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Procédé et appareil pour le séchage et le déshuilage des gaz et des vapeurs
La présente invention a pour objet un procédé et un appareil pour le séchage et le déshuilage' des gaz et des vapeurs.
Elle a pour but de réaliser cette opération par des moyens par- ticulièrement simples et permettant de contrôler constamment la quantité et la composition du liquide obtenu par l'opération et par conséquent l'état d'épuration de la vapeur et du gaz.
Tans ce but,le procédé,qui est basésur la sépara- tion des gouttelettes liquides et du brouillard vésiculaire con- tenus dans les gaz et les vapeurs par la force centrifuge, est caractérisé par ce fait que la rotation du gaz ou de la vapeur est provoquée et entretenue dans une enveloppe cylindrique, par des admissions et émissions successives sur des surfaces direc- trices imposant au courant une direction hélicoïde de telle sor- te que, pendant cette rotation, les gouttelettes et vésicules liquides sont projetées tangentiellement sur la surface intérieur re de l'enveloppe le long de laquelle elles ruissellent sous forme liquider
Ce procédé est 'réalisé,en pratique,
à l'aide d'un appareil constitué par un tube compartimenté formant un certain
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nombre d'éléments comportant chacun une lanterne fixe.d'admis- sion et une lanterne fixe d'émission des gaz et des vapeurs, ces lanternes étant munies de lumières tangentielles imprimant au courant des gaz et des vapeursle mouvement de rotation néces- saire'
Dans ces conditions, ^ce % une disposition' conve- nable des lanternes faisant l'office de turbines fixes, les li- quides, séparés des gaz et des vapeurs dans chaque compartiment de l'appareil,
peuvent être recueillis isolément par une purge indépendante constituée par exemple par un tube de décharge dont une partie est en verre de manière a permettre le contrôle de la quantité et de la composition du liquide expulsé et conséquem- ment l'état d'épuration de la vapeur ou du gaz.
Afin d'équilibrer la perte de charge sur tous les points des lumières tangentielles d'une lanterne turbine don- née, l'extrémité de celle-ci est fermée par une pièce métallique en forme de cône paraboloïde de révolution dont le sommet affleu- re au niveau des orifices, la base, à l'asymptote constituant bouchon et limitant les lumières vers le bas.
De plus, dans un même élément, l'espace, compris entre les bases des cônes-bouchons paraboloïdes peut être rempli par un cylindre'creux ou plein, du diamètre extérieur des turbines, de manière à empêcher la détente de la masse des gaz et des va- peurs vers l'axe et à localiser le mouvement des gaz et des va- peurs d >ans l'espace annulaire existant entre ce cylindre de remplissage et la paroi intérieure de l'envelopper
Les dessins ci-joints- montrent, à titre d'exemple,
deux réalisations d'un appareil convenant pour l'exécution. du procéder
La figure 1 donne une coupe verticale de l'ensemble d'un appareil sécheur deshuileur avec entrée et sortie suivant l'axe de cet appareil
Les figures 3-5-4 et 5 sont des coupes horizontales prises respectivement par les lignes II-II; III-III; IV-IV; et
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V-V dans la figure 1.
La figure 6 est une vue analogue à celle de la fi- gure 1 d'un appareil avec entrée et sortie latérales, orienta- bles à volante
Les figures 7-8-9 et 10 sont des coupes horizontales prises respectivement par l,es lignes VII-VII; VIII-VIII; IX--IX et X-X dans la figure 6.
Comme le montrent les figures 1 et 6,, l'appareil comprend un tube 1 dans lequel les vapeurs et les gaz a sécher ou à deshuiler sont amenés soit par un conduit 2 disposé sui- vant l'axe du tube 1 comme le montre la figure 1 soit par un conduit 3 disposé latéralement comme le montre la figure 2.
Dans le tube 1 sont ménagés un certain nombre de compartiments 4 dans chacun desquels sont disposés deux turbines fixes 5 et 6. La turbine 5 est munie de lumières tangentielles contre les- quelles les gaz ou les vapeurs sont projetés. La turbine 6 est également pourvue de lumières mais celles-cisont orientées d'une manière inverse à celles de la turbine 5. Dans la cuvet- te formant le fond du compartiment débouche un tube 7 en for- me de siphon renversé,. servant à l'évacuation du liquide pro- venantde la condensation des vapeurs cru des gaz.
L'extrémité de chaque turbine est fermée par une pièce métallique 8 en for- me de cône paraboloïde dont le sommet affleure au niveau supé- rieur des o.rifices de la turbine tandis que la base 9 de ce cane .joue le rôle d'un bouchon et limite les lumières vers le bas..
L'espace compris entre, les cônes 8 de deux éléments voisins peut être rempli par un cylindre 10 creux ou plein, du diamètre extérieur des turbines fixes. L'appareil est complété par un conduit d'évacuation 11 qui peut -être disposé suivant l'axe du tube 1 ou latéralement!
