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"PROCEDE DE CHAUFFAGE OU DE REFROIDISSEMENT DE MATIERES PULVERULENTES"
La présente invention est relative au chauffage ou au refroidissement de matières pulvérulentes telles que le ciment, les minerais granulés, etc., et a pour objet cer- tains perfectionnements ou modifications apportés au procédé faisant l'objet du brevet français N 805.936 du 6 Mai 1936:
Selon ce brevet, la matière à chauffer ou à refroidir est contrainte à se mouvoir d'une extrémité à l'autre d'un corps de révolution dont l'extérieur est chauffé ou refroidi, et cette matière est soumise d'une part à une force qui agit tangentiellement à la paroi du corps en obligeant toute la
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matière à se mouvoir en contact avec la surface intérieure de la paroi du corps à une vitesse élevée et, d'autre part, à une petite force qui agit parallèlement à l'axe du corps et qui est telle que la matière se meut d'une des extrémités du corps à l'autre à une faible vitesse, ladite matière se mouvant ainsi en réalité suivant un chemin hélicoïdal de faible pas.
L'appareil décrit dans ce brevet et destiné à mettre ce procédé en pratique comprend, d'une part, un réci- pient allant en augmentant de diamètre d'une extrémité à l'au- tre et dont la petite extrémité, située au-dessous de sa grande extrémité, contient un agitateur rotatif et, d'autre part, un récipient cylindrique disposé avec son axe horizon- tal et contenant aussi un agitateur rotatif.
Suivant la présente invention, la matière est en- traînée de bas en haut à l'intérieur d'un récipient à axe vertical, ou sensiblement vertical, par une vis rotative, ou un organe équivalent, qui l'oblige à monter le long de la paroi intérieure du récipient suivant des chemins hélicoïdaux de faible pas, c'est-à-dire que, de même que dans le brevet susmentionné, chaque particule se meut suivant un chemin de ce genre. Des moyens sont prévus pour chauffer ou re- froidir la surface extérieure de la paroi du récipient. La vis est de préférence pourvue d'un filet continu, qui peut être simple ou multiple. Ce filet peut être interrompu par intervalles et, dans ce cas, une portion des particules peut tomber dans les creux de la vis, en quittant ainsi un chemin hélicoïdal pour passer sur un autre peu après.
Ceci prolonge le temps de séjour des particules dans l'appareil,
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ce qui peut être désirable pour les refroidir ou les chauffer drune manière plus efficace. En outre, on peut utiliser l'équivalent d'une vis sous forme de racles ou palettes in-. clinées fixées à un système rotatif. Dans ce.cas, il'n'est pas essentiel que les racles ou palettes'soient toutes disposées suivant la même hélice imaginaire.
Bien entendu, si la matière doit être soulevée en surmontant l'action de la pesanteur, certaines conditions doivent être remplies. On peut exprimer ces conditions mathé- matiquement en disant que, si la matière doit être élevée par une vis à filet continu, r #2 ne doit pas être inférieur à
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r étant le rayon d'un récipient cylindrique destiné à con- tenir la vis, # est la vitesse angulaire de la vis, # le pas.-de la vis , #1 le coefficient de frottement entre la ' matière et la paroi ,au récipient et32 le coefficient de frottement entre la matière et la vis.
La vis doit par conséquent posséder des dimensions telles et tourner à une @ vitesse telle que, en tenant compte des deux coefficients de frottement, la condition qui vient d'être indiquée soit sa- tisfaite. La matière sera alors chassee contre la paroi inté- rieure du récipient et s'élèvera le long de cette paroi suivant des chemins hélicoïdaux de faible pas.
'En réglant les facteurs variables r, # , #, #1 . et ainsi que -la quantité d'agent de refroidissement ou 2 de chauffage fournie, il est possible d'obtenir lé degré dé- siré de refroidissement ou de chauffage conjointement avec le débit ou taux de passage des quantités prédéterminées de
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matière à travers l'appareil. Ainsi, si la vis est très polie, c'est-à-dire si #2 est faible, alors que la paroi du récipient est rugueuse, cette paroi étant par exemple pourvue de stries verticales, c'est-à-dire que [,Il est grand, le débit de la matière à travers l'appareil sera augmenté.
Pour mieux faire comprendre l'invention et facili- ter sa mise en pratique, on décrira maintenant, en se référant au dessin schématique annexé, trois exemples de réalisation d'un appareil permettant de mettre ce procédé en pratique.
La figure 1 est une coupe du premier mode de réa- lisation.
