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"Installation et procédé pour l'épuration d'un mélange de poussières contenant des produits de densités différentes"
La présente invention est relative à une installation pour l'épuration d'un mélange de poussières contenant des produits de densités différentes et qui a été obtenu par entraînement dans un courant d'air ayant servi au dépoussiérage d'un mélange poussiéreux de produits de densités différentes.
Parmi les produits de densités différentes qui peuvent avantageusement être traités dans une installation suivant l'invention, il y a lieu de citer spécialement le charbon et les schistes qui accompagnent généralement celui-ci lors de son extraction.
Dans le présent brevet, le mélange de produits de densités différentes à dépoussiérer est appelé "mélange poussiéreux".
Le dépoussiérage de ce mélange donne lieu à un mélange de produits dépoussiérés et à un "mélange de poussières".
C'est ce dernier mélange qui est traité conformément à l'invention en vue de son épuration, c'est-à-dire en vue de l'obtention séparée de poussières ou grains de densités différentes. Dans le cas particulier principalement envisagé du traitement d'un mélange de poussières de schiste et
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de charbon obtenu de ls façon indiquée ci-dessus par dé-
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pjussiérece dful .''iclange poussiéreux de schiste et due char- bon, on cherche obtenir de la poussière de charbon pratiquement exemmte ce poussière de schiste.
Dans ce qui suit, chaque .fois qu'il sern question de
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charbon et de schiste, il pourra être question resnact9ve- '1lE'nt de produit lée'sr et de produit lourd.
Lorsqu'on dépoussière un mélange poussiéreux de schiptp et de charbon, su "'1aye]' ô 'ui? courant d'air qui entraîne les poussières les plus 'fines, le t.C1;!'^ f<±n->i;s: 1±T.é non entraîné psr le cours; t d'air contient du schiste de moindres dimensions que celles du charbon non ent-re$.i?é de plus petit calibre. En d'autres ternes, le nél,8wle de poussières entraîné par le courant d'air est re1,2t,jve:"pJ:t plus riche en charbon que le mélange dépoussiéré, ce qui constitue un inconvénient de l'installation.
D'autre part) du charbon d'un calibre plus gros que crlui désiré est d'autant plus facilement entraîné par le courant d'air contenant les poussières en suspension,
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que le dépoussiérage est plus poussé, c'est-à-dire que les poussières entraînées par le courant d'air sont. plus grosses.
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Dans le but de réduire l'entraînenent (le charbon dans les poussières, certains exploitants ont proposé de réduire le dépoussiérage, quitte à tamiser le mélange dépoussiéré obtenu.
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Dans ce cas, ]P8 poussières qui se sénsre::t coil- rantd'air qui les a entraînées ne contiennent pas de char-
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bon plus gros que celui désiré et il est facile c.'éJ¯:miner par t-;aisae du -::51:.njP r.W7.li¯[,",i<rF le schiste contenu dans celui-ci..
La présente invention 8 CO"l:E; Obe't une installât] on mettant -. profit le ë(:f!-'t susdit des 3nst'liftions de d6pousjérRge, en vue d'épurer le D61aijge de poussières obtenu dans ces installations de dépoussiérage.
A cet effet, l'installation suivant l'invention comprend un appareil de séparation des poussières séparées du mélange poussiéreux, en ceux catégories de calibres différents par entraînement de la catégorie des poussières les
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plus fines dans un courant d'air ainsi r,u.'un appareil ce triage volunétrique du calibre non entraîné par ce dernier courant d'air.
li, è'eutr2s termes ) iJn fait subir au mélange de
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poussières relativement riche en charbon, un dépoussiérage par entraînement des poussières les plus fines dans un courant d'air et on tamise les poussières non entraînées par ce courant d'aire Ces dernières poussières contiennent du schiste relativement petit par rapport au charbon et il est facil.e de séparer le schiste du charbon par un triage volumétrique. Le refus du tamis est constitué par du charbon grenu épuré.
.Suivant une variante avantageuse, on s'arrange pour qu'au cours du dépoussiérage du mélange de poussières, le calibre du charbon le plus fin qui n'est pas entraîné par le courant d'air soit au minimum à peu près égal au calibre du schiste le plus gros faisant partie du mélange de poussières à épurer.
En opérant de cette façon, tout le schiste qui n'est pas entraîné par le courant d'air est plus petit que tout le charbon qui n'est pas entraîné par le courant d'air et le triage volumétrique sur le tamis vibrant peut donner lieu à un refus d.e charbon grenu pratiquement exempt de schiste..Si du charbon non entraîné par le courant d'air était plus petit que le schiste du mélange de poussières, ce charbon passerait avec le schiste à travers le tamis vibrant dans le cas où on choisirait les mailles du tamis de façon que le refus ne contienne que du charbon, tandis que le refus contiendrait du schiste si on n'acceptait pas de perdre une partie des poussières de charbon retenues lors du dépoussiérage du mélange de poussières.