I1 est facile de se rendre compte du fonctionnement du dispositif,
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Les gaz ou les vapeurs à sécher ou à deshuiler, ame- nés par le tube 2 ou Le tube 3, passent tout d'abord sur une première turbine 5 qui est destinée à donner à la masse des gaz et des vapeurs un mouvement de giratino projetant les gouttelet- tes et vésicules liquides sur la surface intérieure du tube 1.
Les gaz et vapeurs, tout en continuant leur mouvement de rota-'. tion passent ensuite dans la seconde turbine 6 pour être con- duits par celle-ci dans les compartiments suivants du tube 1.
Le liquide qui résulte de la projection des gouttelettes et vé- sicules sur la surface du tube' 1 se rassemble dans la cuvette 12 formée dans le fond du compartiment d'ou il est évacué par le lutte 7 en forme de siphon' renversée Les gaz ou les vapeurs partiellement deshuilés et essorés sortent de l'élément consi- aéré en direction centrale et sont:
évacués par les lumières tan-- gentielles de la seconde turbine' 6. -Les gaz et vapeurs sortant de la turbine 5, opèrent leur mouvement de rotation dans le tube 1 de préférence en contournant le cylindre 1Q de manière à em- pêcher la 'détente de la masse gazeuse vers l'axe du tube 1 et à localiser le mouvement Ides gaz ou des vapeurs dans l'espace annulaire existant entre ce cylindre 10 et la paroi intérieure du tube 1. Les vapeurs ou les gaz passent ensuite successivement dans les différents compartiments 4 constitués comme le premier et dans lesquels les mêmes phénomènes se reproduisent.
L'éva- cuation définitive des gaz ou des vapeurs, après séchage et deshuilage au degré désiré s'opèr soit axial ement soit latérale- ment par le conduit 11.
Chaque élément possédant un tuyau de décharge 6 in- dépendant dont une partie est en verre, il est possible, comme déjà dit, de contrôler constamment la quantité et la composi- tion du liquide évacué et par conséquent l'état d'épuration de la vapeur ou du gaz
Les lanternes-turbines sont dimensionnées de manière à amener l'écoulement tangentiel, la circulation générale et la rotation à vitesse constante)
de la masse gazeuse qui traverse
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l'ensemble sans remous et sans qu'aucun filet échappe au molu- vement d'ensemble'*
I1 est évident que la circulation et la rotation des gaz 'ou des vapeurs peut s'effectuer soit dans le sens indiqué par les dessins soit en sens inverser L'appareil fonctionne éga- lement quand l'axe du système épurateur dégraisseur et de l'en- semble est disposé horizontalement ou sous une certaine inclinai- sort.
Les lanternes-turbines peuvent être construites de différentes manières*. L'une des plus simples, consiste à aména- ger l'extrémité du tube d'entrée en divisant la circonférence en un nombre donné de parties égales*. A chacune de ces divisions le métal est fendu à la hauteur voulue suivant la génératrice.
Chaque languette ainsi obtenue est légèrement redressée en di- rection d'une tangente la partie du métal se rattachant autu- be intact étant simplement tordue de la quantité nécessaire*,
L'extrémité libre des languettes est soudée ou fixée d'une manière quelconque sur la base asymptotique du cône para- boloide formant bouchon.
On peut aussi établir les lanternes turbines en métal moulé, ou les construire de lames rapportées pour répondre aux conditions ci-dessus décrites, le bouchon cône paraboloide étant fixé d'une manière quelconque,4.
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Method and apparatus for drying and de-oiling gases and vapors
The present invention relates to a method and apparatus for drying and de-oiling gases and vapors.
Its aim is to carry out this operation by particularly simple means and making it possible to constantly control the quantity and the composition of the liquid obtained by the operation and consequently the state of purification of the steam and the gas.
For this purpose, the process, which is based on the separation of liquid droplets and vesicular mist contained in gases and vapors by centrifugal force, is characterized in that the rotation of gas or vapor is caused and maintained in a cylindrical envelope, by successive admissions and emissions on directing surfaces imposing on the current a helical direction such that, during this rotation, the liquid droplets and vesicles are projected tangentially onto the inner surface re of the envelope along which they flow in liquid form
This process is carried out in practice
using a device consisting of a compartmentalized tube forming a certain
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number of elements each comprising a fixed inlet lantern and a fixed gas and vapor emission lantern, these lanterns being provided with tangential lights imparting to the gas and vapor stream the necessary rotational movement '
Under these conditions, ^ ce% a suitable arrangement of the lanterns making the office of fixed turbines, the liquids, separated from the gases and vapors in each compartment of the apparatus,
can be collected separately by an independent purge consisting for example of a discharge tube, part of which is made of glass so as to allow the control of the quantity and the composition of the expelled liquid and consequently the state of purification of the steam or gas.
