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"PROCEDE Et APPAREIL POUR LA SEPARATION DES PARTICULES DE CALIBRES DIFFERENTS DE MATIERES GRANULEUSES ET ANALOGUES", L'invention est relative à un procédé et un appareil pour diviser, à l'aide d'un courant d'air ou de gaz, des mélanges de matières granuleuses ou analogues, suivant les grosseurs ou calibres différents des particules composant ces mélanges.
Elle s'applique notamment à la, séparation des masses de charbon suivant la grosseur des grains, mais vise également le traitement de toutes autres matières minérales ou industrielles.
Pour simplifier l'exposé ci-après, on désignera par "le brut" le mélange à traiter, par "la poussière" les particules du calibre le plus fin, et "le dépoussiéré" la matière du calibre le plus gros obtenu après séparation de la poussière.
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Il est connu qu'un courant d'air ou de gaz qui traverse un mélange de particules de calibres différents d'un produit, exerce sur les particules un effet de pression et, dans le cas où le courant d'air passe debas en haut,. la sustentation ainsi imposée à certaines particules les enlèvera et les séparera d'autres particules n'ayant pas subile même effet au même degré. La netteté ou qualité de la séparation dépend essentiel- lement de la vitesse du courant d'air, de l'uniformité de son action et du temps pendant lequel la matière reste exposée à cette action.
Pour assurer un enlèvement aussi complet que possible des matières, on a généralement utilisé un courant d'air animé d'une vitesse dépassant sensiblement celle qui devrait suffire théoriquement. Mais en même temps que les poussières, on enlève alors une quantité appréciable de grains qui devraiert rester dans le dépoussiéré.
Afin d'obtenir l'uniformité d'action du courant d'air sur le produit brut, de façon que l'air exerce un même effort sur toutes les particules de mêmes dimensions, on a eu recours à une chute de la matière brute à travers un courant d'air. De cette façon, les particules forment un rideau dont la continuité ne peut pas provoquer une déviation de l'air par suite d'une résistance inégale qui aurait pour effet une vitesse de l'air trop élevée en certains endroits et trop faible en d'autres. de sorte que le résultat recherché ne serait pas obtenu.
En utilisant la chute de la matière brute, on ne dispose toutefois,- pour des raisons d'ordre technique qui imposent les limites admissibles de la hauteur de chute,- que d'un très court temps d'action de l'air qui ne pennet pas l'obtention d'un résultat parfait.
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En vue de remédier à cet inconvénient, on a préconisé d.e répéter un certain nombre de fois la dite opération, mais cette succession de périodes très courtes d'action de l'air n'améliorent pas sensiblement le résultat final et les chutes répétées produisent d'a,illeurs un effritement de la matière et une formation d'un surplus de poussières.
Suivant l'invention, on obvie à ces divers désavantages grâce à l'emploi d'un courant d'air ou de gaz de nature pulsatoire, qui est obligé à traverser un lit ou rideau de matières à dépoussiérer qui se déplace sur un support perméable de pré- férence faiblement incliné.
On entend par courant d'air pulsatoire un courant dont l'intensité ou vitesse et le volume varient périodiquement.
Sous l'action du courant d'air pulsatoire qui agit de bas en haut sur le lit de matière granuleuse arrivant sur le support perméable, cette matière est amenée dans un état tel qu'elle se comporte comme un liquide et se répand uniformément sur le dit support, ce qui assure automatiquement l'uniformité d'action du courant d'air sur toute l'étendue du lit ou rideau de matière.
On pourrait utiliser une paroi . 'perméable horizontale sur laquelle le dépoussiéré serait enlevé par des moyens mécaniques ou autres, après une durée convenable de l'opération de dépoussiérage. On pourrait notamment utiliser une courroie perméable sans fin, se déplaçant au-dessus d'une bouche d'amenée du courant d'air pulsatoire.
Il est toutefois avantageux d'utiliser un support perméable faiblement incliné, d.e sorteque le déplacement dela matière granuleuse est obtenu automatiquement par écoulement de cette matière suivant la pente du support. La vitesse d'écoulement de la matière et donc le temps pendant lequel elle reste
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soumise à l'action du courant d'air, sont à la fois fonction de l'inclinaison du support perméable et du degré de liquidité de cette matière, c'est-à-dire de la pulsation du courant d'air.
On dispose donc, pour un support perméable de dimensions déterminées, de deux moyens pour régler à volonté la durée de l'opération de dépoussiérage pendant laquelle le courant d'air soulève, suivant sa vitesse moyenne, toute particule solide pour laquelle l'effet de la gravité est plus faible que la pression dynamique lui imprimée par le courant d'air.
Comme le courant pulsatoire agit uniformément et pendant une durée relativement longue, on peut l'utiliser à une vitesse moyenne relativement faible, incapable de provoquer le transport des grains de dimensions supérieures à celles des plus gros grains qu'on désire enlever. En plus, la pulsation précente l'avantage d'intervenir périodiquement pour retenir les grains qui ont commencé à quitter le lit de matière et qui ne doivent pas être enlevés, lesquels grains retombent sur le dit lit et restituent à l'air l'énergie qui a pu leur être indûment comnuniquée par choc.
