BE375940A

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Publication number: BE375940A
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Description

Procédé d'échange de chaleur entre des corps solides ou liquides et gazeux.

Il a déjà été proposé de faire subir une cuisson préalable à une matière en ppudre ou en boue dans un four à cuveau dans un four à cuve et à sole, et de l'agglomérer ensuite dans un four rotatif. Si par exemplele four à sole à un ou à plusieurs pla- teaux est employé,la matière est déplacée d'un plateau à l'autre et parvient petit à petit complètement ou partiellement cuite, dans le four rotatif en vue du frittage.

Un semblable procédé est toutefoi.3 inutilisable ou tout au moins lié en pratique à de grandes difficultés lorsqu'il s'agit de cuire des masses boueuses comme par exemple la boue brute de ciment ou des matières analogue Un four à cuve simple ne peut être envisage ici et un four à cuve

et à sole ne convient pas non plus parce que la matière en boue s'écoulerait d'un plateau à l'autre sans être préparée suffisamment par les gaz brûlés venant du four rotatif.

Le but de la présente invention est d'apporter un remède à cette situation et de permettre d'employer la combinaison d'un four rotatif avec un four à cuve ou un four industriel analogue comme un four à cuve et à sole, un four à cuve à plateaux,etc, même pour des matières qui sont préparées à l'état humide.

Da présente invention a résolu ce problème de la cuisson préalable ou du traitement de masses boueuses dans un four à cuve un four à cuve à plateaux ou d'autres fours industriels, avec uti- lisation des gaz brulés du four rotatif,par le fait qu'à l'inté- rieur du four vertical on a suspendu des pièces rapportées,par exemple des chaines, à un dispositif de support mis en rotation pour recevoir et traiter la matière. Ces chaînes peuvent être suspendues sur toute leur longueur librement dans le four ou le réservoir en forme de caisse et être reliées entre elles par de petites chaines transversales ou des barres. Le dispositif de support supérieur pour ces rangées de chaînes est fixé à un arbre traversant toute la longueur du four et pouvant être actionné d'une manière appropriée quelconque.

La boue chargée dans le four rencontre ces chaînes,est séchée et traitée par la chaleur des gaz s'échappant du fourrotatif et tombe en petits morceaux par 1 e mouvement et les chocs des chaînes,pour être amenée au four rotatif. Le procédé peut être réalisé de façon particulièrement avantageuse tnlle que la matière séchée dans le réservoir en forme de four à cuve est transformée,après broyage préalable d'une manière connue dans des tambours rotatifs ou d'autres surfa- ces mobiles,en de petites grenailles ou billes de matière agglo- mérée qui sontalors cuites sur un dispositif de transport, une grille à chaîne,une grille mobile,une grille en escalier,etc,et son' frittées.

dans un four rotatif.On a en outre trouvé très avantageux'

qu'en cas d'emploi d'un semblable four industriel pour la cuisson préalable d'une matière boueuse, la boue ne pénètre pas directement dans le four mais soitinjectée au moyen de tuyères appropriées. Une semblable injection de la matière présente l'avantage essentiel que la matière Berne à l'état finement pul- vérisé est particulièrement bien reçue et séchée par les garniture intérieures en forme de chaines ou est cuite complètement ou par- tiellement.

A a place d'un four à cuve, d'un four à plateaux,on peut également choisir tout autre réservoir; les chaines ou les nappes de chainespeuvent aussi être dispcsées directement dans un canal de gaz brûlés.

L'expérience a enseigné que le détachement de la boue séchée des garnitures en chaines peut encore être acéléré notable ment et que l'échange de chaleur s'effectue mieux lorsqu'on parvient à changer constamment les chaines de position pendant la rotation ,de façon qu' el l es aient en quelquesorte un mou ve- ment double. Si donc des masses de boue séchées se sont déposées entre deux rangées de chaines,le détachement de ces masses serait considérablement facilité si les rangées de chaines pouvaient être décalées constamment l'une par rapport à l'autre, outre la rotation. Il en résulterait immédiatement une augmentation nota- ble du débit.

Pratiquement ce second mouvement supplémentaire des garnitures en forme de chaines peut être réalisé de différentes manières,par exemple par le fait que le croisillon du support ou les bras de suoport auxquels les garnitures en forme de chai- nes sont suspendues sont placés obliquement par rapport au plan vertical ou à l'axe du réservoir en forme de caisse et sont ac- tionnées au moyen de roues coniques ou d'une manière analogue.