La figure 2 représente, partie par une vue en élé- vation et partie par une vue en coupe, le second mode de réa- lisation.
La figure 3 est une coupe verticale de la partie inférieure du troisième mode de réalisation, cette coupe étant prise par la ligne III-III de la figure 4.
La figure 4 est une coupe par la ligne IV-IV de la figure 3.
On se référera d'abord à la figure 1. La matière est soulevée à l'intérieur d'un récipient 1 à l'aide d'une vis 2 munie d'un arbre vertical 3. et disposée de façon que son bord soit placé à un léger écartement de la paroi inté- rieure du récipient. L'arbre 2 est monté dans des paliers 4 et 2 et reçoit un mouvement de rotation d'une poulie 6. La matière est introduite dans la partie inférieure du récipient par une vis sans fin 8 portée par un arbre qui est monté dans des paliers 10 et 11 et entraîné par une poulie 12. La 'vis sans fin 8 travaille dans une boîte 1 à laquelle la ma- tière est amenée par une trémie 13.
Cette vis sans fin
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amène la matière à la partie inférieure du récipient 1 sous une pression appropriée et, dans cette partie du récipient ladite matière est recueillie par la vis 2 qui tourne à une vitesse élevée et l'élève à l'intérieur dudit récipient 'suivant des chemins hélicoïdaux de faible inclinaison. Au sommet du récipient, la matière est introduite dans un espace limité par des parois verticales 14, un couvercle 15 et un plan incliné 21, glisse sur ce dernier et est évacuée par une goulotte d'échappement 16. Le récipient 1 est refroidi par de l'eau qui arrive par un tuyau 17, coule sur la paroi de la boite et est recueillie par une auge 20.
L'appareil de la figure 2 ne diffère de l'appareil de la figure 1 qu'en ce qui concerne le dispositif à l'aide duquel la matière est introduite dans le récipient 1, de sorte que la partie supérieure de la figure 2 représente l'extérieur de la partie supérieure'de la figure 1. Sur la figure 2, la matière est introduite par une trémie 18 qui est pourvue de parties verticales t inclinées, ce qui assure la pression nécessaire au fond du récipient 1. Un agitateur rotatif 19 est prévu au fond de ce récipient.
On se référera maintenant aux figures 3 et 4.
L'appareil comprend un récipient vertical 1 dont l'extrémité inférieure reçoit la matière d'une trémie 18, comme dans le cas de l'appareil de la figure 2. Toutefois, dans l'appa- reil des figures 3 et 4, 'on utilise.l'équivalent d'une vis sous forme d'un système rotatif constitué par des tiges 23 portées par une roue composée de bras 22 s'étendant à partir
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d'un moyeu 25 fixé à un arbre 4. Des racles ou palettes 24 sont fixées aux tiges 23. Les milieux de ces palettes 24 sont situés sur une hélice qui passe par les points a, b, c et d, mais ces palettes elles-mêmes sont disposées sui- vant une autre hélice dont l'inclinaison est plus grande que celle passant par les points a, b, c et d.
La formule donnée ci-dessus est applicable à la construction des figures 3 et 4, pourvu, bien entendu, que les palettes soient suffisamment rapprochées les unes des autres pour permettre à la matière de passer de l'une à l'autre. Il est désirable que les palettes prévues sur un tour de l'hélice soient disposées au-dessous des inter- valles qui séparent celles du tour directement supérieur.
Le présent procédé permet de refroidir une matière belle que le ciment et, en même temps, d'élever cette ma- tière à une hauteur considérable en ne consommant qu'une quantité d'énergie relativement faible. Ceci est fréquemment très avantageux et, en particulier, rend possible une cons- vruction très commode d'une installation à ciment. S'il s'agit de transférer le ciment d'un broyeur à ciment à un silo et de le refroidir sur son chemin, on peut disposer le broyeur à une hauteur belle que la matière tombe du dit broyeur dans la trémie 13 ou 18, selon le mode de réa- lisation adopté.
La matière sera alors élevée à une hauteur telle, pendant que s'effectue son refroidissement, qu'elle pourra passer de la goulotte 16 dans ou sur un transporteur,
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qui est habituellement du type pneumatique et qui n'a pas besoin d'être placé plus bas que le broyeur à ciment, par exemple sur le même plancher que ce dernier. Ceci permet de se dispenser de creuser une fosse quelconque pour loger le transporteur ou de prévoir un dispositif de levage indépendant.
L'appareil représenté possède une capacité de levage importante même lorsque la matière est mélangée avec de grandes quantités d'air.