Brevet FR2013180A1 — publié le 19700327

Avant de procéder à l'analyse d'échantillons de gaz contenant un taux éleré de poussières» il convient tout d'abord de les soumettre à une épuration» Lorsqu'on utilise à cet effet des filtres classiques, la continuité de la mesure n'est pas assurée, étant 5 donné qu'il faut très rapidement changer les filtres» Pour pallier cet inconvénient, il est donc nécessaire de trouver un procédé de dépoussiérage fonctionnant en continu pour les échantillons de gaz, afin que l'appareillage de mesure soit alimenté sans aucune interruption avec l'échantillon gazeux nécessaire à l'analyse. 10 En raison du taux de dépoussiérage élevé qu'ils permettent d'atteindre, le choix se porte notamment sur les séparateurs centrifuges, du type cyclene, qui permettent d'éliminer des particules liquides et/ou solides de dimensions très petites contenues dans un gaz* ïïn tel séparateur centrifuge se compose essentielle» 15 ment d'une chambre de turbulence cylindrique, munie d'un tube d'alimentation co&xial pour l'arrivée du gaz poussiéreux, en face duquel se trouve la sortie pour le gaz épuré* De plus,le séparateur centrifuge oomporte des entrées pour un gaz auxiliaire s'écoulant obliquement à 1*encontre du gaz poussiéreux afin de créer un 20 écoulement tournant» Cet écoulement tournant se compose à l'extérieur d'un écoulement potentiel hélicoïdal et à l'intérieur d'un écoulement rotationnel hélicoïdal de mfcme sens, les composantes axiales des écoulements rotationnel et potentiel ayant des sens opposés* Les particules qu'il s'agit de séparer du gaz se dépla-25 cent vers l'extérieur, en direction de la paroi du séparateur centrifuge, et sont évacuées grâce à une fente d'évacuation entourant le tube d'alimentation axial* 11 appartient à la présente invention de concevoir un tel séparateur centrifuge de façon qu'il répende parfaitement aux 30 exigences extrêmement sévères relatives au taux d'épuration des échantillons de gaz* Le résultat recherché par l'invention est atteint par le fait qu'on utilise comme entrée pour le gaz auxiliaire la fente annulaire munie de tflles directrices et prévue entre le tube de 35 sortie du gaz épuré et la paroi du séparateur centrifuge et par le fait qu'on prélève dans la partie extérieure de la sortie du gaz épuré un flux partiel de gaz épuré prélevé qui est renvoyé dans le séparateur grfce à une soufflante* Le fait d'aménager la fente annulaire entre la sortie du 40 gaz épuré et la paroi du séparateur centrifuge pour en faire BAD ORIGINAL 242S6 2 2Ô1318Ô l'entrée du gaz auxiliaire permet d'obtenir une sonde dont l'encombrement est particulièrement réduiij,xDe plus, en utilisant comme deja gaz auxiliaire une partie du gaz/épuré, la soufflante nécessaire n'est pas alimentée arec de l'air poussiéreux mais avec un gaz 5 relativement pur» Four accroître encore le taux d'épuration de l'échantillon de gaz, on prévoit dans le tube de sortie du gaz épuré un second tube coaxial pour le flux partiel de gaz épuré qui n'est pas renvoyé. Se plus, si l'on dispose devant ce tube d'évacuation coaxial tO un autre dispositif de mise en rotation du gaz sous forme de t8les directrices, on communique au gaz circulant dans ce tube une nouvelle impulsion de rotation, de sorte que les particules encore présentes sont projetées contre la paroi de la sortie» On parvient ainsi à recueillir à la sortie du tube d'évacuation central un 15 échantillon de gaz ne contenant pratiquement plu3 de poussières» L*entrée du tube d'alimentation en gaz poussiéreux, plonge avantageusement dans le conduit où. circule le gaz à analyser» Far ailleurs, la trémie disposée en dessous de la fente d* évacuation, où sont recueillies les particules séparées, peut 20 être munie d'une ouverture reliée au conduit de gaz, de sorte que les particules séparées et l'excès de gaz retournent directement dans ce conduit. Four mieux comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire à titre indicatif et non limitatif un mode de réalisation 25 représenté sur le dessin annexé» La sonde pour le prélèvement d'un échantillon de gaz dans un conduit se compose essentiellement d'une chambre de turbulence cylindrique 1 comprenant un tube d'alimentation 2 pour l'arrivée du gaz poussiéreux, qui pénètre dans le conduit 4 des gas d'échap-30 pement» L'embouchure du tube 2 peut être équipée dans la chambre de turbulence 1 d'un organe directeur 3 qui communique déjà une impulsion de rotation à l'écoulement d'entrée 5» Sur la face frontale opposée de la chambre de turbulence 1, il est prévu un tube de sortie 6 du gaz épuré, par lequel le gaz ayant subi une 35 épuration préliminaire quitte la chambre de turbulence» La fente annulaire 7 prévue entre le tube 6 de gaz épuré et la paroi de la chambre de turbulence 1 est miinie d'une grille directrice axiale 8, et on l'utilise pour faire arriver le gaz auxiliaire qui sert à créer l'écoulement potentiel extérieur» Gomme gaz auxiliaire, on 40 utilise dans ce cas un flux partiel du gaz s'écoulant par le tube bad original. 