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"Procédé et appareil de pulvérisation"
La présenta invention se rapporte! un procédé et à un appareil de pulvérisation perfectionnée, en particulier à un procédé et 4 un appareil perfectionnés permettant d'obtenir la réduction de la dimension des grains ou particules de matières à forte extensibilité à la température ambiante.
On cherche depuis longtemps à créer un procède et un appareil permettant de réduire la dimension de graine de matière fortement extensibles telles que les polymères, en particulier les
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polymères thermio-plastiuqes,les octaux ductiles et les substan- ces analogues* Toutefois,jusqu'. présent, il n'était pas pos- sible d'obtenir cette réduction de dimension aux températures ordinaires, ceci pour deux principales raisons :
(1) la diffi- culte de donner à l'élément de frappe ou d'impact des vitesses relatives suffisamment élevées pour assurer la rupture de la ma- tière à traiter et (2), la dépense de grandes quantités d'éner- gie dans le processus de broyage, qui se traduit par un dégage- ment de chaleur excessif au point que la matière à traiter se ressoude en particules de dimensions inoportunément grandes dans le produit fini ou que cette matière se trouve détériorée par la chaleur.
Dans le cas des matières métalliques, pour lesquelles la chaleur n'est pas suffisante pour provoquer une détérioration de la matière traitée, l'importante déformation qui accompagne la réduction de dimensions des particules se traduisait par un écrouissage fréqumment préjudiciable aux utilisations finales par exemple dans la métallurgie des poudres et applications équi- valentes.
Il est vrai que le fait de recourir à une réfrigéra- tion poussée de la matière à broyer, accompagnée d'un refroidis- sement supplémentaire du broyeur permet en partie de faciliter la réduction de la dimension des grains des matières extensibles¯¯.* toutefois, en dehors du fait qu'elles sont d'un prix de revient prohibitif, qu'elles sont caractérisées par des faibles débits de production et qu'elles présentent d'autres inconvénients ces mesures restent inefficaces pour un grand nombre de substances
La présente invention a notamment pour but de four- nir un procédé et un appareil perfectionnés pour la pulvérisation de matières fortement extensibles telles que les polymères. les métaux ductiles et substances analogues.
L'invention a encore pour objet de fournir un procédé et un appareil de pulvérisation perfectionnés présentant les avantages suivants dégagement
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d'une très faible quantité de chaleur par unité de poids de pro- duit traité ; débit de production relativmeent élevé ; économie en prix de revient de premier établissement et en entretien ; et production d'un produit présentant une très bonne uniformité granulométrique.
La description qui va suivre en regard du dessin an- nexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment 1 'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La figure 1 est un graphique représentant le taux d' étirage (et l'allongement en pourcentage) en fonction de la ré- sistance à la traction, basé sur la section transversale initiale pour un polymère de Nylon 6-6 ayant un poids moléculaire d'envi- ron 100.000,sous l'effet de chocs exercés dans l'air.
La figure 2 est une vue en coupe verticale d'une for- me préférée de réalisation de l'appareil de pulvérisation suivant l'invention utilisant un fluide gazeux comme support pour les particules.
La figure 3 est un vue en plan du rotor de direction de la charge,(les détails de la couronne du ventilateur étant éliminés) d'une variante de la forme de réalisation de la figure 2, cette figure 3 représentant également le bord périphérique du deuxième rotor, coopérant avec le premier et qui s'étend radiale- ment au-delà du rotor de direction de la charge,
La figure 4 est une vue en coupe prise selon la ligne 4 - 4 de la figure 3*
La figure 5 est une vue partielle, en coupe,suivant la ligne 5- 5 de la figure 4.
La fièvre 6 est une vue partielle, en coupe suivant la ligne 6 - 6 de la figure 2, une partie du rotor étant supposée' d'impact découpée pour mieux montrer la fixation des éléments/ou de frappe.
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La figure 7 est une vue en plan partiel et shémati- que montrant cinq formes différentes d'éléments de frappe pouvant être utilisés dans la mise en oeuvre de l'invention.
La figure 8 est une vue en élévation de coté d'une forme préférée d'exécution de l'élément de frappe utilisé pour la rangée horizontale de l'appareil des figures 2 et 6.
La figure 9 est une vue en perspective d'une forme préférée de réalisation d'un élément de frappe utilisé comme dent verticale dans l'appareil des figures 2 (et 6) de la figure 3 (et 4).
La figure 10 est une vue en élévation de côté repré- sentant le rapport de dimensions de l'élément de trappe de la figu- re 9.
La figure 10a est une vue en plan. représentant le rapport de dimensions de l'élément de frappe de la figure 9.
Les figures 11. 12 et 13 sont des vues de détail en coupe de différents types de montage à fixation positive qui peu- vent être employés pour la fixation des éléments de frappe sur leurs rotors.
La figure 14 est une vue en perspective d'une forme préférée de montage pour la fixation des éléments de frappe hori- zontaux sur le rotor dans l'appareil des figures 2 et 6,
La figure 15 est une vue en coupe verticale d'une for- me préférée d'exécution de l'appareil de pulvérisation suivant la présente invention, destiné à être utilisé avec un fluide li- quide comme support des particules.
La figure 16 est une vue en coupe. partiellement arra- chée, suivant la ligne 16 - 16 de la figure 15,
La figure 17 est une vue en coupe suivant la ligne 17 - 17 de la figure 16.
La figure 18 est une vue en coupe suivant la ligne 18- 18 de la figure 17,
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La figure 19 est une vue en élévation de cet' d'un utilisé
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élément d'iopact/dana l'appareil des figures 15 et 16#
La figure 20 est une vue en coupe selon la ligne 20 - 20 de la figure 19*
La figure 21 est une vue en élévation prise du cet' externe du rotor de retenue de la pâte de l'appareil des titrée 15 et 16.
