<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS A L'EVACUATION OU EXTRACTION REGLEE DES MATIERES VEHICULEES PAR UN LIQUIDE.
Dans les traitements par voie humide de matières divisées, tels les charbons, minerais et analogues, il est souvent indispensable d'évacuer ou d'extraire en continu, d'une manière réglée, des por- tions ou catégories des matières traitées, notamment des portjons d'un lit de lavage, ou encore des dépôts sédimentaires, des suspen- sions épaisses etc, et plus généralement des -mélanges de particules des matières traitées et du liquide véhiculaire ou de traitement.
Dans l'extraction ou évacuation réglée, en continu, de semblable portjons ou catégories, on rencontra fréquemment des difficultés marquées pour éviter les engorgements des ajutages de décharge, ou les entraînements liquides, les modifications de concentration, les crachements à la décharge, etc, avec leurs conséquences sur la conduite et l'exécution du processus de traitement.
<Desc/Clms Page number 2>
pour remédier à ces difficultés, et assurer une évacuation ou extraction réglée, en continu, on a été amené d'una part à accroître la section de passage des ajutages de décharge en vue d'éviter les obstructions et d'autre part à disposer dans le trajet de la veine sortante un organe mobile directement adjacent à l'orifice de l'aju- tage, destiné à agir sur cette veine en vue d'en modifier la concen- tration et la formation et, par là, d'éviter l'entraînement de liquide et les crachements.
Toutefois, l'action de l'organe mobile en question n'est pas effectivement limitée aux effets précités, mais dans les disposi- tions actuelles il influence également d'une façon marquée la débit de l'ajutage, en ce sens que si par son déplacement suivant l'axe de la. veine sortante on cherche à modifier la. concentration an matières solides de cette veine, il en résulte également une modi- fication très marquée du débit de l'ajutage, et réciproquement si un déplacement de l'organe est effectué en vue de modifier le débit de l'ajutage, la concentration de la veine sortante se modifi@ simultanément d'une façon notable.
Dès lors, sauf dans des limites très étroites, il n'est pas possible d'assurer avec les dits dispositifs, simultanément le réglage convenable de la. concentration de la veine sortante d'une part et la réglage convenable du débit de l'ajutage d'autre part.
L'invention a pour but surtout de remédier à ces inconvénients.
A cet effet elle consiste, principalement, pour permettre de régler dans des limites largement plus étendues la concentration de la veine sortante et le débit de l'ajutage, à contrôler ce débit par une ouverture calibrée avant de soumettre la veine à l'action d'un organe propre à agir sur sa concentration et sa formation.
Elle consiste également en un dispositif comprenant en asso- ciation avec un ajutage, en même temps qu'un organe mobile du genre précité, un diaphragme comportant une série d'ouvertures calibrées de différentes dimensions, dont l'une d'elles est inter- posée entre l'ajutage et le dit organe mobile.
<Desc/Clms Page number 3>
Dans ces conditions, si pour une ouverture donnée du diaphragme associée à l'ajutage de débit on modifie la position de l'organe mobile, en même temps que le réglage de la composition de la veine sortante, le débit est certes influencé, mais il reste néanmoins principalement conditionné par la grandeur de la dite ouverture.
De même, si par un changement de l'ouverture associée à l'aju- tage on influence certes la composition de la veine sortante, cette composition n'en reste pas moins contrôlée principalement par le dit organe mobile.
De cette façon, en même temps que l'on dispose de gammes des débits et des compositions beaucoup plus étendues, dans chaque cas les limites des réglages du débit et de la composition sont de beaucoup plus resserrées au point que, suivant l'invention, on peut les réaliser d'une manière automatique.
De préférence, le diaphragme à ouvertures est, conformément à l'invention, établi sous forme de secteur.
Et afin que l'on puisse bien comprendre comment les dispositions caractéristiques ci-dessus peuvent être pratiquement réalisées, on décrira ci-après plus en détail certains modes préférés d'exécution de dispositifs extracteurs ou évacuateurs selon l'invention, repré- sentés, plus ou moins schématiquement, dans les dessins annexés, sur lesquels: Fi.l est une vue partielle, en élévation et coupe, d'un dispo- sitif évacuateur associé à un appareil extracteur de produits denses captée par alluvionnement ou à un cône de concentration;
Fig.2 est une vue analogue de ce dispositif, établie à 90 de la fig. 1;
Figs. 3 et 4 montrent comment, à l'aide du dispositif,on peut arrêter le débit d'un appareil;
Fig.5 représente, d'une manière analogue à la fig. 2, un dispo- sitif extracteur agencé pour être associé avec plusieurs ajutages de débit;
Fig. 6 montre un autre agencement de dispositif extracteur asso- cié avec un appareil à sorties multiples;
<Desc/Clms Page number 4>
Fig.7 contre la réalisation d'un dispositif extracteur à action automatique.