En principe, pour effectuer l'épuration du mélange de poussières entraîné lors du dépoussiérage du mélange poussiéreux, on pourrait se servir du même courant d'air que celui qui a servi à effectuer le premier dépoussiérage, quitte à réduire la vitesse de ce courant dair afin de permettre le dépôt des poussières les plus grosses constituées, en. principe, par du charbon. Mais, en pratique, on a avantage à adjoindre à l'installation de déppussiérage du mélange poussiéreux, un appareil dans lequel le mélange des poussières à épurer est mis en suspension dans un courant d'air d'un débit plus faible que celui qui a servi à dépoussiérer le mélange poussiéreux de produits de densités différentes.
Afin de réaliser un effet de séparation bien marqué, on peut utiliser avantageusement comme appareil de séparation du mélange de poussières en deux catégories de calibres différents, un appareil connu qui comprend, d'une part,
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un distributeur servant à répartir uniformément le mélange
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qui lui est 8:'lené, el: une mince couche ii treirers un courant d'air ascendant et, d'autre port, un cyclone dans lequel les poussières ce le catégorie de calibres supérieurs sont séparées des autres poussières plus fines et se déponent.
Afin de réduire l'entraînement de grains plus gros que ceux qu'on désire, 1'appareil de séparation des poussiéres comprend à sa partie supérieure une enceinte pourvue à sa partie supérieure d'ailettes inclinées par rapport à ;a direction radiale et entre lesquelles le courant d'air con-
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tenant les poussières en suspension pasre avant ôe s'échapper de l'appareil.
D'autres particularités et détails de l'invention
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o.Q,')sr8îtrol;t au cours de la dp8crtption àps dessins snnexés eu présent ménoire, qui représentent sch r,mtiyue;mnt, ri titre d'exemple sculptent, quP1:.i.i+s forces de réalisation d'une ilstr1l1 ',t5.on suiv:.nt l'invention.
La figur8 représente SCllér:l2tiQue::18nt, en .µ1;Eirati.,>n, une instplintion de cepouppiérsge par courent d'eir ?sgentent combiné 0vec une 1#-strli:=tior> suivent l'invention servant a l'tspurstion des poussières enlevées dans l'installation de dLpCUS:irçe.
L6 figure 3 est, 0. plus g:1"ri<1 échelle, 1F; vue q)r's coupe suivant la ligne II-II de le figure 1.
La figure 3 est une vue en t1cGvnti::>n eu ^:ontayP t;j,;, ailette n011t il est question '''' propos c1 ,8 figures 1 et 3.
Les figures 4 z 7 représentent, en 61évr:tion, pifférentes v8ri',T'tes de l' 9. ,t: :;¯^tion suivant .l'invention.
Dans ces différentes figuI'es, les séries notsfions de réf8rel'JCe assignent <os i6..;em;s identiques.
L'installstion représentée 18 figure 1 comprend un appareil dépojssicreur 2 dans lequel un m;5,lange de charbon et de Fchiste '". dépoussiérer contenu dans un réservoir 3, est introduit sous le contrôle d'un appareil doseur 4 cons- titué, par exemple, par un plateou vais en rotation.
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Le rfiélange poussiéreux 3 traiter est déversé dans l'appareil 2 par une goulotte 5 débouchant au-dessus d'un
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plateau tournant 6 a axe vertical.
Celui-ci a5bure une distribution régulière du mélange à dépoussiérer en nappe mince dans un espace annulaire compris erre le plateau 6 pt une nervure intérieure 7. C'est dans cet espace annulaire qu'un courant d'air ascendant possède sa vitesse maximum dans
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l'appareil. Ce courant d'air est provoqué par un ventilateur 8. Dans le cas où le mélange à dépoussiérer est humide, de l'air chaud peut être introduit par une conduite 9 dans le courant d'air provoqué par le ventilateur. Un'certain nombre de chicanes 10 sont prévues à la partie inférieure de l'appa- reil afin d'augmenter la durée du contact du mélange avec l'air chaud.
Les poussières entraînées vers le haut par le courant d'air dans l'espace annulaire compris entre le plateau tournant 6 et la nervure intérieure 7 sont accompagnées d'une quantité notable de grains de charbon et de schiste dont le calibre est supérieur à celui des grains de poussière à enlever du mélange poussiéreux.
Afin de récupérer ces grains hors calibre, il est prévu à la partie supérieure de l'appareil, une enceinte constituée, par exemple, par un tronc de cone 11 présentant sa petite base vers le bas et pourvu à sa partie supérieure d'ailettes 12 (figures 1 et 2) inclinées par rapport à la direction radiale. Le courant d'air chargé de poussières et de grains hors calibre pénètre dans le tronc de cone 11 entre ces ailettes avant de s'échapper de l'appareil par une conduite 13. Ces ailettes contribuent dans une large mesure au dépôt des grains hors calibre dans le tronc de cone 11 en raison du frottement et des légers chocs des grains contre elles.
