LES APPAREILS AUXHJ AIRES

On a facilement trouvé le moyen de remédier au second inconvénient.

11 suffit, en efret,que le dépôt des poussières se fasse sur unecouche d'eau et que les poussières y plongent.

Dès qu'une poussière est mouillée, Tair ne peut plus Tenvelopper et elle est irrémédiablement séparée du gaz.

Pour vaincre la première difliculté, il y avait un moyen bien simple, auquel il semble que M. Theisen de Baie, soit lepremier qui ait songé, c'était de substituer, à l'action de la pesanteur, un autre effort beaucoup plus puissant, la force centrifuge, pour séparer les poussières et les gaz.

Les poussières et les particules, d'eau ou de goudron, condensées, ont une densité 2.<X)0 fois, en moyenne, supérieure à celle du gaz dans lequel elles sont diluées. Si donc on imprime, à toute la masse, un mouvement rapide autour d'un axe,. on produira un effort centrifuge relatif 2.000 fois plus considérable sur les poussières que. sur les particules gazeuses, et cet effort centrifuge pourra être plus considérable que celui de la pesanteur.

Par exemple, si la masse gazeuse tourne dans un appareil à 500 tours par minute, avec un rayon de 1 mètre, l'effort sur une masse de 1 gramme sera de près de 3 kilogrammes.

Cet effort est évidemment proportionnel à celui de la pesanteur; mais, quand il devient beaucoup plus considérable, il dépasse l'etTort résistant dû au frottement du gaz contre la surface de la particule et la poussière se trouve projetée radialement.

Si donc, cette poussière est projetée dans leau, ou, ce qiir revient au même, s'il y a de l'eau projetée en même temps que la poussière sur une paroi, les particules se mouilleront, elles pénétreront, par la vitesse acquise, dans l'eau, et, comme je l'ai dit plus haut, une fois mouillées, les poussières sont définitivement séparées des gaz.

On a donc fait après l'appareil Theisen, que je ne décris pas, parce qu'il est trop considérable pour être employé avec des gazogènes de l'importance habituelle, toute une série d'épuraleurs centrifuges, dont je vais présenter quelques-uns.

384 LES GAZOGJCNKS

Je signalerai, d*abord, Tépurateur Leacauchez, qui est un t^purateur à chocs, comme on en fait dans les installations gazières, pour séparer les goudrons.

II y a, là, un principe analogue à celui des épurateurs centrifuges.

Au lieu de donner une vitesse au gaz autour d'un axe, afin <le séparer les poussières par la force centrifuge, on donne une grande vitesse de progression au gaz et on change brusquement la direction de cette vitesse, en faisant frapper la lame gazeuse, dans une gouttière.

Les poussières, entraînées par leur force vive, continuent leur mouvement, tandis que les gaz, moins denses, se retournent des deux côtés de la gouttière, et Ton recueille ainsi une partie de ces poussières.

M. Kœrting a apporté un grand perfectionnement à cet appareil, en faisant couler, dans les gouttières, un Tilet d'eau, qui emprisonne les poussières.

C'est pourquoi son appareil a un tout autre effet que celui de. M. Lencauchez, mais je le signale seulement ici et je ne le décris pas, parce qu'il s'emploie uniquement, à. ma connaissance, pour l'épuration des gaz de hauts-fourneaux.

EPURATEUR A CHOCS LENCAUCHEZ

M. Lencauchez a fait breveter, comme addition à son brevet de septembre 1897, un appareil d'épuration, fort original.

Le principe consiste à diviser le courant gazeux en lames minces venant frapper normalement dans une rigole métallique, de telle sorte que le gaz est obligé de revenir en arrière, alors que les goudrons, ou les poussières plus denses, restent pris sur la paroi concave.

Il n'a manqué à M. Lencauchez que de penser à fixer

LES APPAKKII^ AUXIUAIBKS

les impuretés sur la paroi, en la mouillant, pour que son invention soit complète et ait une haute portée.

La figure 218 montre une coupe verticale de l'appareil, et la figure 219, une coupe horizontale.