L. figure 22 cet une vue en élévation de côté pris* du côté interne du rotor de réduction de la contre-pression de l'appareil des figures 15 et 16.
La figure 23 cet une vue en coupe selon la ligne 23- 23 de la figure 22.
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La figure 24 est une vue en coupe vertical* d'\U1. autre force d'exécution de l'appareil de pulvïrt3atlou eu1.ant l'invention destine à ttre utilisé avec un fluide 111. oosae support des particules.
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La figure 25 est une vue de dessous d'un 414 ut do frappe de l'appareil de la figure 24.
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La figure 26 est une vue en coupe ..loft la 21 26 - 26 de la figure 25# La figure 27 cet une vue en coupe ..1<* la 11,9 27 - 27 de la figure 25.
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La figure 29 est une vue en coupe selon 1* litm 28 28 de 14 figure 25, La figure 29 *et une vue in coups "ton 14 1.1. .
29 - 29 de la figure 250 D'une façon générale, la présent 1V8atl toiwtmb un procédé et un appareil pour la pulvêr1s-!.U.tm de nii%t.4Kr%8 Yor- tement extensibles, ce procédé consistant .ucaa1v. . mfrtl'V* en suspension des particules grossières de ces uatt4nm 4<Ma< <?? fluide inerte à frapper les particules grossier** :a'\J'f8lb 4* vi- tasses d'impact qui sollicitent les matières ¯1 6m bzz
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rupture dois particules, plus rapidement qu'il n'est possible aux Contraintes développées dans les matières de se dissiper par déformation de la structure moléculaire, et à évacuer lea matières suspendues dans le fluide inerte de la zone d'impact.
Les termes utilisés dans la présente description peuvent être définie comme nuit
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particules grossière!*1 j à des particules qui ont au maximum, un diamètre d'environ 12<7 mi - 0 matières fortement extensibles" : des matières qui présentent un allongement de 30 % ou davantage avant de se rompre tous l'application de contraintes de traction
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*" fluide inerte If tout fluide, liquide ou galeux, qui n'entre pas en réaction chimique notable avec la matière en cours de la pulvérisation et qui, de plues ne dissout pas la ma- tière dans une proportion excessive.
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Les études physiques qui sont à la base de la prdsen- te invention ont révèle que différentes matières réagissent à 1' application d'une contrainte selon des façons caractéristiques qui suggèrent une différence fondamentale de structure., Ainsi, les matières fragiles subissent une rupture lorsqu'elles sont sollicitées au point de rupture. ce phénomène apparaissant nous des chocs ou impacts relativement modérés qui sont suffisants pour provoquer des fissures. ces dernières se propageant ensuite facilement avec une faible dépense d'énergie, melon des plana de
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moindre r0ti,at now qui existant entre le oounheo d'Atomes dans le réseau atomiques des matières fragiles.
Cos plans existent dans toutes les dinumsiona du réseau de aorte que les fissures et pro- pagent simultanément selon les trois axes, sous l'effet d'éner- gies qui ne sont que légèrement supérieures aux énergies néces-
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saires pour provoquor la rupture dans la direction de l'impacts Cette rupture trtaxale le long de plans réguliers produit des fragmenta dont la forme géométrique est caractéristique de la
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rupture des matières fragiles.
Il existe également des plane de moindre résistance dans les matières extensibles. Toutefois. les forces de cohésion qui existent entre les couches atomiques sont telles que les cou- ches glissent d'une façon qui diminue la contrainte appliquée au lieu de se rompre comme dans le cas des matières fragile.. Lors que la vitesse de l'application de la contrainte croit ;
la résis- tance relative au glissement plastique croit également en raison des effets d'inertie interatomique,de friction interatomique et de visco-élasticité interatomique. Ainai, pour des vitesses ex- trêmement élevées d'application de la contraintes c'est-à-dire à des grandes vitesses d'impact, la contrainte atteint les niveaux de tension maximum avant qu'il ne puisse se produire un glissement appréciables de sorte que la matière extensible se rompt par rup- ture triaxiale selon le même mécanisme que dans le cas d'une ma- tière fragile.
Le but de la présente invention est de pulvériser une matière suivant un processus prédominant de rupture par fragilité. c'est-à-dire que la réduction de dimensions des grains s'effectue avec un allongement inférieur à 30 % ou moins de l'allongement à la rupture de la matière et à des températuresambiantes supérieu- res à environ -40 C.
On a constaté que les matières fortement extensibles nécessitent pour se rompre, un travail qui est une fonction du taux d'allongement auquel la rupture s'effectue* La relation en- tre le travail absorbé et le taux d'allongement pour une matière fortement extensible type est représentée sur la figure 1.
La matière choisie comme exemple pour les essais de rupture de la figure 1 est une matière thermo/plastique représen- tative, à savoir la polyamide désignée sous le nom de Nylon 6-6, cette appellation désignant un produit de réaction de l'hexamé- thylène diamine (qui comporte six atomes de carbone) et de l'acide
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adipique (qui a également six atones de carbono) ;
dans le cas considéré ladite matière possède un poids moléculaire d'environ
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IOOÈOOO Le graphique montre la rupture de trois échantillons ayant des propriétés physiques sensiblement identiques, sa différez- tes vitesses de cisaillement qui varient respectivement entre une
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très haute vitesse de cisaillement As d'environ 350 t/a et une vitesse de cisailleront relativement faible Os d'environ 60 m/a en passant par une vitesse de cisaillement de limite supérieure Bo d'environ 160 m/m Dans tous les camp le point du rupture de l'échantillon est indiqué et il a été constaté par des expérien- ces d'essais très nombreuses que la rupture se produit le long d'une courbe D qui relie les points de rupture des différents échantillons.
