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Perfectionnements aux appareils pour l'exécution de procédés d'échange thermique.
La présente invention concerne un appareil pour l'exécution de procédés d'échange thermique, tels que le sé- chage, la calcination, la carbonisation, la réfrigération, ou autre traitement, de matières en forme de poudre, de grains ou de morceaux, en se servant de gaz de transmission et d'ab- sorption de chaleur, ainsi que de l'évaporation de liquides, de solutions, etc..., en utilisant des gaz de transmission de chaleur, ou du refroidissement de gaz ou de la condensation de vapeurs en utilisant un liquide réfrigérant.
L'appareil comprend essentiellement un tambour ro- tatif, horizontal ou incliné, comportant un grand volume de charge ; ce tambour est pourvu d'une ou plusieurs roues à
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pales ou vannes, disposées de façon à tourner en direction longitudinale, en mélangeant la charge de manière effective et en la distribuant, tout en pouvant enlever éventuellement de la charge le gaz en question.
Lorsqu'un liquide doit être évaporé en se servant d'un gaz porteur de chaleur, ou lorsqu'une condensation de vapeur a lieu au moyen d'un liquide réfrigérant le gaz, et la vapeur et le liquide sont introduits simultanément dans la charge.
Les dessins ci-joints représentent, à titre d'e- xemples, des formes d'exécution de l'appareil d'après l'in- vention.
Les fig. 1, 2 et 3 sont des coupes longitudinales de tambours rotatifs, avec plaques de bout fixes; les tam- bours des fig, 1 et 2 sont disposés horizontalement et celui de la fige 3 dans une position oblique.
La fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la fig. 2.
Les fig, 5,6, 7 et 8 montrent une autre construc- tion de l'appareil de l'invention. Dans cette construction la roue à pales est montée autour d'un tuyau fendu, ou d'un élément équivalent, par lequel le gaz est amené aux conduits formés dans la charge par la roue à pales.
La fig. 5 est une coupe longitudinale du tambour rotatif.
La fig. 6 est une coupe transversale suivant la ligne VI-VI de la fig. 5.
La fig. 7 est une* coupe longitudinale d'un autre tambour, et
La fig. 8 une coupe transversale suivant la ligne VII-VII de la fig. 7.
Le tambour rotatif est désigné par 1, les plaques de bout fixes par 2 et 3. Ces plaques de bout sont pourvues d'entrées et de sorties pour la matière au-dessus du niveau de la charge, mais l'entrée ou la sortie, ou les deux à la
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fois, peuvent dans certains ca être disposées au-dessous du niveau de la charge, la matière étant alors amenée ou enlevée par des dispositifs connus, étanches aux gaz dans une certaine mesure.
Le ventilateur refoulant le gaz et la vapeur dans la charge est désigné par 50
La roue à pales,qui mélange la charge et y forme des conduits longitudinaux pour l'amenée et la distribution du gaz, est désignée par 4 sur les figures 1, 3 et 4, et par 4 et 4a sur la fige 2. Dans la fige 3 l'arbre de cet- te roue est monté obliquement par rapport à l'arbre du tam- bour.
La fig. 4 montre la direction de rotation du tam- bour et de la roue à'pales, et les conduits longitudinaux 6 pour le gaz, formés successivement pendant la rotation. La formation des conduits est très avantageuse lorsque l'arbre rotatif de la roue à pales est disposé excentriquement par rapport à l'arbre du tambour ou du récipient,ainsi que repré- senté sur la fig. 4. En effet pendant la rotation, la matiè- re de la charge est obligée de glisser en partie hors des in- tervalles entre les pales,sur le côté inférieur de la roue, en raison du fait que l'enveloppe s'écarte en ce point de la roue à pales. Lorsque le tambour ou récipient est station- naire, la roue à pales peut tourner aù moyen d'une force motrice située à l'extérieur, la charge étant alors mélangée et les conduits ou creux pour le gaz se formant dans cette charge.
Dans les fige 1 à 3, l'arrivée de gaz est consti- tuée par une ouverture et des perforations prévues dans la plaque de bout 2 au-dessous de la roue. De ce fait, le gaz est dirigé dans les conduits formés successivement sous la roue; il est réparti dans la charge et la traverse.
Dans la fig. 1, des sorties de gaz 7 sont pré- vues dans la plaque de bout 3 au-dessus du niveau de la charge.
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La fig. 2 montre une partie fixe située sur la pla- que 3 dans le prolongement du tambour et pourvue de sorties 8 pour le gaz au-dessus du niveau de la charge. Cette figu- re montre aussi deux roues à pales 4 et 4a ; la roue 4a se trouve une entrée 9 par laquelle on peut introduire un gaz froid pour refroidir la charge préalablement séchée et chauf- fée, ou par laquelle on peut enlever le gaz de la charge.
La fig. 2 montre un tuyau d'arrosage, ou un élé- ment équivalent, par lequel des liquides ou des solutions peuvent être introduits dans la charge, soit pour l'évapora- tion, soit pour le refroidissement et la condensation de va- peurs, qui sont ajoutées à la charge. Dans de semblables utilisations du tambour, la charge peut se composer d'une substance sèche obtenue à l'évaporation, ou d'une autre ma- tière solide appropriée, par exemple des corps pleins, des an- neaux, des sphères, etc, comportant une grande surface pour le gaz et le liquide.