La commande même se trouverait perpendiculairement au croisillon du support. Les garnitures en forme de chaines changeraient constamment de position l'une par rapport à l'autre par une semblable disposition. Les garnitures qui sont suspendues d'abord à l'extrémité supérieure du plateau de support ou du croisillon de support se trouvent lors d'une rotation de 180 Q

par exemple au point le plus bas, de sorte que leurs positions changent l'une par rapport à l'autre et que les masses de boue séchées se détachent plus facilement l'une l'autre.

Pour augMenter encore le débit,on peut suspendre et mettre en rotation plusieurs rangées formées de ces chaines ou de garnitures appropriées à des dispositifs de support correspondant. Les gar- nitures en forme de chaînes,réunies en différentes nappes concen- triques,peuvent alors être fixées à plusieurs dispositifs de sup- port qui se meuvent dans le même sens de rotation eau dont certaines nappes tournent en sens opposé. Le même effet serait obtenu aussi lors@u'entre les différentes nappes tournantes on dispose des nappes fixes. On obtient de cette manière une augmen- tation de débit par le fait que par la diversité du mouvement des différentes nappes on obtient un détachement accru de la matière séchée des garnitures.

Pour provoquer également un déta chôment de la matière du réservoir en forme de caisse dans lequel les garnitures en forme de chaînes sont disposées', il peut être avantageux dans certains cas de faire tourner le réservoir lui-mo- me. Une augmentation de débit du dispositif pourrait également être provoquée par le fait que les différentes nappes sont action- nées dans le même sens mais avec une vitesse différente.

L'idée d'employer les nappes de chaine mises en mouvement ou des entrelacements de nature diverse pour recueillir et sécher une matière quelconque peut être réalisée de nombreuses autres manières. Le même résultat que celui atteint par des chaînes ou des nappes de chaîne mises en rotation pour l'échange de la cha- leur pourrait par exemple être produit par le fait que ces chaînes ou ces nappes de chaîne sont fixées pà des dispositifs de support qui sont mi s en mouvement de basculement ou de vibration. Ce mouvement des chaînes ou des nappes de chaînes peut par exemple être obtenu par le fait que le dispositif de support de celles-ci a la forme d'un fléau de balance.

Le dispositif de support est dans ce cas supporté en son milieu et les nappes de chaines sont

fixées des deux côtés du support. De même les différents dispositif' de support pour les chaines ou les nappes de chainespeuvent égale- ment être placés radialement et supportés de façon à pouvoir tour- ner en un centre commun. La commande de ce dispositif de support peut se faire par excentrique ou d'une manière analogue. Pour aug- menter la surfacede séchage des nappes de chaines les bras indi- viduels des dispositifs de support peuvent avoir une forme circulai re.

L'ensemble du dispositif de support avec les dispositifs destinés à recevoir la boue peut également être mis en mouvement ou en rotation par saccades pour assurer partout un écoulement uni- forme et une projection uniforme de la boue. le dispositif de sup- port pourrait par exemple aussi être mis en mouvement de vibration dans le plan horizontal et à cet effet une commande par excentri- que ou un dispositif analogue conviendrait bien, De la même manié- re, les dispositifs de support avec les nappes de chaines peuvent aussi être mis en mouvement circulaire de va et vient.

A la place des moyens indiqués ci-dessus pour provoquer un échange de chaleur entre des corps solides ou liquides et gazeux, on peut placer également dans le canal de départ des gaz ou dans le réservoir en forme de four à cuve un ou plusieurs corps rota- tifs placés horizontalement ou avec une inclinaison,dans lesquels sont suspendus librement pour recevoir la matière boueuse ou li- quide,des chaines séparées, des faisceaux de chaînes ou des nappes de chaînes. Les corps rotatifs peuvent avoir la forme de tambours ou avantageusement aussi de tambours tamisants tandis que les gaz chauds,les gaz d'échappement sont avantageusement conduits transversalement à travers le tambour.. Un passage axial est toutefois très bien possible aussi.