Le tronc de cone ll est fermé à sa partie inférieure par un clapet 14 de'sort.e que l'absence de courant d'air dans ce tronc de cone favorise le dépôt des grains hors . calibre. Le clapet 14, quibest normalement fermé, peut s'ouvrir lorsqu'un poids suffisant de grains s'est accumulé à. ltentrée du tronc de cone. Ces grains sont alors remis dans le circuit d'air par petites bouffées successives.
Les ailettes 12 sont d'inclinaison réglable par rapport à la direction radiale afin de permettre de déterminer avec précision le calibre de la poussière sortant de l'appareil par la conduite 13. Chaque ailette 12 est, à cet effet, montée sur un pivot 15 (figure 3) sortant de l'appareil et portant'un bras 16 pouvant occuper différentes positions.
Le mélange de produits dépoussiérés constitué par du charbon et du schiste s'écoule par une goulotte 17 (figure 1) sur un tamis vibrant 18. Dans ce mélange, les morceaux de schiste sont sensiblement plus petits que les
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morceaux de charbon, à cause de leur plus grande densité .
Si on suppose que le calibre minimum du charbon arrivant sur le tamis vibrant est de 1 millimètre, et celui du schiste de 0,3 millimètre, en choisissant pour ce tamis une maille d'un peu moins d'un millimètre de coté, par exemple de 0,9 millimètre, on peut éliminer toutes les
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poussières schisteuses comprises entre 0,::") et 0,9 millimètre.
Le courant d'air contenant les poussières en sua'opnsion est conduit ;le le conduite 13 dans un cyclone il o, en principe, toutes les poussières Qont séparé''s du courant d'air. L'air épuré s'échappe par une conduite 20 et retourne et?1 ventilateur d, tandis eue les poussières 6; charbon i<1férieures ± 1 millimètre et de schiste inférieures fi ,1 "111limètre se déposent au fond GP ce cyclone.
Toute l'installation décrite jusqu''; présent est connue et est utilisée afin de dépoussiérer un mélange de
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charbon et due cbj ste. Le mélange (8 poussière qui se dépose au fond du cyclone 19 peut être épuré dans une installation suivant l'invention dont une forme de réalisation est ége- le'ment représentée à la figure 1 et dont la description va suivre.
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Le mélange de poussières de charbon inféricures è.
1 millimètre et de schictc inférieures è 0,5 milli'cètre est amen'-' par une goulotte &1 dans l'axe d'un appareil 22. semblable a l'apoareil 2 et ,-:11 'il n'est, par cansénuent, plus nécesrcire de décrire en détail. le roulotté 31 ast t .'t7.¯,ÉE'. d'un distributeur de poussières qui régularise je déb''t .3ê.:Ü:,,: dan.c l'E:':)T'2r8iJ.
. Ce distributeur sort "'l} ':'IP:'e te'iJps isoler le circuit d'air de Itnpnar8i.J 22 du circuit d'air de 1''-1,0(;1'""i1 2. Ci'iune troT) jn=>,;1. accumulation de poussières pouvant gên1' le fonctionnement du cyclone 19 étaità craindre dans celuici, on pourrait prévoir un réservoir à poussières entre le
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cyclone 19 et l's:l1Jp.reil 3 et, dans ce cas, le distributeur susdit serait disposé en aval fe ce réservoir. 1=ta#t. donné que le débit horaire de produits , y traiter est sensiblement moindre que celn1 traiter dans l'appareil 2, le 80Urànt d'air mi.s en circulation par un ventilateur 2, peut être sensiblement moindre que celui qui a servi dépous-
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siérer le '1élFmge poussiéreux dans l'appareil 2.
Un plateau rotatif 24 à axe vertical disperse régu-
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lièrei'1ent les poussières 8 épurer, en nappe mince, dans l'es-
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pace annulaire qui le sépare de la nervure intérieure 25.
Les grains hors calibre entraînés vers le haut avec les fines poussières par ce courant d'air se déposent dans une enceinte constituée par un tronc de cone 26 pourvu à sa partie supérieure d'ailettes 27 inclinées par rapport à la direction radiale et dont la position angulaire peut être réglée. Ce tronc de cone est également pourvu à sa partie inférieure d'un clapet 28 permettant l'échappement par bouf- fées successives de grains accumulés en quantité suffisante au fond de ce tronc de cone.