Lee zones hachurées au-dessus des trois courbes A,
B et C constituent une mesure directe du travail nécessaire pour cisailler les échantillons et ce travail se montait à approxima- tivement 1670 calories/kg à la vitesse A, 3,340 calories/kg à la
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vitesse B et 6.600 calories/kg à la vitesse Ce L'élévation de température par suite de la dissipation de 6.b$4 calories/kg (c'est-à-dire pour la vitesse 0) corresponde dans les circonstances habituelles. 1 c'est-à-dire à la vitesse poe- sible de transmission de cha3our et à environ ,,0C, ce qui est beaucoup trop élevé pour le Nylon 6-6 car le polymère se ramollit et. en même tempes il subit une dégradation par la chaleur à cette température.
Au contrait le cisaillement au taux B correspond approximativement à une élévation de température de seulement en-
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viron 75*Cf qui peut être tolérée à un débit de produit allant d'environ 161 à 453 kg/h pour la forme d'exécution en phase gazeu- se qu'on décrit ici) ce qui constitue un débit rentable.
Avec certains types de matières, il peut être avanta-
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geux d'opérer la réduction de dimension à des vitesses de oiea11- lement encore plus élevées et approchant de la limite pratique ; constituée par la vitesse A et, en général, la pulvér18ation:tteo.
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tuée en un point quelconque de la zone licitée par les courbes équivalentes de A et B est entièrement satisfaisante du point de
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vue du dégagement de chaleur en fonction de la vitesse de ciaail. lement.
Naturellement, il va de soi que le travail nécessaire
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pour briser den polymèren particuliers varie légèrement avec les différents polymères et. également, que l'élévation admissible de la température dans chaque cas dépend de la nature de la matière qu'il .'agit Je pulvériser. Toutefois, en réglo générale on peut dire que la réduction de dimension opérée à des vitesses d'impact
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comprises dans la zone allant d'environ leO m/s à 760 ni/s eat sa- tisfaisante pour la plupart des matières thermo-oplaiitiques telles que, par exempleles polyesters les polyamides et le'! polymères non saturés* En outre,
certaines matières métalliques qui peu- vent être soit des métaux purs soit des alliages et qui présen-
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tent des ductilités élevées comprises dans la xono qui part dl environ 30 % d'allongement avant rupture et plus ont également montré des caractéristiques de rupture qui les placent dans la faille des matières fortement extensibles auxquelles la présente
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invention s'applique Ainsi l'invention a pour objet la pulv6- rient10n de matières fortement extensibles à des vitesses de ci- caillement qui assurent la rupture des particules A des allonge- mente inférieurs à )0 de l'alIon.ernent intrinsèque maximum de la matière allongement qui, dans le cas du i,
y.on 6-6 correspond à un allongement d'environ 150 qép l'allongement maximum étant dut environ 500 I ou correspondant à un taux d'Ótir8{'o d'environ 2,5.
Il va da soi que les vitesses d'impact auxquelles on
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se réfère ci-dessus sont les vitesses relatives réelles de .6'dy ment d'impact ou de frappe par rapport à la matière en traitement gt npn pas soulement les vitesses absolues des éléments d'1mput.
Ces Tresses, sont donc, dans le cas où l'on emploie comme fluide, des 7..daa, de l'ordre de Kaeh 0,1 plus de lach 1,0 (ou dea 4 v,ets supérieures lorsqu'il s'agit des gaz) et ces vitesses ne
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sont obtenues que par le demain et l'agenoement spécial des élé- monts do frappe, des portées et dos autres organes de la machine.
Il est également nécessaire de choisir soigneusement les matériaux de construction de l'appareil de pulvérisation puisque le fonc- tionnement s'effectue dans uno gamme de vitesses qui impose des contraintes proches des limites de résistance. Toutefois, une considération tout aussi importante,
consiste dans le fait que les alimenta de frappe doivent avoir une forme aérodynamique apte à réduire au minimum les ondes de chocs qui réduiraient le dépla- cement relatif entre éléments de frappe et particules et aptes en môme temps à réduire les portes caloriques par frottement sous l' effet du contact avec le fluide inerte formant le support ou vé- hicule des matières*
Une forme préférée de réalisation de l'appareil pré- vue pour la pulvérisation de matières fortement extensibles en suspension dans l'air prit comme fluide inerte, est représenté sur les figures 2 à 14.
Cet appareil comprend deux éléments qui tournent en sens inverse de façon à obtenir les vitesses d'impact très élevées utilisée suivant l'invention, l'élément supérieur étant le rotor directeur de la charge,désigné dans son ensemble par 10 tandis que l'élément inférieur est le rotor 11 qui porte les éléments de frappe.
Le rotor 10 est relié rigidement par son moyeu 12, à l'extrémité inférieure d'un arbre d'entraînement 15 monté dans des paliers supports 16, 16' et entraîné par un moteur, non représen- té, claveté à son extrémité supérieure. De même le rotor 11 est fixé rigidement à un arbre d'entraînement 18, porté par des pa- liers supports 19,$ 19' et entraîné par un deuxième moteur, non représenté, claveté à son extrémité inférieure.
Les rotors sont montés à l'intérieur d'un carter en trois parties, une partie su- périeure 22. une partie moyenne 23 et un fond 24, qui sont réunies entre elles par des brides incorporées à ces parties et'placées
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face à face et par des vis à métaux 25. ta partit 22 est unis intérieurement d'une jupe de séparation 26 maintenue en position par des vis à métaux 27. Le raccord d'entrée d'alimentation 28 débouche à proximité de la périphérie interne de la jupe 26 tan- dis que l'air de refroidissement arrive par le raccord d'entrée 29 qui s'ouvre à l'extérieur de la jupe de séparation.
La partie médiane 23 constitue la paroi externe d' une chemise ou jaquette de refroidissement 32 la paroi interne de cette jaquette étant une couronne métallique massive 33. for- mée d'un alliage résistant à l'usure (par exemple le,5 % Cr.