Les chaines suspendues dans les corps rotatifs peuvent en outre être fixées aux différents barreaux reliant les parois frontales mais elles peuvent également s'étendre d'une paroi frontale à l'autre dans différentes direc- tions pour provoquer un contact aussi intime que possible entre elles. De la même manière,il est possible de disposer les chaines ou les entrelacements à l'intérieur de ces corps rotatifs sous la forme d'une hélice ,qui peut être avantageuse pour le transport

de la boue. Les tambours peuvent en outre être eux-mmes dispo- sés verticalement l'un en-dessous de l'autre ou bien aussi l'un à côté de l'autre.

Ces tambours inclinés ou horizontaux peuvent toutefois aussi être suspendus verticalement. Ils sont alors pourvus d'un axe médian à partir duquel des garnitures intérieures,comme des chainesetc, s' étendent en rayonnant vers les parois du tambour Ces garnitures intérieures servent à recevoir la matière. Le tambour peut en outre être annexé directement au canal de départ des gaz et il est parcouru par les gaz de préférence dans le sens longitudinal. Pour augmenter la mobilité des garnitures en chaînes;' l'axe passant à travers le tambour peut être formé d'une ou de plusieurs parties placées avantageusement l'une dans l'au- tre tous les axes étant soul evés et abaissés ou mis en rotation en commun.

On peut toutefois aussi se représenter le mouvement de l'axe de telle façon que par exemple, à l'aide d'une petite com mande à excentrique chaque axe est mis en mouvement individuelle- ment .Ce mouvement peut être exécuté aussi dans le plan vertical et cela par un ou plusieurs axer ou également par le tambour.

Le dessin annexé représente à titre d'exemple plusieurs for- mes de réalisation de l'invention.

La fig. 1 représente une coupe dans le réservoir dans lequel sont suspendues les garnitures intérieures pour recevoir la boue.

La fig. 2 montre une variante de la fig. 1 dans laquelle le dispositif de support pour les garnitures intérieures ou les chaines ainsi que la commande se trouvent sous un angle par rapport à la verticale .

Les fig. 3 et 4 montrent une forme de réalisation modifiée de la commande ,dans laquelle les bras de support ou le croisil- lon de support sont suspendus à la. manière de fléaux de balance.

A la fig. 5 on a disposé,pour recevoir les garnitures en forme de chaines des tambours qui sont disposés dans le canal des gaz brulés tandis qu'à la fig. 6 le tambour est suspendu verticalement et est relié à un axe de support à partir duquel

les garnitures en forme de chaîne s'étendent en rayonnant vers la paroi interne du tambour.

Le récipient a est fixe ou peut tourner par exemple à l'in- térieur d'un canal de gaz brulés. Lorsqu'il est rais en rotation on dispose dans ce but une vis sans fin b avec laquellee vient en prise une roue de vis sans fin c. A la partie supérieure du récipient même sont disposées des tuyères d par lesquelles la boue sécher ou à débarrasser de l'eau est injectée. A l'inté- rieur de ce réservoir sont disposées une ou plusieurs poutres de support f auxquelles sont fixées les différentes garnitures intérieuresou chaînes. Comme le montre la fig. 2 cette poutre de support f peut également être placée sous un angle par rapport à la verticale et on y suspend également les différentes garnitu- res ou chaines.

Ces différentes nappes de chaines g peuvent être reli ées entre elles par des barres ou des chaînes transver- sales. Pour augmenter le rendement on peut disposer entre les chaines tournantes suspendues à la poutre f des chaînes ou des garnitures fixes i qui sont fixées aux deux poutres transversale) k. Les deux poutres de support k sont raidies l'une par rapport l'autre par une construction d'appui appropriée.

Suivant la fig. 3,on a dis placé un ou plusieurs dispositifs c en forme de fléaux de balance qui oscillent autour d'un cen- tre p. L'extrémité libre de ce support c peu être mise en mouvement par une commande à excentrique ou d'une manière analo- gue. De semblables dispositifs de support en forme de fléaux de balance peuvent être juxtaposés en nombre quelconque. Dans l'application suivant la fig. 4,les supports c ne sont pas en forme de fléaux de balance maispeuvent pivoter autour de leur extrémité. Ici également on peut disposer plusieurs supports de ce genre l'un à côté de l'autre et les points d'appui p peuvent être chaque fois décalé l'un par rapport à l'autre pour permet- tre un certain mouvement dans deux nappes de chaînes voisines.

