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PERFECTIONNEMENTS AU DEPOUSSIERAGE A SEC DES CHARBONS ET MATIERES
ANALOGUES.
L'invention est relative au dépoussiérage à sec des charbons et matières analogues, et elle a pour objet des perfectionnements aux procédés et appareillages dans lesquels les charbons et matières analogues sont dépous- sièrés par entraînement des fines particules à l'aide d'un fluide en écoule- ment.
Il est déjà connu en soi de faire cheminer à contre courant dans un conduit d'allure verticale d'une part des matières à traiter et d'autre part un courant de fluide, tel l'air, froid ou chaud, le dit fluide devant entraî- ner les très fines particules vers un cyclone dans lequel s'effectue une sépa- ration, et cela soit en circuit ouvert, soit en circuit fermé.
Dans un tel processus toutefois, pour obtenir un dépoussiérage des particules les moins fines, on est généralement amené à utiliser un excédant important de fluide entraîneur avec la conséquence d'amener dans le cyclone des quantités importantes de particules autres que les très fines particules.
Des moyens de récupération de ces particules ont été aménagés sur le trajet vers le cyclone, mais néanmoins les rendements sont limités et la dépense en fluide importante.
On a également proposé de présenter les matières dans une forme ouverte ou éparpillée à plusieurs courants de fluide devant entraîner comme précédemment les plus fines particules vers un cyclone séparateur.
Dans ce cas, l'appareillage est complexe et les règlages multi- ples à effectuer sont délicats.
L'invention a pour but de réaliser un dépoussiérage convenable avec une dépense de fluide limitée et un appareillage simple, en évitant les entraînement excessifs vers le cyclone séparateur dé particules utilisables.
A cet effet, conformément à l'invention, pour dépoussièrer à sec des charbons et des matières analogues à l'aide d'un fluide, tel l'air, on élimine dans les produits bruts la majeure partie des particules fines et très fines, les particules de dimensions plus importantes, dénommées ci-après grains ou-grenus résultant de cette opération subissant une épuration complé-
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mentaire exécutée en deux stades, savoir un stade préliminaire dans un courant' de fluide et un stade final dans un autre courant de fluide, tandis que les dites particules fines et très fines sont traitées pour en extraire les por- tions les moins fines lesquelles sont introduites, de préférence en quantité règlée, dans le courant de fluide assurant le stade final de l'épuration des grenus, en aval de la zone d'épuration de ce traitement.
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Selon une autre caractéristique de l'invention, les fines et très fines particules sont éliminées des produits bruts, soit par.le courant de fluide, qui peut être pulsatoire, issu du traitement d'épuration préliminaire des produits grenus, résultant de la dite élimination, soit par une opération de tamisage mécanique, de préférence accompagnée de vibrations, soit encore par une combinaison de ces moyens.
On obtient ainsi que le fluide cheminant entre les grenus dans le premier stade de leur épuration complémentaire puisse les débarrasser effecti- vement de très fines particules éventuellement adhérentes, sans se charger lui- même excessivement de fines particules,-e t sans provoquer dans le stade final de l'épuration des grenus d'entraînements inutiles des particules moins fines rencontrées,tandis que l'appareillage reste simple et les réglages limités au @
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description plus détaillée qui va suivre de certains modes préférés d'exécution, ainsi que de certaines réalisations d'appareillage, donnés à ti- tre d'exemple et illustrés schématiquement par des dessins annexés sur les- quels :
Fig. 1 - est une vue partielle, en élévation, d'une réalisation d'appareillage pour la mise en oeuvre de l'invn@ron selon un de ses modes d'exécution;
Fig. 2 - montre, d'une manière analogue à la fig. 1, une réalisa- tion modifiée d'appareillage;
Fig. 3 - montre, de manière analogue également, une réalisation d'appareillage se rapportant à un mode d'exécution modifié de l'invention ;
Fig. 4 - montre une variante de la réalisation de la fig.3;
Fig. 5 - est une vue à échelle agrandie, d'un détail de la réali- sation selon la fig. 4;
Fig. 6 - est une vue en élévation d'un appareillage se rapportant à une variante d'exécution de l'invention; et,
Fig. 7 - montre une autre variante encore.
