FR2554664A1 - REACTOR SEAL - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF POUR REALISER L'ETANCHEITE D'UN REACTEUR DURANT LA CONNEXION D'UN GENERATEUR DURANT LA CONNEXION D'UN GENERATEUR DE PLASMA. LE DISPOSITIF EST CONSTITUE PAR UN JOINT ANNULAIRE 13 MONTE SUR UN SIEGE 12, LE JOINT ANNULAIRE ETANT POURVU D'ORIFICES 18 POUR L'INTRODUCTION D'UN GAZ DE PROTECTION.THE INVENTION CONCERNS A DEVICE FOR ACHIEVING THE SEALING OF A REACTOR DURING THE CONNECTION OF A GENERATOR DURING THE CONNECTION OF A PLASMA GENERATOR. THE DEVICE IS CONSTITUTED BY AN ANNULAR SEAL 13 MOUNTED ON A SEAT 12, THE ANNULAR SEAL BEING PROVIDED WITH ORIFICATIONS 18 FOR THE INTRODUCTION OF A PROTECTIVE GAS.
Description
JOINT POUR REACTEURREACTOR SEAL
L'invention concerne un dispositif pour sceller un réacteur The invention relates to a device for sealing a reactor.
durant la connexion d'un brûleur à un four à cuve, de préfé- during connection of a burner to a shaft furnace, preferably
rence durant la connexion d'un générateur de plasma à une tuyère dans un four à cuve, par exemple un four pour la during the connection of a plasma generator to a nozzle in a cell furnace, for example an oven for the
réduction d'oxydes métalliques.reduction of metal oxides.
La demande suédoise de brevet n 83 04 722-5 décrit un procé- Swedish patent application no. 83 04 722-5 describes a process
dé et un dispositif pour remplacer un générateur de plasma pendant le fonctionnement continu d'un réacteur de four a cuve. Ceci est réalisé à l'aide d'une vanne disposée dans la paroi du réacteur en conjonction avec la tuyère du réacteur, la dice and a device for replacing a plasma generator during the continuous operation of a reactor of a shaft furnace. This is achieved by means of a valve placed in the wall of the reactor in conjunction with the nozzle of the reactor, the
vanne isolant complètement le réacteur de l'atmosphère envi- valve completely isolating the reactor from the surrounding atmosphere
ronnant lorsque le générateur de plasma est enlevé; il est possible d'ouvrir la vanne seulement lorsque le générateur de plasma est dans sa position de fermeture, à savoir avec son nez partiellement inséré dans la partie de connexion de la humming when the plasma generator is removed; it is possible to open the valve only when the plasma generator is in its closed position, i.e. with its nose partially inserted in the connection part of the
tuyère du réacteur.reactor nozzle.
L'inconvénient du procédé décrit ci-dessus est que durant The disadvantage of the process described above is that during
l'intervalle compris entre l'ouverture de la vanne et le dé- the interval between the opening of the valve and the
placement du générateur de plasma de sa position de fermeture dans sa position de travail, il se produit une fuite par la fente comprise entre la paroi de la tuyère du réacteur et le nez du générateur de plasma. Cette fuite peut être réduite au minimum en prévoyant que l'orifice dans la partie de connexion de la tuyère, soit réalisé de façon à s'adapter de façon étanche sur le nez du générateur de plasma. Cela réduit quelque peu la fuite. Néanmoins, la fabrication devient ainsi plus coûteuse, et l'insertion du générateur de plasma plus compliquée. L'objectif de l'invention est de proposer un dispositif de scellement ou de jointoyage qui élimine complètement la fuite apparaissant durant l'insertion d'un brûleur dans un réacteur en fonctionnement, en particulier durant l'insertion d'un générateur de plasma depuis sa position de femeture, lors- qu'on ouvre une vanne qui normalement protege complètement le réacteur de l'atmosphère environnant, jusqu'à l'insertion du générateur de plasma dans sa position de travail o il est placing the plasma generator from its closed position to its working position, there is a leak through the slot between the wall of the reactor nozzle and the nose of the plasma generator. This leakage can be reduced to a minimum by providing that the orifice in the connection part of the nozzle, is made so as to fit tightly on the nose of the plasma generator. This somewhat reduces the leak. However, manufacturing becomes more expensive, and the insertion of the plasma generator more complicated. The objective of the invention is to propose a sealing or jointing device which completely eliminates the leak appearing during the insertion of a burner into a reactor in operation, in particular during the insertion of a plasma generator from its closing position, when a valve is opened which normally completely protects the reactor from the surrounding atmosphere, until the plasma generator is inserted in its working position where it is
pressé contre la surface de scellement du réacteur. pressed against the sealing surface of the reactor.
A cet effet, l'invention propose un dispositif de joint caractérisé par un joint annulaire monté sur un siège à la partie de connexion avec la tuyère du réacteur, l'anneau étant pourvu d'orifices répartis sur sa circonférence pour permettre une liaison avec une source de gaz protecteur. En utilisant un gaz protecteur sous pratiquement la même pression, ou à une pression supérieure à celle qui règne dans le réacteur, on assure qu'il ne peut pas s'échapper de gaz du réacteur et aussi que l'on peut prévoir un jeu important To this end, the invention provides a seal device characterized by an annular seal mounted on a seat at the connection part with the nozzle of the reactor, the ring being provided with orifices distributed over its circumference to allow a connection with a source of protective gas. By using a protective gas at practically the same pressure, or at a pressure higher than that prevailing in the reactor, it is ensured that gas cannot escape from the reactor and also that a large clearance can be expected.
autour de la partie de connexion de la tuyère du réacteur. around the connection part of the reactor nozzle.