Il a été constaté que sous l'action d'un courant d'air pulsatoire, la matière subit un assèchement qui améliore le degré de séparation. Suivant l'invention, on peut employer de l'air dont la température est supérieure à la température ambiante,pour favoriser cet assèchement.
Au fûr et à mesure que le lit se déplace sur le support perméable, le courant d'air enlève des particules de dimensions de plus en plus grandes. La toute fine poussière est enlevée en premier lieu et, à la fin de l'opération, les particules les plus grosses qui doivent être séparées sont emportées par l'air. Ceci permet un classement des poussières enlevées.
Dans certains cas, il est utile de donner à l'air ayant
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traversé le lit de matière, une direction inclinée approximetivement vers l'endroit d'alimentation, de façon à créer un contre-courant entre le lit et l'air chargé de poussière.
Dans d'autres cas, il sera utile de donner au support perméable un prof il convexe ou concave dans la direction du déplacement du lit, afin d'obtenir, grâce à la pulsation de l'air et la "fluidité" du lit, un écoulement à vitesse variable de ce dernior.
L'air utilisé pour 1'opération de séparation -oeuf circuler soit en circuit ouvert, soit en circuit fermé. Sa circulation peut être créée par aspiration ou par insufflation à travers le lit de matière.
A titre d'exemple, deux modes da réalisation de l'objet de l'invention se trouvent décrits ci-après avec référence au dessin schématique annexé, qui montre deux variantes d'exécu- tion de l'appareil de dépoussiérage.
Comme montré en Fig. 1, l'appareil comporte une trémie 1 contenant le mélange de matières, par exemple granuleuses, à dépoussiérer, dont on règle, au moyen d'une vanne 2, l'écou- lement sur le support perméable 3, constitué par exemple par une tôle perforée.
Un courant d'air ou de gaz pénètre dans l'appareil par le conduit 4, se charge de poussières en traversant le lit de matières se trouvant sur le support 3, et est amené, par 10 conduit 5, dans une chambre 6, de préférence pourvue de chicanes, où se déposent les poussières, tandis que l'air quitte l'appareil par un conduit 7. Le dépoussiéré quittant le support 3 est évacué par un conduit 8.
La circulation de l'air peut être créée par un aspirateur branché sur le conduit 7. Pour éviter les entrées d'air par les orifices de la chambre 6 et du conduit 8, ceux-ci sont
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fermés par des clapets 9 et 10, qui peuvent être équilibrés de façon à ne s'ouvrir que sous un certain poids de matières.
Le réglage de l'inclinaison du support 3 peut être opéré Grâce à l'articulation en 11 d'une extrémité de celui-ci et au réglage de la position en hauteur, à l'aide de la vis de blocage 12, de la paroi 13 qui est réunie à l'autre extrémité du support 3. On peut ainsi régler l'inclinaison de celui-ci suivant la nature de la matière brute et la vitesse de déplacement qu'on veut imprimer au lit.
Un registre 14 est monté à rotation autour d'un axe 15 dans le conduit 4. Sa rotation, qui peut être obtenue par des moyens appropriés quelconques, produit périodiquement la fermeture partielle du conduit 4, de façon à créer des pulsations ou variations de vitesse et de volume du courant d'air qui pénètre dans le conduit 4 et va traverser le support 3. La vitesse et le débit du courant d'air seront maxima lorsque la. position du registre 14 est horizontale et minima lorsqu' élis est verticale.
Des vannes 16 permettent de modifier la section libre du conduit 4, de façon à pouvoir la réduire à l'aire couverte au maximum par le registre 14, lorsque celui-ci se trouve dans sa position verticale.
Les pulsations du courant d'air se transmettent forcément à la matière se trouvant sur le fond 3 et provoquent une vibration des grains de matière sur lesquels agit simultanément la poussée dynamique de l'air. On crée ainsientre les grains une mobilité telle que leur couche se comporte comme un liquide, de sorte que la matière s'écoule suivant la pente du fond 3, tout en se répandant uniformément sur toute l'étendue de celui-ci.
L'air traversant le lit de matières entraîne les particules
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suffisamment petites pour être supportées par une poussée correspondant à la vitesse moyenne du courent, lesquelles particules sont finalement déposées dans la chambre 6..
L'appareil montré en Fig. 2 ne diffère, en substance, de celui suivant Fig. 1, que par le décalage des conduits 5 et 8, de sorte que le conduit 5 vienne se placer au-dessus de l'endroit d'alimentation de la matière brute. Tous les filets d'air ayant traversé le lit et s'y étant chargés de poussières sont ainsi déviés dans une direction opposée à celle de l'écoulement du lit.
Il convient de noter que les pulsations de l'air peuvent être produites par tous moyens autres que ceux indiqués cidessus, capables de provoquer une pulsation convenable d'un courant d'air. On pourrait notamment remplacer le registre 14 par plusieurs petits registres tournant à mouvement conjugué.
Pour obtenir un classement des poussières suivant la grandeur des particules , on peut diviser le conduit 5 en compartiments à l'aide de cloisons qui forment le nombre voulu de conduits distincts qui se succèdent suivant la direction d'écoulement du lit de matière sur le support 3, et aboutissent à des chambres distinctes pour le dépôt des poussières.