En se référant aux dessins,et tout d'abord à la fig. 1, 1 désigne une trémie d'alimentation des produits à traiter, munie à sa base d'un obtura- teur réglable 2 et débitant dans un conduit 3 sensiblement vertical comportant vers son extrémité inférieure une ouverture 4 permettant l'introduction d'un fluide, tel l'air, qui peut-être froid ou échauffé suivant la teneur en humi- dité des produits à traiter.
Le conduit 3 est en communication, à sa partie supérieure, avec un conduit 5 menant à un cyclone séparateur d'un type quelconque, désigné dans l'ensemble par 6, raccordé par 7 avec un ventilateur d'aspiration, non repré- senté, et pourvu à sa base d'un dispositif de vidange 8.
Une portion de la paroi du conduit 3, tournée vers le conduit 5, est ajourée, et de préférence découpée et garnie d'une série de lames étagées et inclinées vers le bas, 9, d'espacement et d'inclination réglables, placées sur le trajet de chute des produits débités par la trémie 1, de manière à ou- vrir ou étaler ces produits. Derrière les lames 9 par rapport au conduit 3, et en avant de l'entrée du conduit 5. est ménagée une chambre de détente 10; dont la partie inférieure est aménagée en trémie 11, pourvue à sa base d'un dispositif obturateur 12.
Le conduit 3 se termine à sa partie inférieure par un passage de
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sortie 13 équipé d'un dispositif obturateur réglable 14, et débouchant à un niveau intermédiaire de sa hauteur, dans un second conduit généralement verti- cal 15, muni dans sa partie inférieure d'une entrée 16 pour un fluide, tel l'air, qui peut être froid ou échauffé suivant la teneur en humidité des pro- duits traités. Au lieu d'une entrée unique, le conduit 15 peut être pourvu d'entrées de fluide supplémentaires, s'y raccordant à différents niveaux, par exemple comme figuré en traits interrompus en 17. A l'extrémité inférieure du conduit 15 est aménagé un dispositif d'évacuation à obturation règlable, désigné par 18. A son extrémité supérieure le conduit 15 se raccorde égale- ment au conduit 5 menant au cyclone 6.
Un passage 19 partant de la base de la trémie 11, au delà de l'ob- turateur 12 fait communiquer cette trémie avec le conduit 15, et y débouche à un niveau nettement supérieur à celui d'un passage 20 reliant, au delà du passage 13 et de l'obturateur 14, la base du conduit 3 à ce même conduit 15, le dit passage 20 débouchant à un niveau intermédiaire de la hauteur du dit conduit comme indiqué plus haut.
De préférence, à l'extrémité supérieure du conduit 15, à l'endroit de sa jonction avec le conduit 5 et avec la chambre 10, est aménagé un clapet 21 à commande manuelle ou mécanique, propre à permettre de régler différentiel- lement l'action du ventilateur-aspirateur relié au conduit 7, dans le conduit
15 d'une part, et dans la chambre 10 et le conduit 3 d'autre part.
De préférence également, une chambre de détente 22, avantageusement conformée en spirales, est intercalée dans le conduit 5, cette chambre qui est destinée à récupérer les particules encore utilisables qui pourraient avoir été emportées par les courants de fluide quittant la chambre 10 et le conduit
15, comportant dans sa partie inférieure une trémie 23 se prolongeant vers le bas par un conduit d'évacuation 24, muni d'un obturateur règlable 25, et terminé inférieurement par une ouverture de décharge à registre obturateur 26.
Si on le désire, une communication 27, à clapet de réglage 28 peut être prévue entre le conduit 24 et le conduit 15, à un niveau sensiblement . analogue à celui de l'embouchure du passage 20 ou un niveau supérieur, à l'effet de pouvoir faire agir, dans le -conduit 24. -la dépression régnant dans le conduit 15 et d'en extraire les.très fines particules que les pro- duits qui descendent le conduit 24 pourraient entraîner avec eux.