2,5% C, 0,5% Si, des quantités appréciables de V ou Mo. le res- te Fe) ou qui, suivant une variante, peut être en acier allié à haute résistance gainé, sur toutes ses surfaces internes qui se trouvent en face des rotors 10 et 11, par un revêtement de stol- lite ou d'une autre matière protectrice extrêmement dure. A l' intérieur de la jaquette 32 est montée une spirale directrice de l'écoulement du réfrigérant, 34, qui peut être réalisée en métal et réunie à la fois aux pièces 23 et 33 pour former un ensemble d'un seul tenant. Les orifices d'entrée et de sortie 35 et 36 respectivement, de l'eau de refroidissement communiquant avec la jaquette 32.
Finalement, il est prévu une couronne annulaire en métal massif, 35,serrvant à restreindre l'écoulement de l'air, et qui s'étend radialement vera l'intérieur à partir de la surfa- ce supérieure de la couronne 33 et qui est soudée par sa périphé- rie sur cette surface supérieure
La partie inférieure ou fond 24 est conformée de fa- çon à constituer un Passage 40 d'évacuation du gaa véhicule du produit ; ce passage, en forme de volute, est gainé Intérieure ment d'un revêtement métallique 41 résistant à l'usure et le par- tie 24 présente encore une ouverture conduisant à un orifice 42 d'évacuation du produit.
Cette partie 24 supporte, par des vis 44 qui coopèrent avec la bride interne 45, une plaque de base @@-
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nulaire 46 qui est usinée pour épouser la forme de la surface inférieure du rotor 22 à faible distance de cette surface et s'oppose à l'acheminement de quantités notables de produit em- menés avec le courant de gaz inerte formant le véhicule.
Une pièce de fermeture centrale 47, fixée à la partie inférieure @4, ferme la chambre de pulvérisation et cette pièce est munie d'un orifice 48 d'arrivée des gaz, à travers lequel on introduit du gaz sous pression pour nettoyer l'intervalle compris entre le rotor 11 et la plaque de base 46 et débarrasser cet, espace des particules qui, en s'y accumulant pourraient gêner la rotation,
Bien que la figure 2 ne donne qu'une forme d'exéou- tion de l'appareil par rapport à laquelle les figures 3, 4 et 5 constituent une variante, la construction de tous les rotors di- recteurs de la charge 10 est identique et on la décrira donc en regard de toutes ces figures prises ensemble.
Le rotor directeur 10 est constitué par une plaque pleine 51, évasée vers le bas jusqu'à environ 10 % du diamètre du rotor à partir de sa périphé- rie dans une direction orientée radialement vers l'extérieur, à partir du centre de l'arbre 15. suivant un angle d'environ 15 et il est muni d'un grand nombres de pales 53 dirigées vers le haut (seize dans le présent exemple).
Les pales 53 sont fixées rigidement, le long de leur surface de base, à la plaque 51 et elles sont de plus fixées à leurs extrémités extérieures. à la couronne de ventilateur 54 qui est munie, sur sa face supérieure d'un grand nombre de pales de ventilateur 55 de faible longueur (non représentées sur les figures 3 et 4) qui sont adaptées pour attirer l'air de refroidissement à travers l'orifice 29, s'il est avantageux de prévoir un refroidissement additionnel ou un ba- layage du produit par l'air pour l'évacuation de la chambre de pulvérisation.
Pour améliorer leur résistance mécanique, les pales de ventilateur 55 peuvent être entretoisées, par une couronna
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supérieure annulaire 56# aoudit à Ces pal s la couronne 56 étant adjacente à la couronne 39 aveo un très faible deartement de orte que la principe entrée d'air ofettoctue par l'orifice annu- laire 57.
Comme représenté aur la figura 5, il est préférable
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de munir lea pointa des pales 53 d'éléments de frappe '6. r4a,. lie4b en attllitt ou matière équivalant et présentant un$ aeotion tranIVel'I{41t qui orott vers l'extérieur du rotor 101 ces Alimenta de frappe étant contrat par soudure ou brasure, dans des cavités de forme oorraspondantos usinées dana les extrémités ex- ternes des pales.
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Le moyeu 12 du rotor 10 *et muni, 6 sa partie supé- rieured'un distributeur de charge 61, fixé à ce moyens par des
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vis à métaux 62t oe distributeur étant habituellement muni de qra pales 63 4quidittan'-" et décalées entre elles de 90*.
Quant la construction du rotor 11 employé dans lut appareil des figures 2 et 6, un dispositif préféré comprend deux rangées d'éléments de frappe, montées toutes deux sur le rotor inférieur qui coopère avec le rotor 10. La première rangée est constituée par des dents 66 dressées vers le haut et qui sont
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réparties uniform6mant sur la périphérie du rotor Il# à des in- tervalles d'environ 6% le jeu entre le bord de fuite et le bord d'attaque étant habituellement égal a 03 fois la largeur d'une dent. Les dents 66 font saillie perpendiculairement aux rayons des rotors 10 ot 11, sur toute la hauteur de plusieurs trajets de passas de la charge, définis par les pales 53 à uno distance
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radiale de la périphérie de la pluquo $1 égale à environ 6 35 mm.
La deuxième rangée d'éléments de frappe est faite de dents 67, situées sur les mêmes lignes radiales générales du rotor 11 que les dents 66 mais orientées perpendiculairement à ces dernières dans une direction générale horizontale. Les dents 67 peuvent
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avoir la rnSme hauteur que les dents 66 mois elles ont un dessin différant, comme on le décrit en détail duna la suite et elles
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s'ajustent étroitement (avec un jeu d'environ 6,35 mm)
par rap- Port 4 la face adjacente de la couronne 33 La face interne de la couronne 33 est de préférence usinée pour présenter une au!**' faut supérieure curviligne 68 en face des dente 66 de façon à rediriger les particules solides qui passent à travers la pre- suière rangée d'élémenmts de frappe dans une ligne sensiblement perpendiculaire au trajet des dont 67 et le bord terminal.' inférieur 69 do la surface 68 est disposé fradialement à l'inté- rieur du rotor Il@ on recouvrant légèrement lors
extrémités dois dents 67 de façon à éviter que la matière ne passe en dérivation et par rapport à la deuxième rangée d'éléments de frappe et n' évite cette rangée, Le bord inférieur de la couronne 33 est creusé en 70 (voir le cet' droit de la figure 2)pour constituer une enclume contre laquelle les particules sont projetées par les dents 67.
