Brevet FR2203062A1 — publié le 19740510

La présente invention concerne un dispositif de mesure du débit des flux de gaz, plus spécialement ceux de ces dispositifs qui mesurent le débit des flux de gaz contenant des poussières, et trouvent leur emploi dans les conduits de gros diamètre (2 à 2,5 m) des systèmes d'épuration de gaz. On connatt un dispositif de mesure du débit des flux de gaz contenant des poussières dans lequel la valeur mesurée du débit est transformée, au moyen d'un transmetteur primaire, en chute de pression qu'on mesure ensuite avec un manomètre différentiel relié pneumatiquement audit transmetteur primaire et qu'on enregistre avec un appareil secondaire relié pneumatiquement lui aussi au manomètre différentiel ci-dessus. Le dispositif en question utilise comme transmetteur primaire une matière poreuse qui est une sorte de résistance étranglant le flux à mesurer, ce qui offre des difficultés complémentaires au cours du service du fait de l'encrassement de cette matière. Ledit dispositif présente en outre une petite grandeur du signal utile et ne peut pratiquement pas être utilise dans les conduits de gaz de gros diamètre (2 à 2,5 m). Le but de la présente invention est de remédier aux inconve- ni entes sus-mentionn s. L'invention est basée sur la mise au point d'un tel dispositif de mesure des flux de gaz contenant des poussières dont le transmetteur primaire permet son emploi dans les conduits de gros diamètre (2 à 2,5 m) des systèmes d'épuration de gaz. Ce problème est résolu par le fait que dans le dispositif de mesure du débit des flux de gaz contenant des poussières la valeur du débit en question est transformée, au moyen d'un transmetteur primaire, en chute de pression qu'on mesure ensuite avec un manomètre diffOrentiel relit pneumatiquement audit transmetteur et qu'on enregistre avec un appareil secondaire relié pneumatiquement lui aussi au manomètre différentiel ci-dessus, selon l'invention, le transmetteur primaire est réalisé sous la forme de deux tubes creux dont la surface extérieure est perce e de trous destinés à amener au flux de gaz contenant des poussières de l'air ou un gaz inerte com primés Les trous dtun de ces tubes sont disposés coaxialement par rapport à ceux de l'autre tube et orientés les uns sur les autres de façon que l'dcoulement de l'air ou du gaz inerte comprimé provenant des trous de deux tubes s'effectue dans le sens perpendiculaire à la direction du flux de gaz contenant des poussières à mesurer. Afin de compenser la pression statique du flux de gaz contenant des poussières à mesurer, il est rationnel de prévoir dans le dispositif propose un tube creux supplémentaire percé lui aussi de trous destinés à amener de l'air ou un gaz comprimé au flux de gaz contenant des poussières. Ce tube doit être relié lui aussi pneumatiquement au manomètre différentiel. Une telle construction du dispositif proposé pour la mesure du débit des flux de gaz contenant des poussières permet d'éviter 1'encrassage du transmetteur primaire, donne la possibilité de mesurer les débits dans des conduits de gaz de gros diamètre (2 à 2,5m), assure une précision élevée de mesure des débits s'échelonnant de 120.000 à 200.000 nm3/h et réduit les frais d'exploitation. Dans le texte qui suit, l'invention est expliquée par la description des exemples concrets de sa réalisation et les dessins sur lesquels - la Fig. 1 représente un schéma de principe du dispositif proposé pour la mesure du débit des flux de gaz contenant des poussièrets; - la Fig. 2 est un schéma de principe d'une variante de réalisation du dispositif en question, selon l'invention; - la Fig. 3 représente un transmetteur primaire du dispositif selon l'invention avec un tube compensant la pression statique du flux de gaz à mesurer (vue d'ensemble avec coupe partielle); - la Fig. 4 représente la partie A de la Fig. 3 à l'échelle agrandie (vue d'ensemble avec coupe partielle). Le dispositif de mesure du débit des flux de gaz contenant des poussières selon l'invention contient un transmetteur primaire 1 (Fig. 1), un manomètre différentiel 2 et un instrument secondaire 3 reliés pneumatiquement les uns aux autres. Le transmetteur primaire 1 est réalisé sous la forme de deux tubes creux 4 et 