Le 'gaz amené en 1 aboutit, dans une chambre rectangulaire, dont la partie inférieure est remplie d'eau et qui est <

LES GAZOGKNES

dans son milieu, par une cloison hhdd^ qui constitue l'épurateur.

C'est une sorte de plateau, dont la figure 220 représente une coupe suivant le plan vertical 1,2.

On y voit huit sortes de grilles rivées, en c, c, sur deux fers en T, qui en maintiennent Técartemenl.

FiG. 219. — Épuraleur Lencaachez. — Vue en plan et coupe.

La coupe horizontale, représentée, en 221, montre la forme de ce qui constitue, en quelque sorte, les barreaux ondulés de ces grilles.

» On y voit que la succession de ces barreaux donne, soit des rigoles arrondies, où le gaz viendra frapper, soit, au contraire, des fentes, allant en se rétrécissant, formant, en quelque sorte, tuyères, et qui permettent d'envoyer le gaz, dans le sens Arf, frapper sur la partie creuse d'un des barreaux de la grille suivante.

La figure 222 montre Tune de ces grilles, vue par derrière,

Fio. Kl H-m. - Coii|ie

388 hKS OAZOOfcNES

ainsi que la disposition des deux fers à T, sur lesquels les barreaux sont rivés.

Enfin, dans la figure 218, on voit un volant I, qui permet d'élever, ou abaisser, le cadre hhcld, de façon à pouvoir le faire plonger entièrement dans Teaii.

M. Lencauchez pense pouvoir, par ce procédé, régler la vitesse du passage des gaz au travers des grilles. Cette vitesse a effectivement une importance considérable, puisquVn somme, c'est par l'effet de la force centrifuge que les poussières et les goudrons se séparent des gaz et que la vitesse est d'autant plus considérable que la section du passage de l'air est plus restreinte.

On voit encore, dans cette figure, une porte J, qui peut permettre, quand le cadre est abaissé et que Ton a évacué leau^ de nettoyer ou de réparer les grilles.

ÉPIRATEUR CENTRIFUGE LETOMBE

L'épuraleur se compose essentiellement d'une caisse cylindrique verticale B dans lequel le gaz, introduit par la tubulure A, à la partie inférieure, est entraîné dans un vif mouvement, par les ailettes E, supportées par Tarbre vertical D» qui repose sur une crapaudine et, soutenu en haut dans une douille, est mis en mouvement par un engrenage F.

Le gaz sort, en C, au haut de l'appareil.

L'eau pénètre par le robinet G, aboutit h une sorte d'entonnoir H, qui est entraîné avec l'arbre et projette l'eau, sur les parois de la caisse B, où elle ramasse les poussières que le mouvement centrifuge applique sur ces parois.

L'eau s'écoule dans le bassin 1, disposé avec un trop plein J et qui forme joint hydraulique.

Tel que cet appareil est décrit et représenté, il doit simple-

LES APPAREILS AUXILLVIRES

ment jouer le rôle d'épurateur et ne pas servir h entraîner les

gaz-

M. Letombe en a installé plusieurs qui, parait-il, fonctionnent très bien.

Vui. t23 et •2?4. — Épuraleur centrifuge Letombe.

ÉPLRATEUR CENTRIFUGE CROSSLEY ET ATKINSON

La maison Crossiey, de Manchester, a fait, elle aussi, bre* veter un épurateur centrifuge, que Ton voit représenté

figures 225 et 226.

L'air entre en /i, dans une large tubulure et est aspiré, autour de l'arbre /. par les ailettes d'une pièce tournante mm. entraînée par l'arbre /■ qui est lui-même mis en mouvement par les poulies >■, s.

Ce ventilateur se compose de deux cùnes ri^unis, à leur base par des boulons l, ainsi qu'il est visible dans les deux figures cl qui portent des nervures radiales p,p, qui entraînent le gaz et lui communiquent un vif mouvement de rotation.

Les nervures île l'une des faces sont dirigées de façon à donner seulement ce mouvement de rotation, tandis que celles de l'autre face doivent donner un mouvement de translation dans le sens de l'axe et entraîner les gaz, qui s'échappent, suivant la ll^('he, en />. par une conduite semblable à celle d'amenée.