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Finalement il est avantageux d'associer au conduit 15 un ventila- teur auxiliaire de puissance limitée, pour parer aux inconvénients pouvant ré- sulter d'une alimentation en produits bruts anormalement chargés de fines et très fines particules, le dit ventilateur, figuré avec son moteur d'entraîne- ment en 29, pouvant être raccordé au conduit 15 soit en un emplacement de ni- veau intermédiaire comme on l'a représenté, soit vers l'extrémité inférieure de ce conduit.
Un appareillage tel que décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante :
Les produits bruts à dépoussiérer introduits dans la trémie 1, passent dans le conduit 3 sous le contrôle de l'obturateur 2, en tombant et s'ouvrant au moins en partie sur les lames étagées 9 dans la portion supé- rieure de ce conduit.
Dans cette portion du conduit, ces produits sont soumis à l'action du courant de fluide issu de la partie inférieure du conduit dans lequel il pénètre par l'ouverture 4, avec la conséquence d'une séparation des particules fines y contenues qui sont emportées, en traversant les intervalles entre les lames 9, dans la chambre 10.
Les grenus.contenus dans les produits poursui- vent leur chute dans le conduit 3, où ils rencontrent le courant de fluide venant de l'entrée 4 qui les débarrasse de la majeure partie des particules très fines dont ils peuvent encore être chargés et qui sont emportées vers la chambre 10, après quoi les grenus sont introduits, par les passages 13 et 20, sous le contrôle de l'obturateur 14. dans la partie inférieure du conduit 15, où ils sont soumis à l'action du courant fluide pénétrant dans ce conduit par l'entrée 16, et éventuellement par les passages 17, à l'effet de parfaire leur
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épuration en très fines particules. Ils sont finalement déchargés à l'extrémi- té inférieure du conduit 15 sous le contrôle de l'obturateur 18.
Des particules fines et très fines entraînées, par le courant fluide traversant le conduit 3, dans la chambre 10, se séparent dans cette chambre, en -aison de la détente qui s'y produit, les particules les moins fines, qui sont recueillies dans la trémie 11, le reste étant entraîné vers le conduit 5 et le cyclone 6, le cas échéant en abandonnant dans la chambre de détente 22 interposée les particules les moins fines, entraînées, lesquel- les sont recueillies et traitées comme il sera dit plus loin.
De la trémie 11, les particules les moins fines y recueillies sont introduites, sous le contrôle de l'obturateur 12 et par le passage 19, dans le conduit 15, à un niveau nettement supérieur à l'entrée des grenus dans ce conduit par le passage 20, avec la conséquence que ces particules sont soumises indépendamment, dans une zone de chute relativement étendue, à l'action du courant fluide issu de la zone inférieure d'épuration finale des grenus du conduit 15. Comme ces grenus dont déjà largement épurés, le cou- rant qui émerge de cette zone inférieure est peu chargé de très fines parti- cules, et il peut agir efficacement sur les particules introduites par le passage 19 pour en séparer et entraîner avec lui les très fines particules qu'elles contiennent.
Les particules les moins fines, dès lors très large- ment épurées, rejoignent la portion inférieure du conduit 15, où elles su- bissent un complément d'épuration en même temps que les grenus amenés par 20; elles sont déchargées avec ceux-ci par 18.
Le courant fluide ayant traversé la portion inférieure d'épura- tion finale principalement des grenus, et après avoir agit sur les particules venues de la trémie et passe par le conduit 5 au cyclone 6 en traversant la chambre de détente 22, où le cas échéant il abandonne les particules moins fines qu'il pourrait avoir entraîné.
Ces particules moins fines, en même temps que les particules ana- logues extraites de la portion du courant fluide venue de la chambre 10 comme décrit plus haut, sont recueillies dans la trémie 23 et passant de là, sous' le contrôle de l'obturateur 25, dans le conduit 24 pour rejoindre la sortie 26.
Ces particules pouvant le cas échéant contenir quelques fines par- ticules on peut, par une manoeuvre convenable du clapet 28 aménagé dans l'ou- verture 27, les soumettre dans le conduit 24 à la dépression régnant dans le conduit 15 au dessus de la zone d'épuration finale des grenus, de manière à en extraire les dites particules très fines, le registre de la décharge 26 . étant règlé en conséquence.
