Brevet FR2458797A1 — publié le 19810102

La présente invention concerne un perfectionnement aux débitnètres à flotteur. Un débitmètre à floteur comprend, de manière classique, un tube d'axe vertical, à section variable, et dans lequel se trouve un flotteur déplaçable suivant l'axe dudit tube. La section du tube augmente continûment de l'entrée vers la sortie du fluide, c'est-à-dire de bas en haut. Pour chaque valeur du débit, le flotteur prend une position d'équilibre dans le tube, position pour laquelle la force de pression équilibre son poids apparent. Si le tube est transparent, la position du flotteur indiquant le débit peut être repérée directement,le tube pouvant être gradué en unités de débit. Dans les débittiètres de ce type de fabrication courante,le tube est constitué par un sinple divergent conique,prolongé à son extrémité supérieure par une partie de raccordement ayant un diamètre sensiblement égal à celui du divergent à son sommet. Cet agencement a pour conséquence que, lorsque le flotteur parvient dans sa position de fin de course correspondant au débit maximum mesuré, le débit ne peut plus augmenter pour une perte de charge donnée, étant donné que la section annulaire de passage du fluide, entre le flotteur et le tube,a atteint sa limite supérieure. Toute augmentation du débit en fin de course du flotteur se traduit par un accroissement de la perte de charge. Si l'on veut augmenter le débit à tout prix, la perte de charge supplémentaire exige que la puissance nécessaire pour déplacer le fluide, par exemple la puissance d'une soufflante s'il s'agit d'un gaz, soit accrue. Ces inconvénients se manifestent, en particulier,dans le cas du fonctionnement d'un four muni de brûleurs à air pulsé, fonctionnenent qui se divise en deux phases Dans une première phase, les brûleurs sont allumés,le four est en cours de chauffe et son alimentation en air et en gaz est contrôlée au moyen de débitmètres à flotteur. La plage de mesure des débitmètres est choisie en fonction des caractéristiques des brûleurs et doit nécessairement couvrir toutes les valeurs allant du " petit feu " au régime de chauffe maximum. Dans une seconde phase, la cuisson est terninée et,pour obtenir un refroidissement accéléré,il faut pouvoir nettement augmenter le débit d'air, au-delà de la valeur correspondant au régime de fonctionnement à " plein feu Or les caractéristiques des débitnètres à flotteur habituels, utilisés ici pour la mesure du débit d'air, ne permettent pas cette importante demande de débit se situant au-dessus de la plage de mesure, pour les raisons déà indiquées plus haut. Certes il est relativement aisé et peu onéreux de prévoir une soufflante avec la réserve de débit nécessaire pour la seconde phase de fonctionnement.Par oontre,pour faire circuler ce débit supplémentaire, il faut nettement augmenter la pression d'air, d'oU un accroissement notable de la puissance consommée et du prix d'exploitation. La présente invention vise à éliminer ces inconvénients, et son but est par conséquent de fournir un débitmètre à flotteur, plus spécialement adapté aux fours munis de brûleurs à air pulsé,qui permet une augmentation des possibilités de passage d'un débit se situant au-delà de la plage de mesure,sans pour autant augmenter les pertes de charge. Â cet effet, l'invention a pour objet un débitmètre à flotteur dans lequel il est prévu sur le tube, entre la partie formant divergent et la partie de raccordement permettant la sortie du fluide, une partie intermédiaire formant un renflenent,la section de passage entre ce renflement et le flotteur,parvenu dans sa position de fin de course correspondant au débit maxi mun mesuré,étatt au moins égale aux sections d'entrée et de sortie du tube du débitmètre. La partie en forme de renflement a ainsi pour fonction d'augmenter la section de passage entre la paroi du tube et la région supérieure du flotteur parvenu en position de fin de course. Cette disposition permet, sans perturber la mesure d'un débit d'air dans la plage correspondant aux caractéristiques de l'appareil, de réduire très sensiblement la parte de charge due à la présence du flotteur lorsque le débit se situe au-delà de la plage de mesure. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence à l'unique figure du dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce débitmètre à flo- teur. Le débitmètre, ici représenté en coupe passant par son axe vertical, comprend essentiellement un tube 1 et un flotteur 2, ce dernier étant monté coulissant sur une tige de gui dage 3 disposée suivant l'axe du tube 1. D'une manière connue, le tube 2 comprend une partie inférieure 4 sensiblement cylindrique,surnontée d'une partie 5 atonique, et il se termine,à son sommet1par une partie supérieure 6 sensiblement cylindrique. Les deux parties extrêmes 4 et 6, servant à la jonction du dé bitnètre avec d'autres conduits, constituent respectivement l'entrée d'air et la sortie d'air, conme indiqué par les flèches 7 et 8. Le flotteur 2 se présente comme un corps de forme générale cylindrique,traversé suivant son axe par la tige de guidage 3, avec une extrémité inférieure conique et avec une collerette périphérique 9 à son extrémité supérieure.La combinaison du flotteur 2 et de la partie conique 5,formant divergent,permet une mesure de débit d'air du fait que le flotteur 2 occupe une position d'équilibre variable en fonction du débit,le divergent 5 étant transparent et conportant des graduations.Une bague d'arrêt 10, solidaire de la tige de guidage 3,constitue une butée de fin de course,empêchant le flotteur 2 de nonter plus haut qu'une position correspondant au débit maximum mesuré. Selon l'invention il est prévu, entre le divergent 5 et la partie de raccordement supérieure 61une partie intermédiai- re Il en forme de renflement, se situant à même hauteur que la bague d'arrêt précitée 10. Ce renflement 11,formant une sorte de " boule " sur le tube 1,permet d'augmenter la section de passage S1 existant entre la paroi interne dudit tube et la collerette 9 du flotteur 2, lorsque celui-ci est appliqué, en fin de course, contre la butée 10. Plus précisément, on prévoit à cet effet que la section de passage S1, de même que la section de passage S2 entre l'extrémité supérieure du divergent 5 et le corps du flotteur 2 parvenu en fin de course1 ne sont pas inférieures à la section d'entrée 53 ou à la section de sortie S4,c'est-à-dire les sections des parties 4 et 6 qui ont les mêmes valeurs. Gracie à cette disposition, lorsque le débit d'air se situe au-delà de la plage de mesure, donc lorsque le flotteur 2 s'iwsobilise contre la bague d'arrêt 10, ce flotteur ne provoque qu'une faible perte de charge et laisse passer un grand volume d'air,évidemment non mesuré, mais prévu de telle sorte qu'il corresponde aux caractéristiques maximales de refroidissement,dans le cas d'application à un four muni de brûleurs à air pulsé. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce débitnètre à flotteur qui a été décrite ci-dessus à titre d'exemple.; elle en embrasse,au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application conques d'après le même principe. -REVENDIC4TIONS 1.- Débitmètre à flotteur,comprenant un tube à section variable dont une partie forme divergent, et un flotteur déplaçable suivant l'axe dudit tube,caractérisé en ce qu'il est prévu sur ce tube,entre la partie formant divergent et la partie de raccordement permettant la sortie du fluide,une partie internédigire formant un renflement, la section de passage entre ce renflement et le flotteur,parvenu dans sa position de fin de course correspondant au débit maximum mesuré,étant au moina égale aux sections d'entrée et de sortie du tube du débitmètre. 2.- Débitmètre à flotteur selon la revendication I,caractérisé par son application à la mesure du débit d'air et au passage de l'air de refroidissement dans un four muni de brdleurs à air pulsé