La disposition des éléments de frappe dans la cons- truction des figure 3-5 ne diffère de la disposition des fi- gures 2 à 6 que par le fait qu'une rangée de dents supplémentai- res, désignées par le numéro de référence 74, est Montre sur la face inférieure de la couronne 54 du ventilateur, qui fait partie intégrante du rotor 10', ces dents étant dirigées de haut en bas cette rangée s'intercalant avec les deux rangées de dents 75 dressées vers le haut, de dessin identioue et qui sont portées par le rotor 11'.
Il est préférable de creuser la partie supé- rieure du rotor 11' à sa périphérie pour former une rainure con- cave 76 à faible distance et en face des dents 74 pour renforcer l'action de pulvérisation. Dans cette forme de réalisation, les dents horizontales telles que les dents désignées par 67 sur les figures 2 et 6 sont supprimées et toutes les dents employées peu*' vent être d'une òrme identique & celles désignées par la réfé- ronce 66.
Evidemment, il est possible de prévoir plus d'un jeu
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d'éléments de frappe imbriguéeentre eux, en montant plusieurs rangées de dents 74 dirigées de haut en bas sur le rotor supé- rieur 10, pour coopérer avec des rangées adjacentes de dents 75 sur le rotor inférieur.
Toutefois.les recherches effectuées par la demanderesse ont montré qu'il est rarement avantageux d' utiliser plus de quatre rangées d'éléments de frappe, Il est également possible de prévoir une rangée de dents horizontales tel- les que les dents 67 sur les figures 2 et 6, sur la périphérie du rotor inférieur, ces rangées comprenant des dents qui s'interca- lent entre elles mais, habituellement, cette dépense supplémen- taire reste sans contre..partie.
Il est possible de prévoir une grande diversité de formes pour les dents de frappe dans un appareil construit selon l'invention. Toutefois,ces dents doivent être soigneusement profilées pour présenter par.rapport aux fluides contenus dans la zone de pulvérisation, une résistance aérodynamique minimum afin de conserver la puissance d'entraînement, d'éliminer la cha- leur de frottement, et d'obtenir une vitesse de contact réel qui approche de la vitesse du rotor, en éliminant les ondes de chocs qui résulteraient d'un écoulement le long de surfaces non prof:!.- lées et, ce qui présente une très grande importance, pour résis- ter aux contraintes de choc:
, importantes qu'elles subissent dans les collisions avec les particules aux vitesses extrSmomont éle- vées qui sont développées. En général, le profilage doit être suffisamment efficace pour quo la puissance absorbée soit infé- rieure à environ Ot2g CV/cm de largeur frontale de lame pour un déplacement dans un air dépourvu de particules et à la vitesse de 305 m/s. ou moins d'environ 0,6 CV/cm pour un déplacement dana l' eau à la vitesse de 75 M/s.
Lorsqu'ils se déplacent dans le sens de la floche, les éléments relativement minces et ayant une section transv&r- sale qui varie entre la forme générale rectangulaire et la forme
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en pointe de diamant, comme représentée sur la figure 7, présen- tant des caractéristiques aérodynamiques qui les rendent au moins partiellement efficaces pour l'application de l'invention.
Parmi les formes représentées, il est préférable d'utiliser la variante représentée en 7d pour les dents 66 de la fleure 2 ainsi que pour les dents 74 et 75 des figuras 3 et 4, tandis qu'il est préféra* ble d'utiliser des lames de section transversale rectangulaire avec un profil enélévation tel que celui représenté sur la figure 8, pour les dents 67 (figure 6),
En général, on a constaté que le rapport d'aspect L/T (c'est-à-dire la longueur divisée par l'épaisseur) doit être su- périeur à environ 6 : 1 pour éviter d'avoir des pertes élevées par frottement frontal.
Il est nécessaire d'imposer une limite supérieure d'environ 15:1 pour éviter avec sécurité la rupture des lignes d'écoulement sur les bords arrière des éléments de frappe et pour éviter également les surchauffes locales aocompa- gnant cette rupture. Le rapport d'aspect préféré est d'environ' 12 : 1.
Il est essentiel que l'angle d'incidence (c'est-à- dire l'inclinaison du bord avant de l'élément de frappe par rap- port à la direction instantanée de la vitesse) soit de moins d' environ 15 (de préférence zéro) pour éviter un effet de pompage excessif et les pertes par frottement qui l'accompagnent.
L'an- gle d'incidence,en termes géométriques, est constitué par l'an- gle compris entre un plan qui passe par le bord d'attaque et le bord de fuite de l'élément de frappe et un plan tangent au rayon du rotors au centre de l'élément de frappe,
En outre,les éléments de frappe doivent posséder une forme géométrique correcte pour résister aux forces de choc im- portantes qui sont inhérentes au processus de pulvérisation, ceci en raison du fait qu'il se développe dans les matières en traite- ment, des contraintes de tension maxima et que ces contraintes
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sont proches de la résistance maximum à la traction des maté- riaux de construction qu'on peut utiliser. Ainsi,
on doit éviter une géométrie qui multiplie les contraintes dans la région de la fixation de l'élément de frappe sur l'organe d'entraînement. Les limites générales suivantes sont applicables : (1) le rapport h/L (c'est-à-dire la hauteur divisée par la longueur) doit être
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inférieur à environ 2 et, de préférence, égal à environ Û 8 j (2) la surfait de projection de la crête de la dent sur la sur-
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face de base doit être de c:8oe inférieure à environ 2 et de pré- ±6ronce égale à environ 0 8. Cos deux rapports peuvent être aug- montés si l'on prévoit une géométrie spéciale du bord en haut et en baut pourvu que le dessin d'ensemble du profil a6ro...l:. nurl.<ui ne soit pas détruit.