Il est évident que le liquide peut être introduit au-dessous du niveau de la charge, par exemple conjointement avec le gaz amené, S'il s'agit seulement de refroidir la charge, on se borne à ajouter de l'air ou un gaz froid,
Dans certains genres de séchage ou de carbonisation il est avantageux de maintenir l'air ou le gaz porteur de chaleur, en circulation entre l'appareil et un calorifère dé- bitant de la chaleur, un réchauffeur, etc, et dans ce cas l'appareil est pourvu d'un tuyau de circulation et d'un ré- chauffeur, etc.
Dans les fig. 5 et 6, l'enveloppe rotative est dé- signée par 11 et les plaques de bout fixes par 12 et 13; le tuyau conique pour l'arrivée de gaz est désigné par 14 et la roue à pales, tournant sur ce tuyau, par 15. Cette roue est pourvue de cloisons 16 reliant les palettes et guidant ou distribuant le gaz à des parties définies de la charge. Dans la rotation du tambour, la roue à pales est ac- tionnée par des cames ou tétons 17, fixés à l'intérieur du
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tambour et attaquant la roue, Il est évident que la roue à pales peut recevoir son mouvement de l'extérieur d'une pla- que de bout du tambour, ou d'une autre manière quelconque.
Le tuyau 14 est pourvu de rainures longitudinales
18, ou d'équivalents, par lesquelles le gaz est refoulé dans la charge entre les pales de la roue. Il est évident que d'autres ouvertures, par exemple des perforations, etc., peu- vent remplacer ces rainures. Les conduits de gaz mentionnés ci-dessus, formés dans la charge du tambour sont indiqués en 19 sur la fig. 6. Le ventilateur refoulant le gaz est indi- qué en 20. Le tambour de la fige 5 est pourvu à une extrémi té d'une chambre fixe 21 pour le gaz résiduel, ou d'un dis- positif équivalent pour enlever les gaz d'échappement par la sortie 22 et évacuer la matière par la gouttière 23. Les gaz d'échappement peuvent évidemment être recueillis d'autre manière, par exemple par l'ouverture 24 de la plaque de bout 12, où les gaz sont le plus froid.
Le tuyau de circula. tion de gaz mentionnée ci-dessus est représenté schématique- ment en 25. Ce tuyau s'étend de la chambre 21 du tambour au côté d'aspiration du ventilateur 20, et un réchauffeur, un radiateur, etc.., 26, est relié pour chauffer le gaz.
Les fige 7 et 8 montrent une autre construction prévue pour certaines autres matières. Dans cette forme d'ap- pareil, le tambour rotatif est remplacé par un récipient fixe 27 avec plaques de bout fixes 12 et 13, et la matière est retournée ou mélangée dans ce récipient au moyen de tirants ou barres 29, montés entre des anneaux coaxiaux 28 et tour- nant conjointement avec la roue à pales. De plus le tuyau d'amenée de gaz 14 est divisé en deux parties avec des en- trées venant des deux plaques de bout. De cette façon, la matière peut être d'abord soumise au séchage par un gaz chaud, après quoi à un refroidissement par un gaz froid, ou à une carbonisation, etc. Le tuyau de gaz 14 est divisé pour les différents gaz par des cloisons 30.
La construction peut évidemment subir de notables
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modifications sans s'écarter de l'invention. L'une,des pla- ques de bout, ou les deux, peuvent tourner. Dans ce cas la matière entre dans l'appareil et en sort par des dispositifs connus,
Il est évident que la roue à pales peut comporter des formes différentes. Sur les dessins ci-joints, elle com- porte six pales droites, mais elle peut comporter un nombre plus ou moins grand de pales, inclinées ou divisées, perforées ou pourvues de parties annulaires assurant l'effet désiré pour les diverses matières. La roue à pales peut aussi être dispo- sée de manière à être parcourue et chauffée par de la vapeur ou un autre agent de chauffage, de façon que cette roue débite directement de la chaleur à la charge.
On peut ainsi réduire la quantité requise d'air ou de gaz, dans certains cas jus- qu'au minimum nécessaire pour enlever la vapeur dégagée pen- dant le séchage.
REVENDICATIONS : -
1.- Appareil pour l'exécution de procédés d'échange thermique sur des matières en forme de poudre, de grains et de morceaux, par adjonction ou enlèvement de @ chaleur au moyen d'un gaz ou d'un mélange gazeux, caractérisé par un tambour horizontal ou oblique, de préférence rotatif, pour recevoir la matière, ce tambour comportant une ou plusieurs roues à pales, ou éléments agitateurs similaires, avec un arbre stationnaire, ces éléments étant montés en direction longitudinale du tambour et étant disposés pour former dans la charge, pendant la rotation, des conduits longitudinaux pour le gaz.
2.- Forme d'exécution d'après 1 , caractérisée en ce que l'arbre rotatif de la roue à pales est monté excentriquement par rapport à l'arbre du tambour.
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