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Procédé et machine pour la préparation mécanique de combustiblessolides pulvérisés.
L'invention concerne un procédé pour la préparation mécanique de matières solides pulvérisées, de combustibles notamment, ainsi qu'une machine d'ensemble, très ramassée et compacte, permettant de réaliser ce procédé pratiquement, dans la description qui suit, on suppose qu'il s'agit plus particulièrement de la préparation mécanique de charbon pulvérisé.
Le nouveau procédé consiste à former un circuit de séchage, alimenté par un dispositif transporteur tel qu'une vis d'Archimède, par exemple, laquelle, d'une part, admet dans le circuit de séchage, à chaque instant, une quantité de charbon constante et, dtautre part-, extrait de ce circuit de séchage une quantité de charbon sec égale,
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à chaque instant, à la quantité de charbon pulvérisé prélevée par les appareils d'utilisation et transmet cette quantité de charbon sec à un circuit de pulvérisation; une trémie d'alimentation fournit au dispositif transporteur une quantité de charbon frais égale à celle extraite du circuit de séchage.
C'est en dérivation sur ce circuit de séchage qu'est prévu le circuit de pulvérisation qui reçoit, à chaque instant, du circuit de séchage, juste la quantité de charbon sec nécessaire pour compenser la quantité de combustible pulvérisé utilisée. A u lieu d'un seul circuit de pulvérisation, on peut en prévoir plusieurs susceptibles d'être mis en marche ensemble ou séparément, chaque circuit comportant un appareil pulvériseur.
Sur chacun de ces circuits de pulvérisation, après les appareils pulvériseurs, est intercalé un circuit d'appareils séparateurs qui, refusant le combustible insuffisamment pulvérisé, admettent, au contraire, le combustible fin et l'amènent dans une réserve ou appareil stockeur jusqu'à ce qu'il y atteigne un niveau déterminé.
Lorsque ce niveau est atteint, le charbon fin qui est en excès est ramené par un transporteur spécial, en même temps que le refus ou combustible insuffisamment pulvérisé, à ltentrée des circuits de pulvérisation dans lesquels le charbon fin en excès et le charbon refusé pénètrent par priorité au oombustible frais venant du circuit de séchage.
Cest dans la réserve de combustible pulvérisé, alimenté comme il vient d'être dit jusqu'à hauteur d'un niveau déterminé, que le combustible fin est puisé pour l'alimentation des appareils d'utilisation.
Ce procédé est mis en pratique par la machine d'ensemble ci-après décrite qui permet de réaliser le cycle de travail'indiqué, elle est complétée par les ventilateurs et laie transporteurs nécessaires au bon fonctionnement.
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Ceci exposé, il convient de rappeler que les appareils de pulvérisation connus dits individuels, qui sont installés à proximité du ou des foyers qu'ils alimentent directement, ont l'inconvénient de manquer de souplesse et d'être difficiles à conduire, surtout en marche variable, parce qu'il faut, à chaque instant, proportionner leur production aux besoins. Ces inconvénients sont évités avec la machine conforme à l'invention, laquelle donne une grande sécurité de marche,. comparable à celle des centrales de pulvérisation qui accumulent un stock de charbon pulvérisé, cependant que l'alimentation de chaque pulvériseur reste constante et régulière et que ce pulvériseur est toujours dans les conditions de marche optima.
Pour bien faire comprendre l'invention, on¯en a décrit ci-après des formes particulières de réalisation, mais ce à titre d'exemples seulement, en regard des Dessins annexés sur lesquels
La figure 1 représente un schéma du principe sur lequel est basé le nouveau procédé.
La figure 2 est une vue d'ensemble, en élévation latérale, avec arrachements partiels, d'une machine conforme à l'invention et la figure 3 est la vue en plan correspondante
La fi,¯ure 4 est une vue par bout avec arrachements partiels, )rise du côté du circuit de pulvérisation.
La figure 5 est une vue en coupe transversale suivant le plan V-V de la figure 6 d'une variante de construction du sécheur.
La figure 6 est une vue en coupe horizontale suivant le plan VI-VI de la figure 5 et
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la figure 7 en est une vue longitudinale avec arrachement partiel.
En se reportant à la figure 1, on voit en a le circuit de séchage, en c la trémie qui alimente ce circuit en charbon frais déplacé dans le sens de la flèche- A, en b sa vis transporteuse et d désigne la conduite allant au circuit de pulvérisation e. Le charbon pulvérisé dans ce circuit e est entraîne par courant d'air dans le circuit de séparation ± ou il est trié par le séparateur g; le refus, cest-à-dire le charbon insuffisamment pulvérisé, passe par l dans la vis transporteuse h qui le ramène dans le circuit de pulvérisation e dans lequel il entre par priorité avant le charbon frais venant du circuit de séchage a par la conduite d.
Le charbon fin prêt à l'emploi, en quittant le séparateur ±'arrive par la conduite 1 dans la réserve j, laquelle comporte certaines dispositions, ci-après décrites, permettant de régler la finesse du combustible mis en réserve; pour l'envoi aux appareils d'utilisation,le charbon pulvérisé est prélevé par le conduit k.