Si on suppose que l'appareil est réglé de façon à n'entraîner que les poussières de charbon d'un calibre infé- rieur à 0,3 millimètre, il s'écoule par la goulotte 29 un mélange de grains de charbon compris entre 1 millimètre et 0,3 millimètre et de grains de schiste compris entre 0,3 millimètre et, par exemple, 0 millimètre. Ce mélange est déversé sur un tamis vibrant 30 dont les mailles ont, par exemple, un peu moins que 0,3 millimètre, de sorte que le refus du tamis est constitué par du charbon grenu pratique- ment exempt de schiste.
La poussière sortant de l'appareil 22 par la conduite
31 est séparée de l'air dans un cyclone 32 et est évacuée par une goulotte 33, tandis que l'air épuré est repris par le ventilateur 23.
Une partie de l'air épuré peut être envoyée par une conduite 34 dans une autre conduite 35 servant à la circu- lation d'une partie de l'air épuré refoulé par le ventilateur
8 de l'installation de dépoussiérage. Cette conduite 35 aboutit dans un filtre 36 qui sert à retenir en même temps les très fines poussières qui n'ont pas pu être captées par les cyclones 19 et 32.
Bien que l'appareil 22 convienne spécialement pour l'épuration d'un mélange de poussières provenant du dépous- siérage d'un mélange poussiéreux par entraînement de ces poussières dans un courant d'air, on peut, en principe, utiliser d'autres appareils pour effectuer cette épuration.
A la figure 4, on a représenté une installation dans laquelle le mélange de poussières arrive par la conduite 13 dans un cyclone 37 réalisé de façon que seules les poussières les plus grosses s'y déposent. Les poussières déposées s'écoulent par une goulotte 38 sur le tamis vibrant 30 tendis que les poussières entraînées par le courant d'air
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hors du cyclone 37 cans le conduite 31 sont génaréer de l'air dans un gecond oyclone 52.
A la figure 5, on s représenté une partie .''une installation suivant l'invention dans la mélange de poussières épurer arrivent par la concuite 13 pénètre éaus un cyclone 39 présentant, sur ure certaine hunteur sudessus de l'orifice d'entrée 40 de la conduite d'évacuation 31, une cloison annulaire 41 une certaine distapce de la cloison extérieure qui s'tand plus haut que la dite cloison annulaire. Ces deux cloisons sort reccoréées chacune 8. une trémie d'évacuation des poussières de calibres différents qu'elles captent. Ces trémies sont désignées respactivement par 42 et 43.
Dans ce cyclone 39. les grosses poussières atteignent la paroi extérieure avant les fines, donc dans la partie supérieure de cette paroi. Par conséquent, la cloison annulaire 41 ne peut plus retenir que les poussières les plus fines. Les poussières les plus grosses accumulées dans la trémie 43 sont soumises à un triage volumétrique sur le temis vibrant 30.
A la figure 6, on a représenté une installation dans laquelle l'appareil de séparation du mélange des poussières en deux catégories de calibres différents comprend un clapet 44 servant au captage d'une partie des poussières circulant dans la volute 45 d'un ventilateur 46 pouvant remplacer le ventilateur 23 de la figure 1.
Les poussières captées par le clapet 44 sont conduites par une conduite 47 dans un cyclone 48. L'air épuré sortant de ce cyclone par une conduite 49 est réintroduit dans le courant d'air et de très fines poussières qui n'a pas été capté par le clapet 44 et qui s'échappe par la conduite 31.
A la figure 7, on a représenté une installation dans laquelle l'appareil de séparation eu mélange de poussières en deux catégories de calibres différents est constitué par une volute de centrifugation 50 pourvue d'un dispositif de captage 51 d'une partie des poussières qui y circulent sous la comnance d'un e ventilateur 52 peuvent remplacer le ventilateur 25 de la figure 1.
Les poussières captées nar 51 sont introduites dans un cyclone 53 et l'oir épur sortant de ce cyclone par une conduite 54 est réintroduit dans le courant d'air et de très
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fines poussières qui n'a pas été capté en 51.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux formes de réalisation représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de. certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
REVENDICATIONS
1. Installation pour l'épuration d'un mélange de poussières contenant des produits de densités différentes et qui a été obtenu par entraînement dans un courant d'air ayant servi au dépoussiérage d'un mélange poussiéreux de produits de densités différentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un appareil de séparation des poussières séparées du mélange poussiéreux, en deux catégories de calibres différents par entraînement de la catégorie des poussières les plus fines dans un courant d'air ainsi qu'un appareil de triage volumétrique du calibre non entraîné par ce dernier courant d'air.
2. Installation suivant la revendicetion 1, caractérisée e en ce qu'elle comprend. un appareil dans lequel le mélange des poussières à épurer est .mis en suspension dans un courant d'air d'un débit plus faible que cel.ui qui a servi à dépoussiérer le mélange poussiéreux des produits de densités différentes.