Les différentes nappes de chainespeuvent également être reliées en faisceaux. Au lieu de supporter les dispositifs en forme de fléaux de balance par lemilieu ou par le côté,on peut uti-

liser également plusieurs bras de support placés avantageusement radialement et mis en mouvement d'oscillation ou de basculement autour d'un centre commun. Pour augmenter la surface de travail du dispositif pourrecevoir la boue injectée ou s'écoulant,les différentes nappes de chaines ou les entrelacements peuvent égale- ment être fixes à des bras de support en forme de cercles. ces bras de supports sont alors mis avantageusement en mouvement cir- culaire de va et vient,ou tournent ou pivotent en va et vient.

Suivant la fig. 5,on a supporté de façon à pouvoir tourner l'un en-desscus de l'autre plusieurs corps rotatifs r. Ces corps rotatifs peuvent avoir la forme de tambours ou de tamis en tambours Dans ce dernier cas,le tamis comprend deux parois frontales s qui sont reliées entre elles par des tiges appropriées ou des dispositif analogues t. Dans ces tamis circulaires sont suspendus librement des chaînes,des entrelacements ou des garnitures analogues. La boue projetée sur le tambour ou s'écoulant sur celui-ci est saisie par les chaînes lors de la rotation et conduite petit à petit sur les tambours situés en-dessous, à partir desquels cette boue fortemen' épaissie tombe au moyen d'un plan incliné n dans le four rotatif m @ ou elle est cuite.

Ces tambours sont disposés verticalement suivant une autre forme de réalisation représentée à la fig. 6.A l'intérieur de ce tambour est supporté un axe u qui,suivant la présente invention, est fait, en une ou plusieurs parties. Les différentes parties peuvent avan- tag'eusement être supportées l'une dans l'autre. Sur le dessin on a désigné l'axe interne par v. Ces axes peuvent être mis en rotation ,ou en mouvement d'une manière appropriée quelconque. Le tambour peut aussi participer au mouvement des axes. De ces axes u et v partent des garnitures intérieures,par exemple des chaînes ou des pièces analogue:;,s'étendant en forme de rayons vers la paroi du tambour.

Le mouvement de l'ensemble du dispositif peut également se faire de tellefaçon les tambours sont soulevés par les axes u et v sont mis en rotation et tombent sur des saillies appropriées
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disposées dans le canal de départ des gaz. On peutréunir de cet- te manière différents mouvements du tambour et on obtiendrait ainsi une augmentation considérable du débit. I.e tambour effec- tuerait ainsi une rotation par saccades.

REVENDICATIONS.

-------------------- 1) Procédé pour l'échange de chaleur entre des corps solides et liquides ou gazeux,caractérisé en ce qu'à l'intérieur du four intercalé,des garnitures intérieures,par exemple des chaînes sont suspendues à un dispositif de support mis en rotation, pour recevoir et lécher la matière.

Claims

2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par la disposition de tuyères au moyen desquelles 1matière boueuse est injectée dans lefour intercalé.

3) Dispositif suivant les revendications 1 et 2,caractérisé en ce que les chaines ou les garnitures suspendues dans le four sont reliées entre elles par des chaînes transversales ou par des barres transversales.

4) Procédé pour le fonctionnement du dispositif suivant les revendicat'ons 1 à 3,caractérisé en ce que la matière séchée dans EMI9.1 le four intercalé est trcD sfomée, évent1.1 ell u ,:.)nt après broyage préalable,en miettes ou en billes gui parviennent dans cet état dans le four tubulaire rotatif placé,aprs,ou bien d'une manière connue d' abord sur %ne grillemobile ou un organe analogue et ensuite dans le four tubulaire rotatif.

5) Dispositif de cuisson suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de support pour les garniture: servant à recevoir la boue brute est placé sous un angle par rap- port à la verticale.

6) Dispositif de cuisson suivant les revendications 1 à 5, carac- térisé en ce que plusieurs nappes formées de garnitures appro- priées comme des chaines ou des pièces analogues sont suspendues des dispositifs de support appropriés et sont mises!en rotation. <Desc/Clms Page number 10>

7) Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les différentes nappes tournent en sens opposé l'une par rapport à l'autre .

8) Dispositif suivant les revendications 6 et 7,caractérisé en ce qu'entre les différentes nappes tournantes on a disposé des garnitures fixes.

9) Dispositif suivant les revendications 6 à 8,caractérisé en ce que les nappes situées concentriquement l'une à l'autre sont actionnées à des vitesses de rotation différentes.