Cette pi6ce tournante est contenue dans une enveloppe lixc gtj, qui se compose de deux parties, laissant entre elles, &

■I>AHKI[.S AL'XII.IAIUKS

leur extrémité, un léger inlervalle A/i, comoiuniquant sur tonte la périphérie à une rigole extérieure n-, au delà de laquelle les deux parties de l'enveloppe forment une double collerette qui les réunissent.

M est bien évident que les poussières entraînées par la force centrifuge, avec ou sans eau, franchiront les fentes h et s'écouleront par la rigole )', d'où elles sorliront et seront expulsées en z.

ÉPL'RATEL'R CENTRIFCUE SALTAH.

L'épurateur centrifuge Sallar est In's ingénieux. Au lieu d'être fonoé comme les autres épurateiirs cenlrlfiiges, ci-dessus

C<x/j3e Jff

LKH APPAREILS AUXILIAIRES 393

(li'crits, d'une pièce mobile tournant dans une piùce fixe, il se compose d'une grande caisse cloïsonniie tournante.

Dans UD ventilateur ordinaire, l'air entraîné par les palettes frotte sur les parois de la botte qui les enferme.

Il se produit d'abord un travail inutile et perdu et ensuite une usure rapide des cloisons, quand cet air est chargé <lo poussières.

PiG. 1t9. — F^puratcur Snltiir avec prnjeclion ilVau.

Pour éviter, ainsi, les frottements qui sont inutiles et pour que les particules gazeuses soient animées d'un rapide mouvement de rotation autour d'un axe, M. Sattar fait tourner b la fois tout l'appareil.

Les figures 227 et 228 représentent un épurateur destiné à fonctionner à sec, et la tlgure 229, un épurateur destiné à fonctionner en présence do l'eau.

Le premier appareil se compose d'une caisse en tôle, formée de deux tambours, aa, bb, tronconiques, venant se rejoindre sur le môme plan, par deux collerettes ce, dd.

394 LES GAZOGfeNKS

A riiiléricur de celle caisse, est fixée une paroi plane A, sur laquelle est disposée toute une série de cloisons, qui rayonnent autour de Taxe de rotation i, ainsi qu'on le voit dans la coupe I, H.

Toutes CCS cloisons sont solidaires de la partie aa de la caisse et ne servent qu'à entraîner le gaz dans le mouvement général de rotation.

Le gaz est amené, en e^ par une tubulure lixe, et pénètre dans Tappareil par la conduite /, faisant corps avec la caisse a« et roulant sur des billes, comme il est indiqué dans la figure.

De Teau venant par un petit conduit y, est maintenue, par la force centrifuge, dans une couronne /, formant joint hydraulique avec le rebord r de la tubulure <?, ce qui permet d'éviter le mélange de Tair extérieur avec les gaz.

Quand ceux-ci, entraînés dans le mouvement de giralion, ont parcouru Tappareil, dans le sens indiqué par les flèches, ils sortent par le conduit/), prolongeant la caisse hb et tournant également sur des billes.

Tn joint hydraulique q fait, d'une façon analogue, de ce côte de l'appareil, la réunion hermétique de la partie mobile et de la conduite fixe s, par où les gaz s'échappent. .

Au bout d'un certain temps, quand on estime qu'il y a assez de poussières réunies en mm, on déplace de gauche à droite, au moyen d'une vis sans fin /, le palier x qui supporte p et la caisse solidaire hb, La collerette d s'écarte alors de celle de c et permet, aux poussières, de s'échapper, avec un peu de gaz, dans le collecteur annulaire vi\

Dans la figure 229, les dispositions sont analogues.

La différence consiste en ce que le palier x qui supporte le tube yj, n'est pas mobile et que la partie bb peut être ainsi fixée d'une façon invariable à la partie aa.

Cette dernière esta double cloison de façon que, dans l'intervalle, puisse pénétrer, en y, de l'eau provenant du joint hydraulique /, que celte eau ne vienne pas se mélanger avec les gaz, et soil séparément entraînée dans les parties les plus lointaines de l'axe, en mm.

