Brevet FR2370316A1 — publié le 19780602

La présente invention a trait à un procédé et un dispositif pour maintenir constant de manière automatique le rapport entre le débit liquide dans une première conduite et celui dans une deuxième conduite à une valeur predéterminée. On connait des dispositifs permettant le réglage du débit dans une conduite de manière telle qu'il accuse un rapport constant par rapport au débit dans une autre conduite, maintenu à un niveau constant Le problème est toutefois beaucoup plus difficile en cas de débit variable. En effet, pour pouvoir maintenir constant le rapport entre deux débits variables, il faudrait, en cas d'alimentation commune des deux conduites, que les résistances dans les deux conduites soient égales tout moment, ce qui est pratiquement illusoire,surtout en cas de passage à ltécoulement turbulent.C'est ainsi, par exemple, qu'une conduite munie d'un filtre à résistance croissante exigerait une adaptation constante, ce qui est extremement difficile dans la pratique en l'absence d'un appareillage de réglage relativement compliqué et cher. Or, l'invention a pour objet une solution relativement simple, mais très efficace, du problème précédent. Elle préconise à cet effet, la mise en oeuvre d'un procédé permettant de maintenir constant de manière automatique le rapport entre le débit li- quide dans une première conduite et celui dans une deuxième conduite, caractérisé en ce que chacune de ces conduites est munie d'un dispositif d'obstruction, ces deux dispositifs d'obstruction étant semblables en ce que les pertes de charge provoquées par ces deux dispositifs d'obstruction sont mutuellement comparées et le résultat de cette comparaison sert de base au.réglage du débit dans l'une au moins des deux conduites, par exemple au moyen d'un régulateur de débit prévu dans 11 une au moins de ces dernières; et en ce que le rapport des deux débits est déterminé par le rapport de similitude existant entre les deux dispositifs d'obstruction semblables. L'invention a également trait à un dispositif destiné à la mise en oeuvre de ce procédé, comportant principalement une première et une deuxième conduite; un dispositif d'obstruction dans chacune des deux conduites, ces deux dispositifs d'obstruction étant géométriquement semblables; un comparateur; et au moins un régulateur de débit, commandé par ce comparateur, dans l'une ou l'autre desdites conduites. En cas d'emploi d'un seul régulateur de débit, monté sur la deuxième conduite, le débit dans cette dernière doit à chaque moment pouvoir être maintenu à un niveau supérieur au débit dans la première conduite pour pouvoir satisfaire à la condition de proportionnalité posée pour un rapport donné entre les deux débits. Les caractéristiques du système selon l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante d'un exemple d'exécution, donnée sans intension restrictive aucune et illustrée par le dessin annexé, dont l'unique figure représente de manière schématique une installation selon l'invention. Le problème à résoudre consiste donc en ce que le rapport entre le débit dans la deuxième conduite 2 et le débit variable dans la première conduite 1 doit être maintenu constant, c'est-à-dire rester égal à une valeur prédéterminée. Dans chacune desdites conduites 1 et 2 est prévu un dispositif d'obstruction ou d'étranglement, respectivement 3 et 4. Ces deux dispositifs, qui sont par exemple des venturis, sont géométriquement semblables entre eux- suivant un rapport de similitude déterminé. Un comparateur 5 et un régulateur de débit 6 sont prévus sur la conduite 1. Ce comparateur 5 comporte un boiter 7, divisé par une cloison rigide 8 en deux chambres, dont chacune est divisée à son tour en deux petites chambres, respectivement, 9,10 et 11, 12 par une membrane, respectivement 13 et 14. Lesdites membranes 13 et 14 sont reliées rigidement l'une à 1'autre par une tige 15, dont ltextrémité inférieure porte l'organe mobile ou limitateur 16 du régulateur de débit 6 et l'extrémité supérieure porte, selon l'application envisagée, l'organe limitateur 16' du régulateur de débit 6'. Une conduite 17 relie la petite chambre 9 à la conduite 1 en un point situé immédiatement en amont du venturi 3, dont la partie rétrécie est reliée à la petite chambre 10 par une conduite 18. Les petites chambres 11 et 12 sont de la même manière reliées à la conduite 2, muni du venturi 4, par les conduites 19 et 20. Il est clair qu'en cas de différence entre la perte de charge causée par le venturi 3 et celle causée par le venturi 4, ladite tige 15 est sollicitée par une force égale au produit de la différence de pression et la superficie sur laquelle elle agit. On voit également que, suivant la disposition des raccords des conduites 17-20 et 18-19, le sens de laditeforce peut s'inverser si le limitateur 16 (et 16') s'ouvre au lieu de se fermer en cas de sollicitation de la tige 15. Le dispositif selon l'invention décrit ci-dessus se prête à de nombreuses applications. Si la conduite 1 se raccorde