10) Dispositif suivant les revendications 6 à 9,earactérisé en ce que le réservoir entourant les nappes est mis en rotatio: 11) Dispositif suivant les revendications 1 à 10,caractérisé en ce que les entrelacements,les chaînes,les nappes de chaines, ou les piècesanalogues servant à recevoir la matière boueuse sont fixés à des dispositifs de support qui sont mis en mouve- ment d'oscillation ou de basculement.

12) Dispositif suivant les revendications 1 à 11,caractérisé en ce que le dispositif de support a la forme d'un fléau de balance qui est mis en mouvement avec les nappes de chaine suspendues des deux côtés.

13) Dispositif suivant les revendications 1 à 12,caractérisé en ce que les différents bras du dispositif de support sont montés de façon à pouvoir tourner et sont mis en mouvement dans le plan vertical ou dans le plan horizontal.

14) Dispositif suivant les revendications 1 à 13,caractérisé en ce que le dispositif de support comprend plusieurs bras qui sont montés de façon à pouvoir tourner autour d'un pivot commun et qui sont mis en mouvement d'oscillation.

15) Dispositif suivant les revendications 1 à 14,caractérisé en ce que le dispositif de support exécute en même temps que le mouvement d'oscillation également un mouvement rotatif par saccades.

16) Dispositif suivant les revendications 1 à 15,caractérisé en ce qu'en vue de l'augmentation de la surface de séchage des nappes de chaines,le dispositif de support est en forme decercl< <Desc/Clms Page number 11> 17) Dispositif suivant les revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'outre le mouvement d'oscillation ou de basculement,le dispo- sitif de support pivote en va et vient dans leplan horizontal.

18) Procédé d' échange de chaleur suivant la revendication 1, caractérisée par un ou plusieurs corps placés horizontalement ou verticalement dans un canal de gaz brûlés,un réservoir ou un organe équivalent,corps dans lesquels des chaînes desentrelacemeni ou des pièces analogues sont suspendus librement pour recevoir la matière liquide ou solide.

19) Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la revendi- cation 18:caractérisé en ce que les corps tournants ont la forme de tambours,de tambours tamisants ou d'organes équivalents, à travers lesquels on fait passer radialement ou axialement les gaz chauds.

20) Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la reven- dication 18'caractérisé en ce que les chaines entrelacements ou pièces analogues servant à recevoir la matière sont fixés aux deux parois frontales du tambour ou du tambour tamisant.

21) Dispositif pour la réalisation du procéda suivant le reven- dication 18'caractérisé en ce que les chaînes,les entrelacements ou autres pièces analogues sont réunis en faisceaux séparés.

22) Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la revendi- cation 18 caractérisé en ce que les chaînes,les entrelacements ou pièces analogues s'étendent dans différentes directions à l'intérieur du tambour et se croisent en vue de venir en contact l'un avec l'autre.

23) Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la. reven- dication 18,caractérisé en ce que les différentes chaines les entrelacements ou pièces analogues s'étendent sensiblement paral- lelement aux deux parois frontales du tambour ou du tambour tami- sant. <Desc/Clms Page number 12>

24) Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la reven- dication 18 caractérisé en ce que les chaînes,les entrelacement: ou pièces analogues s'étendent en hélices.

25) Dispositif pour la réalisation du procédé suiant la reven- dication 81, caractérisé en ce que les différents tambours, les tambours tamisants ou organes équivalents sont disposés vertica- lement l'un en-dessous de l'autre.

26) Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la revendi- cation 18} caractérisé en ce que les tambours scnt rais en mouve- ment de basculement en s'élevant et s'abaissant.

27) Procédé d'échange de chaleur suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu' partir de l'axe médian d'un tambour fixe ou mobile;avantageusement suspendu verticalement,des garnitures telles que des chaines ou des organes équivalents, pour recevoir la matière s'étendent en rayonnant vers la paroi intérieure du tambour.

28) Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la reven- dication 27,caractérisé en ce que le tambour est déplacé dans le sens vertical et est mis en rotation par saccades.

29) Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la reven- dication 37,caractérisé en ce que 1?axe est fait en une ou plusieurs parties placées avantageusement l'une dans 7,'autre.

30) Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la reven- dication 27, caractérisé en ce que l'axe ou le tambour ou ces deux pièces sont déplacés en va et vient dansle plan vertical.