In order to balance the pressure drop at all points of the tangential lights of a given turbine lantern, the end of the latter is closed by a metal part in the shape of a paraboloid cone of revolution, the top of which is flush at the level of the orifices, the base, with the asymptote constituting a stopper and limiting the openings towards the bottom.
In addition, in the same element, the space between the bases of the paraboloid cone-plugs can be filled by a hollow or solid cylinder, of the outer diameter of the turbines, so as to prevent the expansion of the mass of the gases and of the vapors towards the axis and in locating the movement of the gases and the vapors in the annular space existing between this filling cylinder and the inner wall of the envelope
The attached drawings show, by way of example,
two embodiments of an apparatus suitable for the execution. to proceed
Figure 1 gives a vertical section of the whole of an oil separator dryer apparatus with inlet and outlet along the axis of this apparatus
Figures 3-5-4 and 5 are horizontal sections taken respectively by lines II-II; III-III; IV-IV; and
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V-V in Figure 1.
FIG. 6 is a view similar to that of FIG. 1 of an apparatus with side entry and exit, orientable by hand wheel.
Figures 7-8-9 and 10 are horizontal sections taken respectively by lines VII-VII; VIII-VIII; IX - IX and X-X in figure 6.
As shown in Figures 1 and 6, the apparatus comprises a tube 1 in which the vapors and gases to be dried or de-oiled are brought either by a conduit 2 arranged along the axis of the tube 1 as shown in Fig. Figure 1 or by a duct 3 disposed laterally as shown in Figure 2.
In the tube 1 are provided a number of compartments 4 in each of which are arranged two stationary turbines 5 and 6. The turbine 5 is provided with tangential slots against which the gases or vapors are projected. The turbine 6 is also provided with lights, but these are oriented in the opposite way to those of the turbine 5. A tube 7 in the form of an inverted siphon opens into the bowl forming the bottom of the compartment. used for the evacuation of the liquid coming from the condensation of the raw vapors of the gases.
The end of each turbine is closed by a metal part 8 in the form of a paraboloid cone, the apex of which is flush with the upper level of the holes of the turbine while the base 9 of this rod plays the role of. stopper and limit the lights down.
The space between the cones 8 of two neighboring elements can be filled by a hollow or solid cylinder 10, of the outside diameter of the fixed turbines. The device is completed by an evacuation duct 11 which can be arranged along the axis of the tube 1 or laterally!
It is easy to see how the device works,
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The gases or vapors to be dried or de-oiled, supplied by tube 2 or tube 3, first pass over a first turbine 5 which is intended to give the mass of the gases and vapors a gyrating motion. projecting the liquid droplets and vesicles onto the inner surface of the tube 1.
The gases and vapors, while continuing their rotating movement. tion then pass through the second turbine 6 to be led by the latter into the following compartments of the tube 1.
The liquid which results from the projection of the droplets and vesicles on the surface of the tube '1 collects in the bowl 12 formed in the bottom of the compartment from which it is evacuated by the control 7 in the form of an inverted siphon' The gases or the partially de-oiled and wrung-out vapors exit the element in a central direction and are:
evacuated by the tangential lights of the second turbine '6. -The gases and vapors leaving the turbine 5, operate their rotational movement in the tube 1 preferably bypassing the cylinder 1Q so as to prevent the' expansion of the gaseous mass towards the axis of the tube 1 and to locate the movement Ides gases or vapors in the annular space existing between this cylinder 10 and the inner wall of the tube 1. The vapors or gases then pass successively through the different compartments 4 formed like the first and in which the same phenomena occur.
The final evacuation of the gases or vapors, after drying and de-oiling to the desired degree, takes place either axially or laterally through pipe 11.
Each element having an independent discharge pipe 6, part of which is made of glass, it is possible, as already said, to constantly control the quantity and the composition of the discharged liquid and consequently the state of purification of the liquid. steam or gas
The lantern-turbines are dimensioned in such a way as to bring the tangential flow, the general circulation and the rotation at constant speed)
of the gaseous mass passing through
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the whole without eddies and without any net escaping the overall movement '*
It is obvious that the circulation and the rotation of the gases' or the vapors can take place either in the direction indicated by the drawings or in the reverse direction. The apparatus also operates when the axis of the scrubber-degreasing system and of the the whole is arranged horizontally or at a certain incline.
Lantern Turbines can be constructed in different ways *. One of the simplest is to arrange the end of the inlet tube by dividing the circumference into a given number of equal parts *. At each of these divisions the metal is split to the desired height along the generator line.
Each tab thus obtained is slightly straightened in the direction of a tangent, the part of the metal attaching itself intact being simply twisted by the necessary quantity *,
The free end of the tabs is welded or otherwise secured to the asymptotic base of the paraboloid cone forming the plug.
It is also possible to establish the turbine lanterns in cast metal, or to construct them with added blades to meet the conditions described above, the paraboloid cone plug being fixed in any way, 4.