En appliquant ces principes on obtient un dessin préféré d'éléments de frappe pour les dents 66, 74 et 75. tel que celui représenta en perspective sur la figure 9 et, en ce qui
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concerne les rapports dimensionnels# sur les fleures 10 et 10a@ la direction de l'entraînement pendant la pulvérisation est indi- quée par les flèches tracées à cati de chacune de ces vues. On voit que cette dent a, en section transversale, la forme fane-
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rale d'une demi-pointe de diamant qui est effilée prorosn1voment pour avoir une section réduite à la cr6t, le côté plat de la dent étant orienté en direction de l'entrée de la matière, comas re- présenté sur les figures 3 et 6 on particulier.
Comma valeur de
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compromis nécessaire pour obtenir la plus haute, résistance mécha- nique, on a choisi un rapport L/T A la base étal à la limita maxi- mum de 6 t 1, co rapport décroissant progressivement pour atteint- dre la valeur idéale do 12 : tu la er8te, Tous les lu'.mnte de frappe doivent Être construits en métaux ou alliacés pouvant travailler au n.oin3 à 56 k-/m,2 cL, de préférence à environ 105 ka/=2 et la technique de fabricotior employée doit ttre propre à aasurar une répartition homogène da
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propriétés mécaniques dans la totalité du volume des éléments.
Les éléments de frappe sont de préférence réalisés d'un seul tenant avec dos embases ,77 et 78, comme représentés sur les figures 8 et 9 respectivement et ces embases peuvent être usinées suivant une grande diversité de sections transver- sales pour être adaptées à former une liaison positive avec des rainures de forme correspondante qui sont prévues dans les ro- tors qui supportent cos dents.
Ainsi comma représenté sur la figura 11, les embases peuvent, avoir une section transversale trapézoïdale 81 ou une section trapézoïdale inversée comprenant un prolongement intérieur tel que représenté en 82 sur la figure 12. On facilite l'assemblage en prévoyant dans les rotors, une région évidée -de longueur légèrement supérieure à une longueur* d'embase de sorte qu'on peut engager les dents l'une après l'au- tre dans cet évidement et les faire coulisser lo long de la rai- nure de fixation Jusqu'à ce que la rangée soit entièrement gar- nie,après quoi on ferme le passage d'entrée par soudage ou autre procédé.
Un autre type de fixation est représenté sur la fi- gure 13. La base présente un bord très incliné sur la surface 83 qui est dirigée vers le centre du rotor 11 et une face opposée 84 presque verticale. Cette construction est conçue pour permet- tre de fixer les dents par soudure sur le rotor, le long de la surface 83 et la rainure 85 qui reçoit les éléments est ouverte suivant la dimension représentée sur toute sa circonférence de sorte qu'on peut mettre tous les éléments en place en les glis- sant simplement dans la rainure en un point quelconque de la pé- riphérie du rotor.
Il semble préférable d'utiliser un type différent de fixation pour les éléments de frappe horizontaux 67, ce type con- sistant en une pièce .de blocage 88 représenté sur la figure 14 et à laquelle la dent 67 est fixée par soudure ou par fabrication
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d'un seul tenant. Cette pièce de verrouillage s'ajuste dans une rainure horizontale usinée sur toute la périphérie du rotor 11. la fixation étant assurée par deux vis à métaux passant dans des trous 89 percés dans la pièce 88.
On a effectué les essais suivants sur un appareil de pulvérisation construit selon les figures 2 et 6 mais dans les- quels les dents horizontales 67 étaient supprimées, le rotor 11 ayant un diamètre de 686 mm et étant muni de 59 éléments de frappe espacés selon un pas d'environ 35,6 mm. La hauteur, do la base a la pointe, dos éléments do frappe 66 est de 25,4 mm, l'épaisseur allant de 3,18 mm à la base et de 1,98 mm à la crte et la lon- gueur étant de 25,4 mm,
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La charge est entraînée par un coural(' a s .. es un débit de 0#25 kg de matières ool.dos/kg duir/mn et ?:, .. 'our- nie à l'appareil à des débits de solides de Ç'07 ', , '1,. z * tous les cas, la vitesse du rotor 10 est de 3.500 T/mn tandi7 z, colle du rotor 11 est de 6.000 t/mn.
Ceci correspond à une vitcnoo de cisaillement de 335 m/s, cotte vitesse étant bien dans la région de la figure 1 qui est limitée par la courbe Jazz. La p\lt!'.'\t\C6 eonsommâQ par un kg de produit est d'environ 0, CV pour te les essaie$ Sur les figures 15 à 23 est représentée une i'orno Cîl réalisation de l'appareil permettant de pulvériser la IlUtt. iru'o aors un fluide liquide.
Cotte variante comporte un arbre d 'entraînement -inique 93, qui tourne dans des paliers 95 et 96 portas par 1( ';\15..,.:,;,. désigné dans son ensemble par la référence 97. Les ; -.1. 'lt.., du frappe sont fixés par une clavette 94 ;mr 1 tE:xtrmi tJ in,' 'i: u.r' de l'arbre 93 et ils comprennent trois structures 98 munies < #-, mes de dimensions identiques (le diamètre oxtérieur tant, '0 une construction type, de 203,2 mm) il est prévu un r01,, .; :"-> rieur 99 (le lgrgètrq extérieur de ce rotor étant de 152,4 c,x,; ,: ,
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une construction type) pour réduire la contre-pression sur la baue d'étanchéité de l'arbre qu'on décrira dans la suite.