5 dont la surface extérieure est percée de trous 6 et 7 -(ils sont représentés conventionnellement sur le dessin) destinés à amener de l'air comprimé (ou un gaz inerte) au flux de gaz contenant des poussières à mesurer. Le sens de ce flux est perpendiculaire (dans la variante proposée de réalisation) au plan du dessin et désigné conventionnellement par une croix encerclée. Les trous 6 sont ceux d'alimentation et les trous 7 ceux d'admission. La disposition des trous 6 du tube 4 et des trous 7 du tube 5 est coaxiale, et ils sont orientés les uns sur les autres de façon que l'écoulement de l'air comprimé provenant des trous 6 et 7 des deux tubes 4 et 5 s'effectue dans le sens perpendiculaire à la direction du flux de gaz contenant des poussières à mesurer. Le nombre de paires de trous est fonction des dimensions géométriques des conduits de gaz où l'on veut utiliser le dispositif selon l'invention. Les tubes 4 et 5 sont reliés pneumatiquement à la source d'alimentation en air comprimé ou en gaz inerte (on ne la voit pas sur la figure) respectivement par l'intermédiaire des étrangleurs fixes 8 et 9. La valeur de pression de l'air comprimé amené aux tubes 4 et 5 respectivement par l'intermédiaire des étrangleurs fixes 8 et 9 est contrôlée au moyen d'un manomètre 10 et réglée à l'aide d'un réducteur 11. La chambre intermédiaire formée par le tube 4 et l'étrangleur fixe 8 communique pneumatiquement avec la chambre "moins" du manomètre différentiel 2 dont la chambre "plu8 n communique pneumatiquement avec la chambre intermédiaire formée par le tube 5 et l'étrangleur fixe 9. Selon l'autre variante de réalisation représentée sur la Fig.2, le dispositif de mesure du débit des flux de gaz contenant des poussières est semblable au dispositif décrit ci-dessus et montré sur la Fig. 1. La différence consiste en ce que le dispositif selon la Fig. 2 a un tube creux supplémentaire 12 dont la surface extérieure est percée de trous 13 destinés à amener de l'air (ou un gaz inerte) comprimé au flux de gaz contenant des poussières à mesurer, ce qui assure la compensation de la pression statique de ce flux de gaz contenant des poussières. Le tube 12 est relié pneumatiquement à la source d'alimentation en air comprimé par l'intermédiaire d'un étrangleur fixe 14. La valeur de pression de l'air comprimé amené au tube 12 par l'intermédiaire de l'étrangleur fixe 14 est contrôlée, tout comme dans l'exemple ci-dessus, au moyen du manomètre 10 et réglée à l'aide du réducteur 11. Dans ce cas, la chambre "plus" du manomètre différentiel 2 communique pneumatiquement avec la chambre intermédiaire formée par le tube 12 et l'étrangleur fixe î4, tandis que sa chambre "moins comnaui:ique pneumatiquement avec la chambre intermédiaire formée par le tube 5 et l'étrangleur fixe 9. Les tubes 4, 5 et 12 (Fig. 3) se fixent rigidement les uns aux autres à ltaide des nervures de renforcement 15. L'une des extrémités des tubes 4, 5 et 12 est obturée au moyen des bouchons 16. Leur autre extrémité se place dans un cylindre 17 doté d'un cône d'ajutage 18 et de trois raccords 19 avec écrous 20 suivant le nombre de tubes. La Fig. 4 montre clairement la disposition coaxiale respective des trous 6 et 7 des tubes 4 et 5 et l'orientation de ces trous les uns sur les autres. Les lettres P1, P2 et P3 des Fig. 1 et 2 désignent respectivement les pressions d'alimentation en air comprimé des tubes 4 et 6 et du dispositif entier. P4 de la Fig. 2 désigne la pression d'alimentation en air comprimé du tube 12. Le principe de fonctionnement du dispositif proposé pour la mesure du débit des flux de gaz contenant des poussières selon la Fig. 1 consiste en ce qui suit. Les jets d'air comprimé du transmetteur primaire sortant des trous 6 du tube 4 sous une pression d'alimentation P1 empêchent 1'air comprimé de s'écouler des trous d'admission 7 du tube 5 sous une pression P2 et, par conséquent, sa sortie libre de la chambre intermédiaire formée par le tube 5 et l'étrangleur fixe 9. Ces jets jouent pratiquement le rôle de volet pneumatique pour les trous d'admission 7 du tube 5. Le flux de gaz contenant des poussières à mesurer est dirigé orthogonalement aux jets d'air comprimé s'écoulant des trous 6 et 7. En l'absence du flux de gaz à