à la conduite 2 en aval du dispositif selon l'invention, on a affaire à une installation permettant à tout moment l'addition d'un liquide, tel qu'unie solution ou autre, au liquide de la conduite 2 suivant une proportion volumétrique déterminée à volonté. D'autre part, le débit dans la conduite 2 pourra être dé- rivé du débit dans -la conduite 1, qui est facilement mesurable au moyen d'un petit débitmètre bon marché. I1 va de soi que l'invention ne se limite nullement à l'exemple d'exécutiosn décrit ci-dessus, mais qu'elle en prévoit de nombreuses modifications, additions et adaptations, évidemment à condition de ne point franchir ses limites, définies par les revendications formulées ci-après. C'est ainsi, par exemple, que les membranes 13 et 14 pourront, le cas échéant, être remplacées par des pistons, les venturis 3 et 4 par des cellules ou des tuyères de mesure, etc. Le réglage peut être un réglage indirect, effectué par l'entremise d'un clapet à membrane commandé, commandant par exemple un circuit électrique pour le réglage du débit au moyen d'un moteur électrique, etco Le régulateur de débit pourra, en outre, être un dispositif de réglage à dérivation , monté au choix en amont ou en aval du dispositif d'obstruction. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de-l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de réglage destiné à maintenir constant de manière automatique le rapport entre le débit liquide dans une première conduite et le débit liquide dans une deuxième conduite, caractérisé principalement en ce que chacune desdites conduites est munie d'un dispositif d'obstruction, ces deux dispositifs d'obstruction étant géométriquement semblables; en ce que les pertes de charge occasionnées par ces deux dispositifs d'obstruction sont mutuellement comparées et que le résultat de cette comparaison sert de base au réglage du débit dans une au moins des deux conduites, réglage de débit s'effectuant soit dans une seule des deux conduites, soit dans les deux conduites; et en ce que le rapport des deux débits est déterminé par le rapport de similitude desdits dispositifs d'obstruction géométriquement semblables. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réglage de débit s'effectue dans les deux conduites. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réglage de débit s'effectue uniquement dans la première conduite, pour autant que le débit dans la première conduite est, dans les circonstances données, constamment supérieur à celui dans la deuxième conduite. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réglage du débit est di rectement commandé par le résultat de la comparaison des pressions régnant dans les deux conduites, les clapets limitateurs se fermant en des sens opposés. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réglage du débit est commandé indirectement par le résultat de la comparaison des pressions régnant dans les deux conduites. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première conduite débouche dans la deuxième, de manière que l'addition du liquide amené par la première conduite à celui s'écoulant par la deuxième conduite puisse s'effectuer suivant une proportion volumétrique constante. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première conduite est montée en derivation de la seconde, de sorte que le débit mesuré dans la première conduite soit une mesure de celui dans la seconde conduite. 8.- Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte principalement une première et une deuxième conduite; un dispositif d'obstruction dans chacune de ces conduites, ces deux dispositifs d'obstruction étant des organes géométriquement semblables; un comparateur; et au moins un régulateur de débit dans une desdites conduites, qui est commandé par ledit comparateur. 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit comparateur se compose d'un bottier, divisé par une cloison rigide en deux chambres, dont chacune est à son tour divisée en deux petites chambres par une paroi élastique déformable ou une paroi mobile, ces deux parois déformables ou mobiles étant reliées l'une à l'autre par une tige rigide. lO.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que deux petites chambres contiguës sont,chacune,reliées à la première conduite respectivement au point où la pression est relativement la plus haute et au point où celle-ci est relativement la plus basse, et en ce que les deux autres petites chambres sont reliées de manière inverse à la deuxième conduite, de sorte que ce sont, d'une part, les pressions relativement élevées et9 d'autre part, les pressions relativement basses qui sont comparées l'une à l'autre. l Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que chacune desdites parois déformables est constituée par une membrane élastique. 12.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites parois mobiles sont des pistons. 13.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite-tige est fixée à au moins un desdits régulateurs de débit.