En se référant aux figures 1 et 2, 1 désigne l'extrémité infé- rieure d'un appareil extracteur de produits denses captés par alluvionnement ou d'un cône de concentration ou de dépôt, dont 2 est l'orifice de sortie.
Cet orifice est pourvu de rebords drossés de manière à réaliser en 3 une portée cylindrique ou analogue, et prolongés en 4 et 5 pour former des paliers de rotation destines à rec3voir les touril Ions 3 et 7 d'un secteur e dont la face cylindrique externe s'applique intimement sur la portée 3.
L'un des tourillons, 7, du secteur 8 comporte une portée d'entraînement, tel le carré 9, et un prolongement externe de ce tourillon est pourvu d'un volant de manoeuvre 10 permettant d'ame- ner 10 secteur dans différentes positions d'oscillation.
Dans la paroi cylindrique du secteur 8, sont percées des ouvertures 11 de différents diamètres, d , d2, d3... etc, de préfé- 1' 2' 3 rence progressivement croissants d'une extrémité latérale à l'au- tre du secteur.
Avantageusement, il est prévu un dispositif permettant de verrouiller le secteur dans les positions de concordance des ouvertures Il avec l'orifice 2, et le cas échéant dans les posi= tions pour lesquelles les portions continues, intermédiaires entra les ouvertures 11, de la paroi cylindrique du secteur obturent l'orifice 2. Pareil verrouillage peut être réalisé par exemple au moven d'une broche 12 coulissant dans une perforation 13 du prolongement 5 et s'engageant dans des perforations 14 de la paroi latérale 5a du secteur P.
Les prolongements 4 et 5 comportent encore des portées d'appui 15 pour une traverse fixe 16, dans une perforation file- tée 17 de laquelle est engagée, dans l'axe de l'orifice 2 , une tige de manoeuvre 18 portant à son extrémité un organe conformé 19, représenté sensiblement semi-sphérique, mais qui pourrait affecter toute autre conformation convenable, et'qui est propre à agir sur la veine fluide sortante à la manière indiquée
<Desc/Clms Page number 5>
précédemment.
Il est visible que l'organe 18 peut coopérer avec chacune des ouvertures 11 du secteur ? lorsqu'elles sont amenées en concordance avec l'orifice 2, par un déplacement approprié du secteur, et qu'il peut être rapproché ou écarté des dites ouvertures dans cette posi- tion.
Dès lors, en supposant qu'un réglage désiré du débit et de la concentration étant établi, le dit débit vienne à se modifier pour la raison par exemple que l'alimentation du cône 1 s'est elle-même modifiée, ou bien que l'on désire modifier le débit existant, tandis que la. concentration doit rester sensiblement constante, il suffira..
après avoir déverrouillé le secteur 8, d'amener en coïncidence avec l'orifice 2 une ouverture 11 plus grande ou plus réduite suivant que le débit doit être augmenté ou réduit et, le régime étant établi pour cette nouvelle ouverture de passage, de modifier la position de l'organe 19, respectivement en la rapprochant ou en l'écartant de l'ouverture pour rétablir la concentration primitive, avec une ap- proximation suffisante pour les besoins de la pratique.
Dans les figures 3 et 4, on a montré que si cela est désirable ou nécessaire, on peut à l'aide du dispositif arrêter le débit de l'appareil de traitement, soit en amenant en face de l'orifice 2 une portion continue 20 du secteur P, intermédiaire entra deux ouvertures 11, soit, laissant le secteur en position de débit, an rapprochant jusqu'au contact l'organe 19 de l'ouverture Il coinci- dant actuellement avec cet orifice.
Dans la fig.5 on a montré comment on peut, à l'aide du dispo- sitif de l'invention, obtenir simultanément une modification du réglage pour plusieurs orifices de décharge conjugués, appartenant par exemple à des cônes de concentration associés, ou bien à un même couloir de lavage.