En fonctionnement, il peut arriver que par suite de variations im- portantes dans la composition des matières traitées, un déséquilibre se mani- feste entre les conditions normales pré-établies des courants fluides pénétrant par 4 et 16.
On y remédie par une action judicieuse sur le clapet 21 en modi- fiant par là le rapport d'intensité entre ces deux courants. Il peut égale- ment se produire, que par suite de modifications dans la charge de l'appareil ou d'autres causes accidentelles, l'épuration finale dans le conduit 15 soit déficiente. Dans ce cas, le ventilateur auxiliaire 29 peut être mis en mar- che pour fournir l'appoint nécessaire d'impulsion à l'écoulement du courant fluide dans le conduit 15 et le cas échéant, au moins pour partie, dans le conduit 3.
Dans la réalisation selon la fig. 2, on a supposé une composition telle des produits traités que l'élimination des particules fines et très fi- nes puisse conduire dans la chambre 10 à la séparation de particules moins fi- nes de diverse granulométrie. Dans ce cas, dans la partie inférieure de cette chambre 10 sont aménagées plusieurs trémies, au nombre de deux dans l'exemple, ces trémies 11a et llb étant séparées par un volet mobile et réglable 11c.
Chacune de ces trémies communique avec le conduit 15 par un passage
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19a et 19b débouchant, comme il est représenté, à des niveaux différents dans le dit conduit, de manière que les particules moins fines qui sont les plus chargées de particules très fines, et qui dans la chambre 10 sont entraînées le plus loin, et par suite viennent occuper la trémie, llb, la plus éloignée du conduit 3,'aient à parcourir la trajet de chute le plus étendu dans le cou- rant de fluide issu de la zone inférieure d'épuration des grenus de ce tube.,
Dans cette figure également, la chambre de détente 22, intercalée dans le conduit 5, est établie de manière à permettre le règlage de la détente qu'elle procure.
A cet effet, une au moins des parois qui délimitent cette chambre est rendue mobile, par exemple en la composant d'un ensemble de panneaux'arti- culés, 22a, 22b, 22c, dont les bords externes des panneaux extrêmes sont agen- cés pour coulisser le long d'une paroi fixe 22d de l'enveloppe externe et le panneau médian 22b est déplaçable sous l'action d'une vis de manoeuvre 22e.
Le reste de l'agencement et le fonctionnement de l'appareil sont sinon les mêmes que ceux décrits en référence à la fig.l.
Dans la disposition suivant la fig. 3, l'agencement général est analogue à celui de la fig. 1, mais les particules les moins fines provenant de la séparation s'effectuant dans la chambre 10 et recueillies dans la tré- mie 11 sont distribuées en quantités mesurées dans le conduit 15, sous le contrôle de l'écoulement du fluide dans l'entrée 16, de manière telle que lorsque l'écoulement du fluide s'accroit en 16, la quantité de particules de la trémie 11 qui est introduite dans le conduit 15 croît également, et vice- versa l'accroissement de l'écoulement en 16 indiquant que le fluide rencon- tre une moindre résistance dans l'opération d'épuration finale des particules nrincipalement grenues occupant la portion inférieure du conduit 15, et, lorsqu'il émerge de cette zone d'épuration,
est encore apte à épurer effica- cement un complément de particules venues de la trémie 11 pour débarraser celles-ci des très fines particules y contenues.
Par ce moyen on régularise la résistance d'ensemble du conduit 15 et l'écoulement du fluide, et par voie de conséquence l'écoulement et l'ac- tion du fluide dans le conduit 3 et la chambre 10.
La distribution mesurée dont il est question ci-dessus pourra, par exemple, être organisée comme suit :
On donne à la trémie 11, une capacité relativement importante, lui permettant de jouer le rôle de trémie régulatrice. Dans la partie infé- rieure du passage 19 on agence un dispositif propre à distribuer les parti- cules venues de la trémie 11 dans une formation ouverte ou'étalée, dispositif qui est réglable quant à la section du passage offerte aux dites particules.