mesurer (ou lorsque sa valeur est constante), une pression maximale (ou bien une certaine valeur constante de cette pression) s'établit dans la chambre intermédiaire formée par le tube 5 et l'étrangleur fixe 9. Le flux de gaz à mesurer exerce une action sur les jets d'air comprimé s'écoulant des trous 6 et les fait dévier par rapport à la valeur initiale, ce qui réduit la résistance à la sortie de l'air comprimé des trous d'admission, c'est-à-dire entr'ouvre le volet pneumatique et, par conséquent, réduit la pression dans la chambre intermédiaire formée par le tube 5 et l'étrangleur fixe 9. Cette pression (ou son écart d'une certaine valeur) joue le ralle d'un signal du transmetteur primaire 1 envoyé à la chambre "moins" du manomètre différentiel 2. De la chambre intermédiaire formée par le tube 4 et l'étrangleur fixe 8, la pression est amenée à la chambre "plus" du manomètre différentiel 2. Ainsi, le manomètre différentiel 2 assure la mesure de la chute de pression dans les chambres intermédiaires après la transformation, par le transmetteur primaire 1, de la valeur du débit d'un flux de gaz contenant des poussières en chute. Le signal sortant du manomètre différentiel 2 est enregistré par l'appareil secondaire 3 dont l'échelle est graduée en unités de débit du flux de gaz contenant des poussières. Le principe de fonctionnement du dispositif pour la mesure du débit des flux de gaz contenant des poussières selon la Fig. 2 est analogue à celui montré sur la Fig. 1. La différence consiste en ce que la pression est amenée de la chambre intermédiaire formée par le tube 5 et l'étrangleur fixe 9 à la chambre "moins" du manomètre différentiel 2, tandis que la pression de compensation de la pression statique du flux de gaz contenant des poussières arrive de la chambre intermédiaire formée par le tube 12 et l'étrangleur fixe 14 à la chambre "plus" de ce manomètre. De cette façon, le manomètre différentiel 2 sert à mesurer la chute de pression dans les chambres intermédiaires. Le dispositif proposé pour la mesure du débit des flux de gaz contenant des poussières assure une fiabilité élevée, il est peu encombrant et permet de régler dans de larges limites 1'tendue de mesure. il est, en outre, économique, facile à fabriquer et entretenir et présente une sécurité totale contre le feu et l'explosion. L'emploi du dispositif proposé dans les conduits de gros diamètre (2 à 2,5 m) des systèmes d'épuration de gaz assure l'automation des installations d'épuration et permet de réduire le personnel ainsi que d'améliorer la qualité de l'épuration. En même temps, il permet d'utiliser les gaz sortants avec plus d'efficacité et de réduire sensiblement la consommation de métal pour la fabrication du matériel. - REVENDICATIONS. t - Dispositif de mesure du débit des flux de gaz contenant des poussières dans lequel la valeur mesurée du débit d'un flux de gaz contenant des poussières est transformée, au moyen d'un transmetteur primaire, en chute de pression qu'on mesure ensuite à l'aide d'un manomètre différentiel relié pneumatiquement audit transmetteur et qu'on enregistre à l'aide d'un appareil secondaire relié lui aussi pneumatiquement au manomètre différentiel, caractérisé par le fait que le transmetteur primaire est réalisé sous la forme de deux tubes creux dont la surface extérieure est percée de trous destinés à amener de l'air ou un gaz inerte comprimé au flux de gaz contenant des poussières à mesurer, la disposition des trous ,aes deux tubes étant coaxiale, et ces tubes étant orientés les uns sur les autres de façon que l'écoulement de l'air ou du gaz inerte comprimé provenant des trous des deux tubes (4 et 5) s'effectue dans le sens perpendiculaire à la direction du flux de gaz contenant des poussières à mesurer. 2 - Dispositif de mesure du débit des flux de gaz contenant des poussières selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est doté d'un tube creux supplémentaire dont la surface extérieure est percée de trous destinés à amener de l'air ou un gaz inerte comprimé au flux de gaz contenant des poussières à mesurer, ce qui assure la compensation de la pression statique de ce flux de gaz contenant des poussières, et qui est relié pneumatiquement au manomètre différentiel.