LES APPAREILS AUXILLVIKKS 39^^

Là est disposé un grand joint hydraulique analogue à celui qui est aux deux extrémités de la pièce mobile. L'éau s'échappe par l'espace annulaire zZy quand elle atteint une épaisseur trop grande et est recueillie, dans la rigole fixe uu^ munie d'un tuyau de vidange à sa partie inférieure.

Cet appareil semble extrêmement intéressant, mais je ne lui connais pas encore d'application en Europe.

CONDUITES ET VANKES

Pour l'établissement des conduites, on cherche, en général^ à avoir partout la même section.

C'est qu'en effet, chaque fois qu'il y a un changement de section, il y a une variation de la vitesse du gaz entraîné.

Les diminutions de vitesse produisent des pertes de force vive, transformée en chaleur, sans aucun bénéfice.

Quant aux augmentations de vitesse, elles sont faites au détriment de la force motrice nécessaire à la propulsion des gaz. Il ne peut y avoir compensalion.

Donc, il n'y a pas d'avantage, mais au contraire du déchet, à remplacer une portion d'une conduite par une autre plus large. C'est un inconvénient de même genre, que celui que produirait un étranglement.

On doit, en conséquence, chercher à conserver partout» autant que possible, la môme section.

Comme les pertes de force vive sont proportionnelles au carré de la vitesse et le débit, à la vitesse, il s'en suit que, la résistance des gaz, dans les conduites, croît, à peu près, en raison inverse de la section.

On devra donc les faire aussi larges que possible.

Il V a à cela d'autres raison».

Une partie des poussières et des goudrons se déposent dansles tuyauteries et d'autant plus facilement que le courant y est plus rapide.

396 IJ^S GAZOGÈNES

D'autre part, ces dépôts peuvent gôiier le passage, et il convient encore, pour cette raison, de faire plutôt les sections trop grandes.

Enfin, de même, il faut éviter les coudes et placer les tuyaux de façon qu'ils puissent être visités et les doubler, autant que possible, lorsqu'on doit craindre des engorgements.

Lorsque Ton cherche à faciliter les dépôts de poussières, comme souvent au sortir des gazogènes, avant d'atteindre les épurateurs, on pourra alors sacrifier une partie de la pression et mettre, avec intention, des tuyaux coudés, ou faire varier brusquement la vitesse du gaz.

On constitue, ainsi, de bons épurateurs à sec, avec des tuyaux conœntriques. Dans le tuyau central, le gaz arrive, de haut en bas, avec une certaine vitesse et remonte, brusquement, dans la gaine extérieure, de section beaucoup plus grande, en abandonnant les poussières dans une trémie inférieure que Ton remplit souvent d'eau.

Des épurateurs de ce genre, constituant alors de vastes appareils, sont très fréquemment employés dans les hauts fourneaux.

S'il y a grand intérêt, dans une bonne installation, à ce que les conduites soient larges, il faut aussi éviter leur trop grande longueur. Enfin un des points essentiels, caractéristiques d'une bonne conception d'ensemble, est de disposer les gazogènes et les appareils auxiliaires de façon à ce que l'on puisse toujours isoler un appareil, sans gêner le fonctionoement des autres.

On devra éviter, autant que possible, les installations qui ne comprendraient qu'un gazogène, un tuyau d'orgue, un sci'ubber, et un filtre par exemple.

11 faudra rechercher qu'il y ait deux ou trois gazogènes, et, au moins, que les appareils d^épuration soient en double.

Dans ces conditions, en reliant les appareils entre eux, d'une façon ingénieuse, le jeu des vannes et des joints hydrauliques peut permellre de ne faire fonctionner qu'un ou deux gazogènes et avec tel jeu d'épuration qu'il convient.

Je montrerai, dans le chapitre suivant, pour les eaux de

LES APPAREILS AUXILLVIRES 397

Bi\le, et pour Fiisine d'Embrach, des dispositions fort simples, qui sont, à ce sujet, un modMe.

Quelquefois, à tort peut-être, préfère-t-on mettre plusieurs gazogènes, ayant chacun son propre système d'épuration.

Si un encrassement arrête le bon fonctionnement de Tun des appareils, on allume un autre gazogène, et substitue l'un des groupes à l'autre. C'est ce que je montrerai pour l'usine de Barcelone.