Brevet FR2000349A1 — publié le 19690905

Cette invention se rapporte aux pot. distributeurs pour gai liquéfiés et concerne en particulier un pot de ce genre pour la distribution d'ammoniac liquide anhydre. On sait que l'ammoniac liquide anhydride est utilisé de plus en plus comme fertilisant en agriculture et qu'il est appliqué le plus souvent à la terre par injection dans des canaux creusés par des couteaux ou des roce de défonçage du sol fixés à une barre porteoutils appartenant à un tracteur. Il est prévu en général de six à douze couteaux remorquée par un seul tracteur et dont chacun est associé à une réserve individuelle d'ammoniac liquide qui alimente le canal creusé par un couteau. L'ammoniac est fourni aux couteaux à partir d'un réservoir sous pression. En passant de ce réservoir jusqu'aux couteaux, l'ammoniac doit tre divisé par fractions dga- les entre les divers couteaux employés de telle sorte que chaque canal reçoive une quantité égale de fertilisant. Pour diviser un gaz liquéfié en un nombre de parties égales, deux problème principaux se posent :- En premier lieu, il y a toujours une certaine proportion de gas qui est associée avec le liquide, ce qui bouleverse toutes les techniques de proportionne- ment volumétrique correct. En second lieu, une difficulté se présente du fait qu'en vue de son utilisation par les cultivateurs, le pot de distribution doit fonctionner sur des sols inégaux ou incli nés. De dispositifs ont été imaginés comportant de petits orifices mesureurs en vue de résoudre ces problèmes. Bien que ces dispo- @itifs soient capables de diviser le courant de gaz liquéfié, ils exigent un travail considérable de la part d'une pompe mesureuse pour fonctionner efficacement; ils ne conviennent donc pas en vue de leur application avec des débitmètres à orifices. S'ils sont employée avec des pompes mesureuses, il se pose des problèmes de patinage à propos de l'entraînement de la pompe par une roue roulant sur le sol. Dans le brevet anglais N 951.910 est décrit un distributeur d'ammoniac liquide comprenant une chambre pourvue d'une entrée raccordable avec une source d'ammoniac liquide et plusieurs sorties raccordables avec les endroits de consommation, par exemple les tubas découleeant prévus sur les dents d'une herse pour disperser l'ammoniac liquide dans le sol, ce dispositif étant caractérisé en ce que lee sorties sont établies sous la forme de tubes sensible- ment parallèles logés à l'intérieur de la chambre, ces tubes étant fermés à une extrémité et munis d'un grand nombre d'orifices grêles, l'embouchure de l'entrée étant dirigée vers le fond des chambres en principe parallèlement aux tubes. L'invention prévoit un pot distributeur pour diviser un gaz liquéfié en parties égales et comprenant une chambre fermée @uni@ d'un orifice d'entrée du gaz liquéfié et de plusieurs conduits se dressant au-dessus de la base et à l'intérieur de la chambre, chaque conduit communiquant avec un point de distribution séparé, et étant muni d'un système identique d'orifices répartis de bas en haut le long du conduit etqui font communiquer l'intérieur de la chambre avec l'intérieur du conduit, ces conduits étant protégés par une plaque formant chicane disposée au-dessus de leurs extrémités, et se prolongeant de haut en bas vers la base du pot par une Jupe en- veloppant les conduits, la construction étant étudiée de telle sorte que quand le gaz liquéfié pénètre dans la chambre en passant par l'orifice d'entrée, le gaz liquéfié se rassemble au fond de la cham- bre et s'échappe par parties sensiblement égales à travers les orifices de chaque conduit jusqu'aux points de distribution. Il est essentiel que le système d'orifices soit le même pour chaque conduit, afin que celui-ci ait une chance égale de recevoir la mSie quantité de liquide quelle que soit la hauteur du liquide dans le pot. Le système d'orifices peut comporter un certain nombre de fentes placées les unes au-dessus des autres ou une série de trous placés de même au-dessus les uns des autres, ces fentes ou ces troue pouvant Outre reliés entre eux par des saignées étroites. A titre de variante, le système d'orifices peut être remplacé par une fente uniforme s'étendant de haut en bas dans la longueur du conduit ou constitué par une saignée allant en diminuant graduellement de largeur ou ayant une forme irrégulière. Il est préférable que le système d'orifices représente une série de trous, par exemple de deux à dix trous répartis de bas en haut dane la longueur de chaque conduit. Le pot débite avec le maximum de de précision quaad deux ou plusieurs troue sont recauverts par le liquide car ceci diminue les défauts de précision causés par une perturbation du niveau du liquide. La section des trous inférieurs, en particulier des trous du fond, doit être telle que le liquide ne s'échappe pas exclusivement par ce trou mais soit astreint à s'échapper par un certain nombre de trous. Le calibre précis du trou dépend de la géométrie du pot, du débit d'écoulement et de la nature du gaz liquéfié qui arrive ainsi que du débit d'écoulement désiré. Il convient généralement que les trous aient