Dans l'exemple, 1 et la désignant les portions inférieures du ou des appareils de traitement, dont 2 et 2a sont les orifices de débit, les mouvements des secteurs A et 8a sont conjugués en reliant le tourillon d'entraînement, 7, d'un des secteurs au- tourillon adja-
<Desc/Clms Page number 6>
cent, 6a, de l'autre secteur, ce dernier tourillon étant organisé., par exemple en lui faisant comporter une portée carrée, pour entrai- ner le secteur auquel il appartient. par ailleurs le tourillon 7a de ce dernier secteur est équipé comme dans le cas des figs. 1 et 2, et il est visible que par une action convenable sur le volant 10 on peut modifier simultanément, et d'une manière concordante les positions des secteurs 8 et 8a, les organes 19 et 19a étant eux mêmes réglés ensuite salon les besoins.
Il rentre au surplus dans le cadre de l'invention d'associer les dits organes 19 et 19a entre eux, par une liaison appropriée de leurs commandes 18 et 18a, par exemple constituée par un train d'engrenages, de façon à modifier simultanément, d'une manière concordante, les positions de ces organes.
La fig. 6 qui se rapporta à une variante, montre qu'un même secteur pourrait être associé avec plusieurs orifices de débit 2, 2a..., en y pratiquant autant de séries d'ouvertures 11 qu'il y a d'orifices à controler. Les organes 19, 19a,.. sont en ce cas mon- tés sur une traverse 16 commune, l'agencement des commandes des mouvements du secteur et des organes 19, 19a.. étant sinon le même que précédemment défini.
Bien entendu, aussi bien dans la fig.5 que dans la fig.6, le nombre d'orifices de débit pourrait être supérieur à deux, rien ne limitant à cet égard l'organisation du ou des secteurs P et des organes 19.
Dans la fig. 7 on a montré comment on pouvait obtenir simulta- nément et automatiquement le réglage da la position'd'un secteur 8 et de l'organe 19 associé, notamment en relation avec l'alimenta- tion ou le niveau de remplissage du produit boueux d'un cône de concentration par exemple.
Dans cette figure, 21 désigne le cône de concentration, terminé inférieurement par la pièce 1, à orifice 2, sur laquelle est monté le secteur 8 pourvu des ouvertures 11, ainsi que l'organe 19 et sa tige de manoeuvre 18, laquelle est toutefois montée
<Desc/Clms Page number 7>
coulissante dans la traverse 16.
Au lieu du volant 10 de manoeuvre, le secteur comporte un pro- longement inférieur 22, avantageusement muni d'un organe de rappel du secteur en position moyenne, par exemple d'un contrepoids 23.
A ce prolongement est articulée, en 24, une timonerie 25 reliant le secteur à la tige 26 d'un flotteur 27. Avantageusement, cette liaison 25 comprendra un servo-moteur désigne dans l'ensemble par 28, dont la distribution -- hydraulique ou pneumatique --, constituée par la canalisation 29 et les vannes ou robinets 30 et 31, est con- trolée par le flotteur 27, par l'intermédiaire d'un renvoi multipli- cateur de course 32 et d'une commande à jeu 33 . La tige 34 du pis- ton 35 du servo-moteur est reliée à la timonerie 35,et 36 et 37 désignent des vannes ou robinets de décharge, commandés simultanément aux vannes ou robinets 30 et 31 par les timoneries 3P et 39.
D'autre part, l'organe 19 est déplacé suivant l'axe de l'ouverture 11 coïncidant avec l'orifice 2, par une timonerie 40 comprenant un parallélogramme articulé et une liaison à jeu 42 avec la tige 23 du flotteur.
Le fonctionnement de pareil dispositif se comprend comme suit:
En supposant que l'appareil fonctionne sous un niveau moyen N, lorsque l'afflux de matières croit comme on l'a supposé, en sorte que le niveau du flotteur croit pour passer par exemple en Ns, la tige 26 du flotteur 27, en s'élevant, actionne d'abord la timonerie 40 en sorte de rapprocher l'organe 19 de l'ouverture 11, puis la lia.ison à jeu 33 entraine la commande du servomoteur 28, en ouvrant la vanne 31 et formant le. vanne 30, ce qui admet le fluide moteur sur la face de droite du piston 35 en entraînant la tige 34 et la timonerie 25 de fa Çon telle que le secteur 8 oscille vers la droite en amenant une ouverture 11 de plus grandes dimensions en coïncidence avec l'orifice 2.
