the mixture.
Each tank is provided with a level regulator 5 and 6, which acts on the inlet valves 7 and 8 of the two tanks in order to maintain constant levels Ni and N2 in them, at predetermined levels h1 and h2.
The heights h1 and h2 will be determined so that the load on each outlet port 9 and 10 of the tanks is the same, taking into account the density of each component A and B.
In the example chosen, component A being lighter than component B, the height h1 will be greater than the height h2 and the difference will be such that the load on the orifices 9 and 10 is the same.
The orifices 9 and 10 are fitted with valves, these valves possibly being of the diaphragm type if necessary, so that the axis of the jet emitted by these orifices is always at the same level, whatever the degree of opening. valve ture.
The container 1 containing the mixture is provided with a level detector 11, which controls the opening of a leakage valve 12 connected to the circuit of a vacuum pump 13, so as to provide a variable depression identical to the above the two levels <B> NI </B> and N2 of the two constituents A and B in tanks 3 and 4 according to the variation of the level N3 of said container 1, that is to say according to the flow rate requested from this receptacle via line 2.
The opening of the valves of orifices 9 and 10 is adjusted beforehand as a function of the required proportion of constituents A and B in the mixture of the receptacle 1 and of the normal flow rate of this receptacle.
Under these conditions, it can be seen that when the flow rate requested from the container 1 is constant, the latter is normally supplied with a mixture A and B from the reservoirs 1 and 2 in a proportion defined by the openings of the valves of orifices 9 and 10 , the <B> NI </B> and N2 levels being kept constant and subjected to a given depression.
When there is a variation in the flow rate of the mixture, from container 1, following a variable call from the machine supplied by line 2, the level N3 of this container will vary in height and the level detector 11 will then control the variation of the opening of the leakage valve 12 to increase or decrease in an identical manner the depression on the two levels <B> NI </B> and N2 so as to decrease or increase the two flow rates of the constituents A and B, while maintaining their constant ratio.
The machine will thus be supplied with a mixture in constant proportion, whatever the requested flow rate. Fig. 2 shows a variant in which the pressure downstream from the outlet of the reservoirs is acted on to ensure mixing in constant proportions within the range of flow rates provided for the paper machine.
In this arrangement, the levels <B> NI </B> and N2 of the two reservoirs 14 and 15 respectively containing the constituents A and B are in the open air, that is to say at atmospheric pressure, and their height is determined by means of weirs 16 and 17 wedged at suitable dimensions taking into account the density of constituents A and B so as to have, as in the previous example, the same load on the outlet openings 18 and 19.
The supply of the container 20 with a mixture of constituents A and B in constant proportion for the various flow rates demanded by the machine, is ensured by producing a variable pressure in the container 20, that is to say a variable pressure of same value downstream of the two outlet ports 18 and 19 of the two reservoirs.
To this end, when the level N3 of the receptacle 20 varies, following a variable call for mixing via the pipe 2, the level detector 21 acts on the leak valve 22 connected to the circuit of a compressor 23 of so as to adjust the pressure in the container 20 as a function of said level N3 and thus vary the supply of the container 20 accordingly while maintaining the proportions of the mixture A -f- B constant since the pressure variation which is produced acts identically on the two outlet orifices 18 and 19 of the reservoirs 14 and 15, their free levels <B> NI </B> and N2 being, as has been explained, at atmospheric pressure.
Fig. 3 shows an alternative embodiment in which the outlet orifice 24 of each tank see 25, containing the constituents A and B, is placed at the same height as its level N4, so that the load exerted by the free level of the constituting on said outlet port 24 is zero.
This allows, on the one hand, when no differential pressure is exerted between the level N4 and the orifice 24 to have no flow, and on the other hand, not to have to take the density into account. of each constituent.
Fig. 4 shows another way of obtaining the same result of canceling the load of the constituent on the outlet orifice, and consists in establishing a weir 26 wedged at the same height as the free level N4 downstream of the outlet. flooded orifice of the outlet valve 27 of the reservoir, so that in the absence of differential pressure between the level N4 of the reservoir and the level N5 of the weir, the flow stops.
Likewise, as in the arrangement of FIG. 3, the setting of the height of the free level N4 in the reservoir 25 is independent of the density of the constituent.
Fig. 5 shows an alternative embodiment in which the outlet orifice 29 of each reservoir delivers a flooded jet into the receptacle 1 containing the mixture.
The methods and device described in the same way could be applied to the adjustment of the flow rate of more than two constituents, whatever the number.