LU84058A1 - Procede ameliore pour la mesure de la teneur en poussieres des fumees et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents

Description

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CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif -Vereniging zonder winstoogmerk I à BRUXELLES, (Belgique).

Procédé amélioré pour la mesure de la teneur en poussières des fumées et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

La présente invention se rapporte à un procédé amélioré pour la mesure de la teneur en poussières des fumées.

Dans certains nombres de processus industriels, et spécialement dans de multiples opérations métallurgiques ou sidérurgiques, par exemple dans le cas de la fabrication de la fonte ou de l'acier, il y a un grand intérêt à connaître, de manière continue, la composition aussi exacte que possible, des fumées produites par les opérations considérées et notammentj leur teneur en matériaux solides, communément repris sousA le vocable de poussière. / / > - 2 -

Dans ce but, on a déjà envisagé divers procédés permettant d'effectuer un prélèvement d'échantillons de fumées, puis de faire passer ces fumées au travers d'un filtre suffisamment fin pour retenir les poussières, que l'on peut peser suivant un processus déterminé, connu en soi.

Il se trouve toutefois qu'une telle manière de procéder n'est en général pas considérée comme satisfaisante dans le cas de prélèvement continu, car le problème posé, et qui doit être résolu pour que le résultat puisse être considéré comme valable et utilisable, comporte le respect des deux conditions suivantes : - l'isocinétisme de la prise d'échantillons, - la détermination du taux de poussières des fumées, calculé „ .. 3 en grammes de poussières par Nm . sec.

Pour réaliser l'isocinétisme de la prise d'échantillons, on a déjà imaginé de porter les fumées dépoussiérées à une température supérieure à celle qu'elles avaient à l'endroit de leur prélèvement, par exemple en les faisant passer au travers d'un élément chauffant, puis de les faire traverser un organe déprimogène (Venturi ou diaphragme) où peut s'effectuer la mesure de leur pression différentielle ( A P), de leur pression P et de leur température T, grandeurs ci-après . reprises sous les signes ^ &2' P2 ^2* ^e^on ce Proc®dé connu, toute l'eau contenue dans l'échantillon se trouve à ce moment à l'état de vapeur et la vitesse des fumées dépoussiérées peut, dans le circuit de prélèvement, être réglée à l'aide d'une vanne appropriée située en aval du dit élément de chauffage et permettant d'obtenir l'isocinétisme à partir des mesures faites sur les fumées à l'endroit de la prise d'échantillons (par exemple par la méthode bien connue du tube de Pitot et du tube de Prandtl), fournissant les valeurs locales ΔP^, et des fumées (on fait en pratique usage d'une unité de calcul électronique pour obtenir directement les valeurs des grandeurs cherchées). De / cette façon, on a déjà réussi à obtenir l'isocinétisme des/,/ •s / - 3 - fumées, ce qui est la première condition imposée.

Pour observer la seconde condition, à savoir la connaissance du débit de gaz sec, on a déjà fait appel à certaines méthodes bien connues en elles-mêmes. On a par exemple imaginé de faire passer les fumées dépoussiérées dans un condenseur à basse température. La pesée de l'eau condensée permet de déduire des mesures P2, Δ P2 et T2 °®kit de gaz sec. Toutefois, un tel processus ne se prête pas à une mesure continue. On a également pensé à calculer le débit de gaz sec, sur base d'une teneur moyenne supposée en eau, des fumées prélevées. Cette méthode est peu précise et inapplicable si le processus étudié est variable dans le temps.

L'emploi d'un hygromètre continu a aussi été envisagé, mais, outre son coût élevé, un tel appareil apparaît comme nécessitant des frais d'entretien importants.

La présente invention a pour objet un procédé grâce auquel, tout en observant les deux conditions susmentionnées, on * peut éviter les inconvénients que présentent les méthodes connues susindiquées.