Comme il a déjà été dit, lorsque le charbon fin atteint dans la réserve 1 un niveau 1 prédéterminé, l'excédent revient par la conduite Li dans la vis transporteuse h et il rentre dans le circuit de pulvérisation e également avec priorité sur le charbon frais alimenté par d,
La machine représentée sur les figures 2, 3 et 4 pour la réalisation du nouveau procédé de traitement mécanique du charbon comprend un sécheur horizontal a à air chaud dans lequel est monté un arbre à palettes 1 déplaçant le charbon dans le sens de la flèche A. Le charbon frais arrive constamment par la trémie d'alimentation c (fig. 3 et 4) dans la vis transporteuse b qui complète le sécheur a.
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Cette vis transporteuse déplace le charbon frais dans le sens de la flèche B, l'introduit en 3 dans le sécheur et l'en extrait en 4 (fig. 3); et comme la trémie d'alimentation remplit toujours la vis, celle-ci introduit en 3 un mélange de charbon frais et de charbon déjà en circuit, mais en quantité totale toujours constante.
Lorsque le charbon sec,repris en 4 par la vis b, arrive au-dessus de l'ouverture d qui met en communication les vis transporteuses b et h, il descend par gravité, en quantité nécessaire pour achever le remplissage de la via h; c'est cette quantité de charbon qui est ensuite remplacée dansla vis b par la trémie c et on comprend que la quantité de charbon frais, introduite à chaque instant dans le circuit, est exactement égale à la quantité entraînée par la vis h.
Cette vis h conduit le charbon qu'elle déplace à la goulotte 5 d'ou il gagne par gravité le pulvériseur e après avoir traversé, soit un séparateur électro- magnétique, soit un tambour magnétique (non représenté) qui arrête les débris de fer pouvant se trouver accidentelle- ment mélangés au charbon.
Aprèspulvérisation, le charbon quitte le circuit de pulvérisation e par le conduit ascendant f (fig. 4), entraîné par un courant d'air qui est produit par le ventilateur 6 et qui l'amène au séparateur pneumatique g constitué par plusieurs séries de tôles perforées 7, 8,9, 10 que le charbon rencontre successivement. Les grains les plus fins vont jusqu'aux tôles extrêmes,10, tandis que les plus gros arrêtés par les premières tôles 7 et 8, tombent directement dans la vis h qui les ramène dans le circuit de pulvérisation e;
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les grains les plus fins s'accumulent dans la partie basse du séparateur qui constitue la réserve.
Le volet 13 monté dans le séparateur g et dont la position est réglable au moyen du levier 14, permet de déverser le charbon pulvérisé et trié, soit dans la iris transporteuse h soit dans la réserve 1 et fournit, ainsi, le moyen de régler instantanément la finesse du charbon admis en 1; en effet, si le volet 13 est amené dans la position voulue pour recueillir le charbon arrêté par les tôles 9 ou 8, le produit est moins fin que si le volet recueille seulement le charbon arrêté par les tôles 10.
L'air qui a entraîné le charbon dans le circuit séparateur! ± s'échappe par la tubulure 11 et peut être ramené, par un conduit approprié, vers l'ouverture d'aspiration du pulvériseur e, en sorte que c'est toujours le même air qui circule en circuit fermé; une ouverture 12, mettant en communication leséparateur g et le sécheur a, permet de maintenir ce dernier en dépression et d'éviter ainsi les fuites de charbon pulvérisé.
Une vis transporteuse 15, à pas contraires sur les deux moitiés de sa longueur, ramène constamment à la vis h les refus du séparateur, lesquels refus se déposent sur toute la largeur de l'appareil.
Lorsque la réserve est remplie jusqu'au niveau 1 de charbon pulvérisé à la finesse voulue, le charbon fin qui arrive en excédent'de cette quantité est repris automatiquement par l'extrémité de la vis h qui le ramené à centrée du circuit de pulvérisation e; on voit, d'ailleurs, que ce charbon fin y passe, avec les refus du séparateur, avant le charbon frais que la vis b extrait du sécheur a., ce dernier ne faisant que compléter le remplissage de la vis h par l'ouverture d.
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Il est, également, à faire remarquer que les refus du séparateur ne retournent pas au sécheur et ne se trouvent jamais en contact avec le charbon humide entrant par la trémie c.
Le charbon pulvérisé à la finesse voulue destiné aux appareils d'utilisation est preuve à la partie baisse de la réserve 1 par les vis k qui l'amènent à la conduite
16 du ou des brûleurs.
L'air chaud employé au séchage entre dans le sécheur a par une ouverture 17 (fig. 4), sort à l'autre extrémité par une ouverture 18 et traverse alors la caisse. de dépoussiérage 19 (fig. 3) qui est située au-dessus de la vis b et qui renferme. des tôles perforées 20; ces tôles arrêtent les poussières et les précipitent dans la vis b, L'air s'échappe ensuite en 21 (fig. 3} et la tubulure de sortie peut être reliée soit à l'aspiration des ventila- teurs d'air primaire entraînant le charbon pulvérisé aux bruleurs, soit à l'aspiration dtun ventilateur spécial qui le rejette à l'atmosphère.