On rotor de retenue de la suspension, 103, est monte à l'extérieur des éléments de frappe et l'ensemble est maintenu fermement en place par un écrou 104 qui est vissé sur l'extrémité filetée de l'arbre 93, Les éléments de frappe et les rotors sont séparés les uns des autres par des rondelles 100 d'environ 3,18 mm d'é- paisseur qui assurent un écartement axial égal outre ces éléments.
La chambre de pulvérisation est constituée par un carter, désigné dans son ensemble par 105 et qui est formé de deux parties assemblées par des brides boulonnées pour permettre le montage des éléments de frappe. La chambre est munie d'un joint d'étanchéité inférieur 106 qui s'oppose aux fuites le long de l'arbre 93 et, à l'opposé de ce joint,elle est munie d'une tubulure d'entrée 107 servant à introduire la charge dans l'appa- reil, dans le sens de l'axe de l'arbre d'entraînement.
Un sous- ensemble formé d'une plaque d'usure 111 et d'un tamis 112 entoure la tête de pulvérisation sur toute sa périphérie, toute partie de la charge s'échappant éventuellement de la zone de pulvérisation étant évaouée à travers un collecteur inférieur 115 qui débouche dans un espace annulaire libre 116 situé, dans le sens radial, à l'extérieur de la plaque 111 et du tamis 112. La sortie du pro- duit pulvérisé s'effectue à travers la tubulure de sortie 108.
La structure détaillée de/ éléments de frappe 98 sont représentés sur les figures 19 et 20, ces éléments étant consti- tués par des rotors unitaires comprenant deux bras opposés diamé. tralement qui sont incurvés circulairement le long de leur ligne de crête et qui sont munis sur leurs deux cotés de bords coupants à profilage aérodynamique, ayant un angle de tranchant d'environ 30', comme représenté sur la figure 20. Les bords d'attaque du rotor sont ceux qui sont désignés par la référence 117 sur la fi- Surs 19 et ces bords sont incliné. d'un angle a (45 étants un
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angle type)dans le sens de la rotation, mesuré à partir du mi- lieu du rayon contenu dans le diamètre D.
De même, l'angle de position b des bords de fuite effilés 18 par rapport au même dia- mètre d est celui qui est mesura dans le sens inverse et, dans
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une construction type, il peut être d'environ 1:5. La longueur des bords 117 est, dans une construction type, de 12,7 ma tandis
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que la longueur des bords 118 peut être de 25r t mm.
Pour assurer la fixation, on fournit, dans chaque rotor, deux rainures de cla-
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vette 9t,e et 94f, qui sont décalées entre elles de 90*
Comme représenté sur la figure 21, le rotor de retenue de la suspension est un rotor circulaire muni, sur sa face externe de deux jeux comprenant chaque quatre lamas 121 et 122 de section
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transversale rectangulaire (les lames 121 ayant par tx nple 6"Smsn de largeur et 63.6 mm de longueur et les lames 122 ayant par exem-
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ple, 6,35 mm de largeur et 2594 rom de longueur) ces lança étant disposées à intervalles angulaires réguliers autour de la circon- férence et en saillie radiale sur la périphérie de 9,52 mm dans une construction type. Il est prévu des rainures de clavette 94g et 94h pour fixer ce rotor sur l'abre 93.
Le rotor interne 99 est un disque de forme générale plane muni de plusieurs (huit dans ce cas) rainures radiales 123. réparties à intervalles angulaires égaux, qui débouchent à la pé-
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riphérie du disque et dont la longueur (50,8 stsu étant une louer type) est environ égale aux trois-quarts du rayon du disque. La
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profondeur des rainures 123 peut être de 3#18 ma et leur largeur d'environ 6,35 mm. Ces rainures, lorsqu'elles sont orientées à l'opposé de la direction de la charge dans l'appareil, ont pour
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effet de décharger la bague d'étanchéité 106 des pressions excs a- si vas par refoulement centrifuge de la matière vers le:et8 de cette région. Le rotor 99 est fixé sur l'arbre 93 rr à c'a- vettea et par l'intermédiaire de rainures de cl&vettes ytt et ?<#;,.
Comme le montrent les figures 16 à 18 incluses, la
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plaque d'usure 111 et le tamis de calibrage 112 peuvent être de constructions cylindriques le tamis étant monté radialement & l'extérieur de la plaqua et ces deux éléments étant,de façon générale, coaxiaux à l'arbre 93, avec un jeu d'environ 3,18 mm par rapport aux éléments de frappe 98.
Les deux parois du car- ter 105 sont munies d'épaulements 126, usinés à la périphérie de ces parois et contre lesquels peut s'appliquer une cage 127 qui sert de support au sous-ensemble plaque d'usure-tamis. Cette cage est maintenue en place par des anneaux 128 et 129 qui sont appliqués farmement contre les parois internes du carter par un certain nombre de boulons 130 disposés autour de la circonféren- ce à intervalles réguliers Un entretoisement additionnel est assuré par une couronne fendue 132 (figure 16) qui est munie d' un certain nombre de plaques solides 133 disposées radialement, qui font partie intégrante de cette couronne mais qui s'appliquent sur le tamis 112 à des intervalles fréquents autour de la circonfé- rence de la cage,
en des pointa opposés aux entretoises massives en définissant les ouvertures de la plaque d'usure 111, comme re- présenté sur la figure 18. Les borda des plaques 133 sont adap- tés pour s'ajuster au glissement dans des 'gorgea radiales 134 taillées dans la cage 127 et dans les couronnes 128 et 129 pour éviter tout défaut de centrement angulaire par rapport à la pla- que d'usure 111. En serrant le boulon tendeur 135, on réduit la circonférence de la couronne 132 et on applique les plaques 133 étroitement contre le tamis 112 et la plaque d'usure 111. Le tamis 112 peut être,dans une construction type, à maillesde 0,37 mm et la plaque d'usure peut être usinée pour présenter des ouvertures rectangulaires mesurant environ 25,4 x 25,4 mm.