3 2013180 de sortie 6 de gaz épuré, flux partiel qui est refoulé par une soufflante 10 à travers une conduite 9 pour arriver sur la face droite de la grille directrice 8 grâce à une tubulure 11. Afin d'obtenir un échantillon de gaz épuré au maximum, on 5 dispose dans le tube de sortie 6 du gaz épuré, qui est obturé à l'extrémité aval par une plaque frontale 12, un tube d'évacuation 13 coaxial» Gomme le gaz épuré pénètre généralement dans le tube 6 avec une certaine impulsion de rotation, les particules entraînées encore par le gaz sont projetées contre la paroi du tube 6 de sorte 10 que seul le noyau dépoussiéré du flux s'échappe par le tube d'évacuation 13. Pour entretenir encore cet écoulement rotationnel, on peut disposer devant l'entrée du tube 13 un autre dispositif de mise en rotation 14» se présentant sous la forme d'une grille directrice, qui renforce encore l'effet de séparation des particule les contenues dans le gaz épuré. Les particules éjectées de l'écoulement rotationnel intérieur circulant dans la chambre de turbulence 1 et évacuées vers la trémie 16 par l'écoulement potentiel extérieur, à travers la fente annulaire de sortie 15 qui entoure concentriquement le tube 20 d'alimentation axial 2, sont par exemple ramenées dans le conduit des gaz d'échappement 4 grâce à une ouverture latérale 17o La même chose est valable pour l'excès de gaz qui est ramené par la soufflante 10 dans la chambre de turbulence 1 sous la forme d'un écoulement potentiel. 25 Une telle sonde de prélèvement permet donc d'obtenir des échantillons de gaz présentant un taux d'épuration ou de dépoussiérage très élevé. Lorsqu'il s'agit d'obtenir un degré de dépoussiérage élevé, les mesures prises conformément à la présente invention 30 pour l'obtention des entrées de gaz auxiliaire et l'utilisation du gaz épuré comme gaz auxiliaire conviennent également pour n'importe quel autre type de séparateur utilisé à des fins de dépoussiérage et travaillant suivant le principe d'un écoulement tournant » BAD ORIGINAL 6« 242*6 4 2013180 REVENDICATIONS 1°) Sonde pour le prélèvement d'échantillons de gaz contenant un taux élevé de poussières se présentant sous la forme d'un séparateur centrifuge, du type cyclone, qui sépare les très petites particules contenues dans le gaz, et comprenant une chambre de 5 turbulence cylindrique avec un tube d'alimentation caaxial pour le gaz poussiéreux en face duquel se trouve une sortie axiale pour le gaz épuré, des entrées pour un gaz auxiliaire se déplaçant obliquement à l'encontre du gaz poussiéreux et une fente d'évacuation des particules séparées concentrique au tube d'alimentation axial, 10 caractérisée par le fait qu'on utilise comme entrée du gaz auxiliaire la fente annulaire munie de tflles directrices prévues entre le tube de sortie de gaz épuré et la paroi de la chambre de turbulence, un flux partiel du gaz épuré, prélevé dans la zone extérieure du tube de sortie du gaz épuré étant renvoyé dans la 15 chambre de turbulence par l'intermédiaire d'une soufflante» 2°) Sonde pour le prélèvement d'échantillons de gaz suivant -la revendication 1, caractérisée par le fait qu'on prévoit, dans le tube de sortie du gaz épuré, un tube d'évacuation coaxial de diamètre plus faible pour le prélèvement de 1'échantillon de 20 gaz proprement dit» 3°) Sonde pour le prélèvement d'échantillons de gaz suivant la revendication 2, caractérisée par le fait qu'on dispose, devant l'ouverture d'entrée du petit tube d'évacuation coaxial, un dispositif de mise en rotation de l'écoulement se présentant 25 sous la forme d'une grille directrice» 4°) Sonde pour le prélèvement d'échantillons de gaz sui-la revendication 1, caractérisée par le fait que l'entrée du tube d'alimentation en gaz poussiéreux débouche dans le conduit où circule le gaz à analyser» 30 5°) Sonde pour le prélèvement d'échantillons de gaz sui vant la revendication 1, caractérisée par le fait qu'on prévoit sur la trémie disposée en dessous de la fente de sortie de3 particules séparées une ouverture permettant le retour des particules dans le conduit de gaz. 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