Un système de lames espacées, inclinées et pivotantes, du genre des lames en jalousie, répond à ces conditions et c'est un tel dispositif qui est illustré en 30, les lames étant rendues solidaires entre-elles pour leur pivotement, lequel est commandé par un organe de manoeuvre commun, tel le levier 31
D'autre part en agence, dans le passage de l'entrée 16, un dispo- sitif sensible à la pression du fluide qui s'y écoule, par exemple un tube de Pitot, 32, auquel on associe un relais transformateur d'un genre connu, propre à traduire les variations dans l'écoulement du fluide enregistrées par le tube 32 en actions mécaniques. Ce relais transformateur est schématisé- en 33, et son organe mobile commandé est constitué par un levier oscillant 34 qui s'abaisse lorsque l'écoulement en 16 croit et s'élève dans le cas contrai- re.
A l'aide d'un renvoi de mouvement constitué par un levier coudé 35, et de tringles de liaison 36 et 37, on commande par le levier 34 les dé- placements du levier 31 et ceux des lames 30.
Dans ces conditions à un accroissement de l'écoulement du fluide en 16, correspond une action sur le levier 31 qui incline plus fortement'les lames 30 vers le bas en livrant passage à des quantités plus importantes des produits de la trémie .11 Une réduction de l'écoulement en 16 aurait pour
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résultat une réduction de l'inclination des lames 30, et une distribution en moindre quantité des produits de la trémie 11.
Bien que les quantités de produits recueillis dans la trémie 11 soient en général relativement faibles en comparaison des quantit0s de produits bruts traités, tandis que les variations dans la composition de ces derniers en grenus et particules recueillies dans la trémie 11 se compensent générale- ment dans le temps, il pourrait occassionnellement se produire que la trémie 11 devienne insuffisante.
Dans ce cas l'opérateur, ou bien un moyen de contrôle automatique qui n'a pas été représenté, pourra agir sur le levier 31 pour incliner plus fortement les lames 30 en sorte d'évacuer une certaine quantité du contenu de la trémie 11, en consentant momentanément une épuration moins poussée des pro- duits contenus dans le conduit 15, ou bien mieux, l'opérateur, ou bien le moyen de contrôle automatique précité, en même temps qu'il provoque une dis- tribution plus abondante des produits de la trémie 11, met en marche le venti- lateur auxiliaire 29, de manière à assurer dans le conduit 15 un écoulement plus important de fluide, propre à maintenir le degré désiré d'épuration dans le conduit.
Lorsque, comme il est représenté fig. 4, les produits séparés dans la chambre 10 sont divisés en catégories, par exemple en deux catégories recueillies dans les trémies lla et 11b,les passages 19a et 19b de décharge des dites-trémies sont individuellement organisés comme le passage 19 de la fig. 3, les mouvements des groupes de lames 30a et 30b étant commandés par les leviers 31a et 31b,
Ces deux leviers peuvent être contrôlés simultanément et de la même manière par la commande 32-37, en introduisant ainsi dans le conduit 15 des.-catégories venant des deux trémies lla et llb dans des proportions ayant entre elles une relation prédéterminée en concordance avec la proportion moyenne de ces catégories dans les produits bruts, mais de préférence, comme illustré sur la fig.
5, les lames 30a et 30b sont déplacées dans des sens opposés, c'est-à-dire qu'à un accroissement d'inclinaison des lames 30a par exemple correspond une réduction d'inclinaison des lames 30b et vice-versa.
La commande est aménagée pour que, lorsque l'écoulement de fluide croît dans l'entrée 16, une quantité comparativement plus importante de par- ticules plus fines et une quantité comparativement moindre de particules plus grosses soient introduites dans le conduit 15, tandis que l'inverse se pro- duit lorsque le dit écoulement diminue de valeur. La dite commande comporte à cet effet un levier inverseur 38 comme représenté.