L'ensemble est commandé par un moteur électrique 24 et il est prévu des dispositifs convenables, de type connu quelconque, permettant de régler la vitesse des différents organes en mouvement; par exemple, la vitesse de rotation de la vis h peut être réglée par les poulies-cônes 22 et 23.
Les dessins de la machine d'ensemble ne présentent qu'un seul pulvériseur,, mais on peut en prévoir deux, trois ou davantage, côte à côte, travaillant en dérivation sur un même circuit sécheur; dans ce cas, il y aurait autant de séparateurs que de pulvériseurs et l'on pourrait, d'ailleurs, mettre quelques uns d'entre eu;, en service, les autres étant en réserve.
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Les figures 5,6 et 7 sont relatives à une variante d'exécution du sécheur établi de façon à réaliser un concassage et un triage préliminaires.
Sur ces figures, on a représenté en a le sécheur avea l'arbre 1 à palettes 2 susceptible de tourner assez vite pour produire un concassage énergique du charbon et d'envoyer le charbon ainsi broyé sur une grille 25 qui ne laisse passer que le charbon de grosseur voulue et arrête les matières non granulées; celles-ci, pierres, ferrailles, etc. en suivant la grille retombent à l'extrémité du sécheur a dans la boive 26, d'où on les extrait périodiquement. Les palettes 2 sont montées, de préférence, en hélice, sur l'arbre 1, de manière à favoriser le déplacement du charbon dans le sens de la flèche A.
De la description qui précède, il résulte que:
Le charbon qui passe dans le circuit sécheur a est du charbon frais ou bien du charbon déjà passé dans le circuit de séchage, mais non encore distribué au* circuit de pulvérisation: le refus du séparateur 1:. ne revient jamais au sécheur.
Le refus du séparateur et le fin non mis en réserve en jrepassent dans le circuit de pulvérisation e avant le charbon frais et sec lequel ne donne,chaque fois, que l'appoint de remplissage de la vis h du pulvériseur.
Ltapport de charbon frais est égal à la quantité de charbon fin consommée ou mise en réserve.
Ltalimentation du pulvériseur est constante et régulière.
Dans le circuit de pulvérisation, 1'apport de charbon sec est égal à la quantité consommée ou mise en réserve,,
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La machine peut fonctionner,, sans arrêt, en circuit complètement fermé, le charbon circulant sans s'accumuler en aucune partie.
Le sécheur peut fonctionner sans arrêt et en circuit fermé, tout à fait indépendamment du pulvériseur .
Dans le cas où il est prévu plusieurs circuits de pulvérisation, ceux-ci sont indépendants.
Le stock de la réserve.1 permet les surcharges temporaires, en évitant tous à-coups dans la marche du pulvériseur.
Le circuit des séparateurs est indépendant des ventilateurs desservant les brûleurs.
On a toute liberté pour doser le mélange d'air comburant et de charbon dans les proportions désirées, contrairement à ce qui se passe avec'les ventilateurs qui, alimentant les brûleurs, aspirent directement dans le séparateur.
La finesse du charbon reste toujours la même pour une même position du volet 13, car le circuit de séparation est indépendant; cette finesse est,, d'ailleurs, réglable instantanément.
Les gaz du sécheur abandonnent leurs
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poussières dans la vis d'alinentation b du sécheur.
La réserve de charbon pulvérisé permet d'allumer les brûleurs avant de mettre la machine en route, simplement en faisant tourner les vis des distributeurs, de sorte qu'on peut, ainsi, remettre en pression une chaudière suffisante pour actionner la machine; cet avantage est appréciable, en particulier dans le cas d'un navire en escale dans un port, car il nes pas nécessaire de conserver une chaudière chauffée à. la pelle.
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La réserve permet, aussi, le réchauffage des grandes chaudières marines cylindriques.
La réserve procure, également, une grande sécurité de marche en cas d'arrêt momentané ou partiel, surtout avec deux circuits pulvériseurs.
La machine est compacte et ne présente qu'une faible hauteur, circonstance intéressante pour les applications à la marine.
Bien entendu, sans sortir des limites de l'invention, on peut lui apporter toutes les modifications qui n'en altèrent pas l'esprit et utiliser pour sa réalisation tous matériaux appropriés, de même qu'on peut varier les formes représentées, sous réserve de satisfaire aux conditions indiquées et dTatteindre le but recherché.
On peut, notamment, modifier la position relative des différents organes et dispositifs, pourvu que leur disposition réponde dans son ensemble, au schéma de la figure 1. On peut, d'ailleurs, utiliser la combinaison entre eux: d'un certain nombre de ces circuits et parties ou les remplacer isolément par quelqu'autre équivalent.
Les moteurs d'entraînement, les appareils de transmission, les mécanismes de réglage de la vitesse des différentes parties peuvent être d'un type approprié quelconque et il va de soi que les vis transporteuses peuvent être remplacées, par exemple, par des appareils à chaîne.