Cela facilite et accélère considérablement l'insertion. This considerably facilitates and accelerates insertion.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont Other characteristics and advantages of the invention will
apparaître à l'aide de la description détaillée ci-après et appear using the detailed description below and
en regard des dessins annexés, dans lesquels les figures re- opposite the accompanying drawings, in which the figures
présentent: - la figure 1: une vue partiellement en section, de la have: - Figure 1: a partially sectional view of the
partie de connexion d'une tuyère de réacteur avec un géné- connection part of a reactor nozzle with a generator
rateur de plasma inséré dans sa position de travail, et - figure 2: une vue agrandie du dispositif de joint selon l'invention. La figure 1 représente un générateur de plasma 1 avec son nez 2 inséré en position de fonctionnement dans la partie de connexion 3 de la tuyère 4 d'un réacteur, disposée dans la plasma rator inserted in its working position, and - Figure 2: an enlarged view of the seal device according to the invention. FIG. 1 represents a plasma generator 1 with its nose 2 inserted in the operating position in the connection part 3 of the nozzle 4 of a reactor, placed in the
paroi d'un four à cuve, non représenté en détail. Le généra- wall of a shaft furnace, not shown in detail. The general-
teur de plasma est inséré dans une position de fermeture o le disque 6 de la vanne 5 s'ouvre, apres quoi le générateur est inséré dans la position de fonctionnement représentée sur la figure. Une surface frontale 7 du générateur de plasma vient ainsi contre la surface de scellement 8 sur la portion de la partie de connexion tournée vers l'extérieur. Une certaine forme de joint est disposée de préférence également The plasma generator is inserted in a closed position where the disc 6 of the valve 5 opens, after which the generator is inserted in the operating position shown in the figure. A front surface 7 of the plasma generator thus comes against the sealing surface 8 on the portion of the connection part facing outwards. A certain form of joint is preferably also arranged
entre les deux surfaces.between the two surfaces.
Le dispositif de joint selon l'invention représenté a l'échelle agrandie sur la figure 2, est constitué par une The seal device according to the invention shown on an enlarged scale in Figure 2, is constituted by a
bride 9 avec un canal 10 pour la fourniture d'un gaz de pro- flange 9 with a channel 10 for the supply of pro gas
tection. Dans la bride 9 se trouve un siège 12 pour un joint annulaire 13 intérieur. Le joint annulaire 13 est maintenu en place par un anneau de verrouillage 14, fixé par des boulons, représentés par des tirets 15. La figure 2 montre également un joint torique 16 assurant l'étanchéité entre le générateur tection. In the flange 9 is a seat 12 for an inner annular seal 13. The annular seal 13 is held in place by a locking ring 14, fixed by bolts, represented by dashes 15. FIG. 2 also shows an O-ring 16 ensuring the seal between the generator
de plasma et la surface de scellement. of plasma and the sealing surface.
Le joint annulaire 13 est muni d'une gorge 17 tournée vers l'intérieur avec des orifices 18 communiquant avec un espace annulaire 19 à l'extérieur du joint annulaire 13. Dup gaz de protection est introduit dans l'espace 19 à travers le canal The annular seal 13 is provided with a groove 17 facing inward with orifices 18 communicating with an annular space 19 outside the annular seal 13. Dup shielding gas is introduced into the space 19 through the channel
mentionné ci-dessus..mentioned above..
La conception selon l'invention permet de prévoir un jeu important entre la partie de connexion 3 de la tuyère et le générateur de plasma, car le joint annulaire 13 proprement The design according to the invention makes it possible to provide a large clearance between the connection part 3 of the nozzle and the plasma generator, since the annular seal 13 properly
dit peut avoir un diamètre pratiquement égal à la circonfé- said can have a diameter practically equal to the circumference-
rence du nez du générateur de plasma. Le joint annulaire 13 peut être constitué par du métal (hématite) pour éviter qu'il soit endommagé par la suie et les dépôts de déchets sur le nose of the plasma generator. The annular seal 13 can be made of metal (hematite) to prevent it from being damaged by soot and deposits of waste on the
nez du générateur lorsque celui-ci est enlevé. generator nose when removed.
Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le joint annulaire 13 est constitué par un matériau qui est au moins partiellement élastique et présente un faible coefficient de According to the preferred embodiment of the invention, the annular seal 13 is made of a material which is at least partially elastic and has a low coefficient of
friction, par exemple le téflon. En conférant au joint annu- friction, for example Teflon. By conferring on the joint annu-
laire une extrémité d'entrée élargie conique 20, on facilite encore la connexion du générateur de plasma. Des exemples de gaz de protection appropriés sont constitués par l'azote et l'argon. Le dispositif de joint selon l'invention élimine ainsi toute With an enlarged conical inlet end 20, the connection of the plasma generator is further facilitated. Examples of suitable shielding gases are nitrogen and argon. The seal device according to the invention thus eliminates any
possibilité de fuite provenant du réacteur durant la réalisa- possibility of leakage from the reactor during construction
tion de la connexion eu générateur. Au contraire, du gaz de protection va s'écouler et, dans une certaine mesure, va pénétrer dans le réacteur. Cependant, l'écoulement pénétrant dans le réacteur peut être réduit au minimum par un ajustage soigné de la pression du gaz de protection de sorte qu'elle tion of the connection to the generator. Rather, shielding gas will flow and, to some extent, will enter the reactor. However, the flow entering the reactor can be minimized by careful adjustment of the pressure of the shielding gas so that it
ne dépasse que de peu la pression régnant dans le réacteur. only slightly exceeds the pressure in the reactor.
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