Dans le mode d'exécution selon la fig. 6, on a prévu une sépara- tion mécanique des produits bruts, obtenue 1 l'aide d'un tamis 39, qui peut être fixe comme illustré, ou animé de vibrations. L'agencement est sinon généralement analogue à celui de la fig. 3, étant entendu qu'il pourrait être différent, et en particulier similaire à celui de l'une des autres disposi- tions déjà décrites.
Dans la fig. 6, les grenus retenus sur le tamis 39 sont reçus dans le conduit 3 et soumis dans ce conduit à une épuration préliminaire avant d'être introduits dans le conduit 15.
Les particules qui traversent le tamis, en même temps que le fluide venant du dit conduit 3, sont reçues dans la chambre de détente 10a située sous le tamis et surmontant une trémie 11.
Dans la chambre 10a les dites particules sont débarrassées de très fines particules emportées par le courant fluide vers le cyclone *6 (non représenté) en passant le cas échéant à travers une chambre de détente 22, figurée en traits interrompus, comme expliqué précédemment. Les particules moins fines ayant pénétré dans la chambre 10a sont recueillies dans la trémie 11, d'où elles sont distribuées, de préférence, en quantités mesurées, et ainsi qu'il a été expliqué précédemment, par le passage 19 débouchant dans le conduit 15, à un niveau nettement supérieur au passage 20 amenant, dans le dit
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conduit 15, les grenus déjà partiellement épurés venant du conduit 3.
Une chambre de détente peut également être aménagée dans ce conduit,
Dans le mode d'exécution de la fig. 7, on a prévu d'effectuer l'é- puration préliminaire des grenus, la séparation des fines et très fines parti- cules des produits bruts, et la séparation des particules les moins fines con- tenues dans les particules fines et très fines de la séparation ci-dessus, au moyen d'un fluide pulsé.
A cet effet, on fait comporter à l'entrée 4 du tube 3, une vanne tournante, illustrée par un volet 40 tournant sur un axe 41 dans un boîtier 42, mais qui pourrait être différente et par exemple pneumatique ou autre, au lieu de mécanique, et la chambre de détente 10 ménagée au delà de la portion ajourée 9 de la paroi du conduit 3 est reliée à unconduit 5a menant à un cyclo- ne 6a relié à un ventilateur-aspirateur particulier, non représenté.
Le reste de l'agencement peut être analogue à ce, qui a déjà été décrit en référence aux figures précédentes, sauf que le clapet 21 contrôle uniquement la sortie du fluide du conduit 15 dans son trajet vers le cyclone 6 par le conduit 5.
On voit également sur la figure que la chambre de détente 22 a été supprimée, les particules moins fines que le courant fluide sortant du conduit 15 peut abandonner, étant recueillies dans une trémie 23 et évacuées par un conduit 24 sous le contrôle d'un obturateur réglable 25.
Bien que l'on se soit borné à la description plus détaillée de certaines exécutions seulement, il est bien entendu que l'invention n'y est pas limitée, mais qu'elle englobe au contraire les modifications et les varian- tes, ainsi que les équivalents.
C'est ainsi que dans les réalisations décrites en référence aux figures 1 à 6, les courants de fluide sortant du conduit 15 et de la chambre 10, pourraient être conduits à des cyclones séparés, les conduits menant à ces cyclones pouvant être pourvus de chambre de détente, telle que 22, ainsi que d'un clapet de réglage, tel que 21.
REVENDICATIONS.
1. - Perfectionnements au dépoussiérage à sec des charbons et ma- tières analogues, avec l'aide d'un fluide,en particulier d'air, en écoulement, caractérisés, en ce que dans les produits bruts à dépoussièrer on élimine la majeure portion des particules fines et très fines, les grenus résultant de cette opération étant soumis à une épuration complémentaire en deux stades, savoir un stade préliminaire dans un courant de fluide et un stade final dans un autre courant de fluide, tandis que les dites particules fines et très fi- nes sont traitées pour en extraire les portions les moins fines qui sont in- troduites, de préférence en quantités règlées, dans le courant de fluide, as= surant le stade final de l'épuration des grenus, en aval de la zone de-ce traitement d'épuration, à l'effet d'en éliminer les très fines particules y contenues.