tous la même section. Il ut préférable aussi que les conduits soient groupés symé- triquement autour du centre du pot car ceci s traduit par une division plus précise du liquide dans des conditions difficiles. En outre, le système d'orifices identiques dans chaque conduit est, de préférence, prévu vers le centre du pot car ceci assure une précision encore plus grande au point de vue de la division du liqui de. Comme la quantité de gaz associée avec un gaz liquéfié est généralement inférieure à 1% en poids, la distribution précise du gaz aux conduits n'établit que très peu de différence dans la précision de la division du gaz liquéfié considéré dans son ensemble. Dans la pratique, le gas s'échappe à travers la région supérieure du système d'orifices par parties plus ou moins égales de haut en bas de chaque conduit. Il est préférable que la région supérieure du conduit soit munie d'un orifice qui ne soit pas supérieur à quatre fois le siamètre du plus grand trou du système d'orifices. Il convient d'employer un conduit à extrémité ouverte et d'utiliser ou de tirer parti de son extrémité ouverte comme orifice par lequel la majeure partie de toute quantité associée de gaz puisse s'échapper. La chicane assurant la protection des conduits vers le haut se prolonge de haut en bas vers la base du pot et enveloppe partiellelent les conduits qui se dressent en les protégeant ainsi davanta- ce des risques d'éclaboussures de la part du gaz liquéfié. L'orifi- ce d'entrée du gai liquéfié est placé, de préférence, au centre du sommet du pot, de sorte que le liquide qui pénètre heurte la plaque formant chicane et dégouline en cascade contre des parois du pot pour se rassembler à l'état sensiblement non dérangé au fond du pot. L'utilisation d'un pot distributeur tel que le prévoit l'invention so traduit par une gamme considérablement réduite de quantités d'ammoniac à partir de chaque orifice de sortie pour des dé- bits de passage pouvant varier considérablement. On estime que l'explication de ce rendement supérieur peut être trouvée dans l'effet de réfrigération exercé par la chicane. En fait, le liquide qui pénètre dans le dispositif s'évapore en s'écoulant le long de la chicane tout en refroidissant à la fois le liquide et le dispositif. Le gaz vaporisé passe à travers les trous de la chicane en engendrant une pression qui se rapproche de de celle du liquide qui pénètre dans le séparateur placé à l'inté- rieur de la chicane. Le liquide refroidi qui passe au-dessous de la jupe de la chicane a donc une tension de vapeur inférieure à la pression qui rè- gne au-dessus du liquide de sorte qu'il ne bout pas. Par voie do conséquence, la surface est raisonnablement uniforme et, tel étant le cas, l'écoulement dans chaque tube de sortie est sensiblement le même en raison de la grande similitude entre les divers tubes. Le gaz vaporisé qui ne représente qu'une faible proportion de la matiè- re à diviser est également soumis à des trajets très similaires en s'échappant dans chaque cas par les extrémités ouvertes des orifices de sortie verticaux et en passant éventuellement à travers les trous qui peuvent ne pas être recouverts par le liquide. Ainsi, la vapour est également divisée régulièrement bien que la quantité- soit suf- fisamment faible pour n'avoir qu'un faible effet sur le rendement de l'appareil. Une réalisation possible de l'invention est décrite ci-après on regard du dessin schématique annexé dont la figure unique est une vue en coupe verticale passant par le centre d'un pot distributeur tel que le prévoit l'invention. Comme représenté, la chambre de ce pot distributeur est délimitée par une paroi cylindrique 1, une plaque de base 2 et une plaque supérieure 3, ces deux plaques présentant des rainures circon- férentielles 4 et 5 dans lesquelles sont logées les tranches de la paroi cylindrique 1. Pour assurer un joint hermétique au gaz, un anneau d'étanchéité est engagé dans les rainures avant l'assemblage des parois de la chambre. Ces parois sont maintenues assem- blèse par des boulons 6 et des écroue 7, ces boulons traversant des trous 8 des plaques 2 et 3. De six à dix boulons environ sont employée dans la pratique bien qu'un seul soit représenté entièrement dans le dessin. La plaque supérieure 3 est munie dans son centre d'un alésage taraudé 9 qui reçoit un tuyau d'admission (non représenté) reliant une réserve de gaz liquéfié à la chambre. La plaque do base 2 est munie de deux conduits 10 et 11 se dressant verticalement qui passent à travers cette plaque de base et sont maintenus emboîtés dedans. Les aommets 12 et 13 de ceF conduits 10 et 11 sont ouverts. Leurs autres extrémités 14 15 qui se trouvent à l'extérieur de la chambre sont filetées en vue de leur liaison avec les points de distribution (non représen tés) qui se trouvent normalement à la pression atmosphérique. Les deux conduite 10 et il sont munis de systèmes de trous identique, par exemple 16 et 17 débouchant vers l'intérieur c'est-à- dire vers le contre de la chambre. Au-dessus des extrémités ouvertes 12 et 13 des conduits 10 et 11 est disposée une plaque 18 formant chicane qui est pourvue