Par le mouvement de l'organe 19, la consistance de la veine flui- de sortante tend à croitre et par le mouvement du secteur le débit est lui-même augmenté. Dans le cas considéré où l'élévation de la position du flotteur résulte d'un accroissement de l'afflux des
<Desc/Clms Page number 8>
matières, les deux 'déplacements de l'organe 19 et du secteur auront pour effet, tout d'abord, pendant un temps plus ou moins court, d'accroitre la consistance, qui se rétablira ensuite à sa valeur primitive lorsque le débit sera lui-même augmenté.
Des mouvements inverses des organe 19 et secteur 8 sont provo- qués par un abaissement du niveau des matières dans le cône de con- centration 21, dû à une réduction de l'alimentation. Le niveau ten- dant à passer en Ni, tout d'abord l'organe 19 est écarté de l'ori- fice, ce qui tend à accroître la fluidité de la veine sortante, puis le secteur P est déplacé on oscillation vers la gaucho en ame- nant une ouverture Il de moindres dimensions en regard de l'orifice 2, en réduisant ainsi le débit avec rétablissement de la concentra- tion de la'veine sortants sensiblement à sa valeur primitive.
Dans ce qui précède, on a supposé que l'accroissement du ni- veau du flotteur 27 résultait d'une augmentation de l'afflux des matières dans le cône de concentration, mais il peut se produire que 1 '-alimentation du cône restant sensiblement constante, la con- sistance dos matières varie, ce qui ; pour effet de provoquer éga- lement des dénivellations du flotteur 27.
Si la consistance augmente, le niveau du flotteur tend à croîtra et à diminuer au contraire dans le cas invarse.
Bien qu'alors les mouvements indiqués de l'organe 19 et du secteur, conséquents de ceux du flotteur, ne soient pas en concor- dance avec les bases de fonctionnement exposées précédemment, l'appareil répond néanmoins encore aux desiderata de la pratique car en effet, à supposer que l'élévation de la position du flot- teur résulte d'un accroissement de la consistance des matières alimentées, le mouvement de l'organe 19 aurait pour effet d'accroi tre plus encore cette consistance avec le résultat d'amplifier le mouvement ascendant du flotteur, ce qui précipite le changement de l'ouverture du secteur et par l'accroissement de débit qui en résulte de réduire la consistance de la veine sortante jusqu'à la ramener sensiblement à la valeur désirée.
Une réduction de la consistance'des matières alimentées aurait pour conséquences des actions inverses des précédentes.
<Desc/Clms Page number 9>
Ainsi donc, un appareil établi normalement en prévision de varia- tions dans l'afflux des matières répondra encore aux besoins s'il se produit fortuitement des variations dans la consistance des matières alimentées, étant entendu que l'on pourrait également établir l'appa- reil pour qu'il réponde normalement à des variations de consistance, tout en satisfaisant encore aux desiderata, s'il vient à se produire des variations dans l'afflux des matières, Il suffirait'en effet, en ce cas, de réaliser les liaisons à jeu 42 et 33 de maniera telle que sous l'influence des mouvements du flotteur 27 le déplacement de l'organe 19 soit précédé de la substitution d'une cuvertura 11 à l'autre.
Il rentre du reste dans le cadre de l'invention, non seulement d'agencer l'appareil de cette façon, mais encore de manière à rendre simultanés le déplacement de l'organe 19 et la substitution d'une ouverture Il à l'autre.
Au lieu d'une action automatique sur chacun des organes 8 et 19, on pourrait ne commander automatiquement que l'un de ces organes, l'autre étant alors commandé manuellement.
Bien entendu également, d'autres modifications pourraient être apportées aux agencements plu spécialement décrits et représentée, sans pour cela s'écarter des limites de l'invention,
REVENDICATIONS ( 1.- perfectionnements aux moyens pour évacuer ou extraire, en c@@ ( tinu, d'une manière réglée, des matières véhiculées par un liquide, ( par un ajutage de débit, qui. consistent à controler ce débit par une ( ouverture calibrée ava.nt de soumettre la veine l'action d'un ( organe propre à agir sur sa concentration et sa formation.