Le procédé, objet de la présente invention, dans lequel on fait une prise continue d'échantillons de fumées, dans une conduite parcourue par ces fumées, puis on dépoussière ces fumées, est essentiellement caractérisé en ce que les fumées dépoussiérées traversent successivement un premier organe déprimogène, puis une vanne que l'on règle de façon à obtenir l'isocinétisme des fumées prélevées, en ce que les dites fumées sont ensuite introduites dans un condenseur par contact, où la quasi totalité de leur teneur en vapeur d’eau se condense et est ainsi éliminée des fumées, en ce qu'en aval du condenseur, les fumées sèches traver- ^ sent un second organe déprimogène (par exemple un Venturi)/*/ Λ - 4 -

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où l'on mesure leur pression différentielle P^, leur pression P2 et leur température et en ce que l'on en déduit le débit de gaz; sec et partant, le taux de poussières (par exem-pie en grammes/Nm . sec) .

En pratique, à la sortie du condenseur, les fumées se trouvent à une température de l'ordre de 20°C facilement mesurable (T^) à laquelle correspond une valeur de la tension en vapeur saturante bien connue, stable et très faible ( 4 %) , dont on peut facilement tenir compte dans le calcul de la teneur en poussières des fumées considérées comme sèches à la sortie du condenseur.

Le schéma ci-après, donné à titre d'exemple non limitatif, et non à l'échelle, permet de se rendre compte comment on peut concevoir un dispositif autorisant la mise en oeuvre du procédé de l'invention.

Une conduite 1, par exemple de forme cylindrique et d'axe 2, est supposée parcourue dans le sens de la flèche 3, par des fumées contenant des poussières et de la vapeur d'eau.

On effectue en 4, un prélèvement de fumées, que l'on dépoussière en 5. Un prélèvement de mesure au tube de Pitot est effectué en 6 et envoyé dans un appareil de mesure 7, par exemple électronique, qui fournit les renseignements ci-après, température T^, pression P^, pression différentielle P^. Avant et après le dépoussiérage 5, un système de chauffage 8 porte les fumées à une température supérieure à celle qu'elles avaient dans la conduite à l'endroit du prélèvement. Les fumées traversent alors successivement un organe déprimogène 9 chauffé, où l'on mesure T2, P^, Δ P2/ un condenseur par contact 11 recueillant l'eau condensée en 12 à la tem- / pérature T^, une vanne de régulation 10 de la pression, qu/ réalise l'isocinétisme, une pompe de prélèvement 14 j j/ ί - 5 -

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enfin, un second organe déprimogène où sont mesurés T^/ P^ I et L· P^, ce qui permet d'effectuer le calcul demandé, à I savoir la teneur en poussières des fumées sèches.«- / (i », w

Claims (2)

1. Procédé amélioré pour la mesure de la teneur en poussières des fumées, dans lequel on fait une prise continue d'échantillons de fumées, dans une conduite parcourue par ces fumées, puis on dépoussière ces fumées, caractérisé en ce que les fumées dépoussiérées traversent un premier organe déprimogène, puis un condenseur par contact où la quasi totalité de leur teneur en vapeur d'eau se condense et est ainsi éliminée des fumées, en ce qu'en aval du condenseur, les fumées sèches i traversent une vanne que l'on règle sur base des résultats des mesures effectuées dans ce premier organe déprimogène, de façon à obtenir l'isocinétisme des fumées prélevées, puis un second organe déprimogène (par exemple un Venturi) où l'on mesure leur pression différentielle k P, leur pression P et leur température T, et en ce que l'on en déduit le débit de gaz sec et partant, le taux de poussières (par exemple en grammes/Nm3. sec).

2. Dispositif tel que décrit ci-dessus. # ^ I 1 - I. Dessins : —d— ptenche^ » £— panes dor-t...........r-r-~? . . S \ - 'T -v. s, ^ (.· Γτ.cTicicâiions ______^.....tLuyé descriptif Luxembourg, le 3 1 u.o · -Le f ^ * f'iy v— Charles München