d'une jupe cylindrique 19 pen dant au-dessous d'elle et enveloppant partiellement les conduits 10 et 11. Cette plaque 18 iormant chicane est supportée par quatre pattes dont deux sont figurées en 20 et 21 et sont soudées à la paroi 1. La région supérieure de la jupe pendante 19 de la plaque 18 formant chicane est pourvue de quatre orifices dont deux sont désignés par 22 et 23. Au cours du fonctionnement, le gaz liquéfié provenant d'un récipient sous pression (non représenté) passe dans la chambre en empruntant l'alésage 9, heurte la plaque 18 formant chicane et dévale en cascadant le long des côtés de cette chambre entre l'in- térieur de sa paroi 1 et l'extérieur de la jupe cylindrique 19 qui pend au-dessous de la plaque 18 formant chicane. Tout risque d'éclaboussure du liquide contre les trous ou les extrémités ouvertes des conduits est ainsi largement évité. Le gaz liquéfié se ras semble alors au fond de la chambre et toute quantité de gaz aseo citée à sa partie supérieure et suivant l'alésage des trous, la géométrie de la chambre, le débit d'écoulement et la nature du fluide qui arrive, le niveau du liquide atteint un étiage maximum qui doit de préférence se trouver à la moitié ou aux deux tiers de l'étendue verticale de la chambre, en recouvrant par exemple quatre à cinq trous de chaque conduit et en tous cas au moins deux trous. Toute quantité de gai associée avec le liquide passe à travers les extrémités ouvertea 12 et 13 des conduits 10 et 11 et n'importe lequel des trous qui demeure démasqué par le liquide. Toute quantité de gaz à l'extérieur de la jupe cylindrique 19 pénètre dans l'es- pace intérieur délimité par elle en passant par les orifices 22 et 23. Corme expliqué ci-avant, le poids en pourcentage du gaz est si petit qu'il importe peu par quel conduit il passe bien que, dans la pratique, il se produise une division approximativement égale. Toutefois le liquide, du fait que le système de trous est iden- tique pour chaque conduit, passe également de haut en bas dans chaque conduit par le nombre de trous recouverts par le liquide. Même si le niveau du liquide est violemment dérangé, le nombre des trous dans un conduit quelconque qui sont temporairement démasqués a wu de chance d'être supérieur à 1, de sorte que les défauts de préci sion dans la diffusion du liquide sont maintenus à un xinltun. Si le niveau du liquide n'est pas parallèle à la base de la chambre le défaut de précision causé par cet état de choses est très rtE accentué étant donné que les conduits sont voisins du milieu de la chambre c'est-à-dire de l'endroit où le niveau du liquide demeurs plue ou moins constant. On conçoit que n'importe quel nombre de conduite verticaux peut être placé dans le pot distributeur tel que le prévoit l'in vention. Ce pot distributeur peut être utilisé pour diviser un cou@@@@ continu de gaz liquéfié ou des courants intermittents de ce gas fonctionne également bien dans toutes les conditions opératoires Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écar ter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniquese R E V E N D I C A T I O N S 1.- Pot distributeur pour diviser un gaz liquéfié on parti égales caractérisé en ce qu'il comprend une chambre fermée munie d'un orifice d'entrée du gaz liquéfié et de plusieurs conduits (10, 11) se dressant au-dessus de l'embase (2) et à l'intérieur de la chambre, chaque conduit communiquant avec un point de distribution séparé, et étant muni. d'un système de orifices identiques répartis de bas en haut le long du conduit et qui font communiquer l'intérieur de la chambre avec l'intérieur du conduit, ces conduits étant protégés par une plaque (18) frimant chicane disposée au-dessus de leurs extrémités, et se prolongeant de haut en bas vers la base du pot par une jupe (19) enveloppant les conduits, la construction étant étudiée de telle sorte que quand le gaz liquéfié pénètre dans la chambre on passant par l'orifice d'entrée, le gaz liquéfié se rassemble au fond de la chambre et s'échappe par parties sensiblement égales à travers les orifices de chaque conduit jusqu'aux points de distribution, 2.- Pot distributeur suivant la revendication 1, caractérisé on ce que le système d'orifices (16,17) est constitué par une 86- rie de trous. 3.- Pot distributeur suivant l'une quelconque des revendicatiens précédentes ,caractérisé en ce que les conduits sont groupés symétriquement autour du centre du pot. 4.- Pot distributeur suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la région supérieure d'un conduit (10,11) est munie d'un orifice (12,13) qui n'est pas supérieur à quatre fois le diamètre du trou le plus grand du système d'orifices. 5.- Pot distributeur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les conduits (10,11) sont ouverts à leurs extrémités. 6.- Pot distributeur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orifice (9) d'entrée du gaz liquéfié est placé au centre du sommet du pot,afin que le liquide pénétrant heurte une plaque (1 (18) formant chicane et dévale en cascadant le long des parois du pot pour se rassembler à l'étant sensiblement non dérangé au iond du pot.