Une variante de réalisation de l'appareil, travail- lant en phase liquide et ne comprenant pas de tamis de retenue ni de plaques est représentée sur les figures 24 à 29*
L'arbre d'entraînement 139, est, dans ce cas* disposé
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et tourillonné verticalement dans des paliers 140 et 141 qui sont portés par le bâtit ce dernier étant désigné dans son en- semble par 142.
L'arbre est étanché par un presse-étoupe 143 et l'extrémité extérieure de l'arbre est enfermée dans un carter cylindrique, désigné dans son ensemble par 144, qui est gainé intérieurement d'un revêtement 145 résistant à l'usure et il est muni de plusieurs diviseurs 146 qui sont des couronnes annulai- res superposées et fixes, qui s'étendent radialement vers l'in- térieur sur une distance égale à environ un tiers du damètre du carter. Ces diviseurs définissent une succession de huit com- partiments de pulvérisation 147 à l'intérieur de chacun desquels un des éléments de frappe 148 est disposé en position centrale.
Une tubulure d'entrée de la charge 149 débouche dans la comparti- ment inférieur 147 et une tubulure d'évacuation du prces@t, 150, part du sommet du carter 144.
Chacun des éléments de frappe 148 est fixé, par exem- ple, par un ajustement serré sur l'arbre 139 et il est prévu des manchons 154 qui séparent chaque élément de frappe de ses voi- sine ; l'ensemble étant maintenu en place sur l'arbre par un écrou de blocage 156.
Les éléments de frappe 148 sont de préférence de la forme représentée sur les figures 25 - 29. Dans ce cas, ils sont constitués par des structures minces (d'environ 1,6 mm dans un cas typique) à douze dents et dans lesquels les dents sont incli- nées en dehors du plan du rotor, alternativement rers la droite et vers la gauche, comme représenté sur la figure 26 et d'un an- gle e d'environ 15 .
Les bords d'attaque 157, rectilignes, sont affûtés par formation d'un biseau sur toute leur largou* et sur une longueur d'environ 50,8 mm avec un angle de tranchant de @ d'environ 30 , comme représenté sur les figures 28 et 29 et le côté inférieur de chaque élément est muni de quatre la@giettes découpées 158 et disposées à intervalles égaux et qui sont in@@
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nées d'environ 30 par rapport à la direction de rotation pour assurer. un effet de pompage à l'intérieur de chacun des compar- timents 147.
Le fonctionnement de la matérialisation des figures 24- 29 est analogue à celle qui est décrite plua haut pour l' appareil des figures 15 à 23, la vitesse de fonctionnement étant, dans une construction type, de 2.700 t/mn pour des éléments de frappe 148 ayant un diamètre hors tout de 508 mm.
Toutefois, les languettes 158 contribuent à assurer un effet de pompage to- roïdal qui fait avancer préférentiellement les particules de pe- tite dimension de bas en haut pour les faire passer du comparti- ment 147 inférieur au compartiment supérieur, la pulvérisation des particules à des dimensions plus fines se produisant succes- sivement dans chacun des huit compartiments 147, chaque fois que la matière a traversé l'un de ces compartiments et qu'il se pré- sente à elle un nouveau compartiment dans son écoulement & tra- vers l'appareil. Cette variante de construction à l'avantage de permettre d'obtenir facilement un refroidissement supplémen- taire en munissant le carter 144 d'une jaquette de refroidisse- ment extérieure.
Il convient de noter que les m8mes proportions criti- que)) qui sont applicables pour les dents 66, dans l'exemple d'une matérialisation par phasegazeuxe,sont également applicables aux éléments de frappe 98 et 148 de l'appareil travaillant en phase liquide. Toutefois, on peut apporter une certaine simplification pour ce dernier appareil puisque les bords de frappe se trouvent dans des plans radiaux de l'arbre d'entraînement, de sorte qu'il n'y a pas de moment de flexion centrifuge et que les éléments peuvent être plats et qu'ils peuvent 4tre une prolongation inté- grale du rotor.
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EXHALE 1, La matière pulvérisée était du Nylon 6 6# o' t'-&'' dire un polymère issu de la condensation de l'h.xaméthy1tne.
diamine et de l'acide adipique (poids moléculaire environ 100.000), elle était introduite dans l'appareil sous la forme de: granules
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ayant un diamètre moyen de 6,35 mm, 0 % passant au tamis à mail- les de 0,633 mm. On a constaté la réduction progressive de di- mension inoiquée ci-dessous s
Analyses granulométriques du produits exprimées en % en poids passant à des tamis d'une largeur de mailles donnée.
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Largeur de mailles des tamis ! 0,833 0,37 0,246 j/,75 0,147 mm mm mm * ITJI1 rt........... IJJ1II1M' .i...I!IIMf1t..Ll a) premier passage dans l'appa- rail température de départ !
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3? r"G ; température à la fin: rr9iC ; débit de matières so- lides 22,68 kg. 26,6 6o2 2,1 z,1, 2,1 b) deuxième passage dans l'appa- reil température de départ :
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37 C ; température à la fin t 46,1 C débit de matières so- lides : 20,41 kg. 59#3 29,2 9,2 ?'r 505 c) troisième passage dans l'appa- reil : température de départ
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37t8oC température à la fin : k3 u C ; débit de matières so- lides : 16.14 kg. zur*1. 4091 14eg 7,4 3t7 d) quatrième passage dans l'appa- reil température de départ
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3?n G ; température à la fin 43,3*0 ; débit de matières so- lidos 15,87 k 79,6 46,3 14 7,4 3 ? EXEMPLE 2.
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La matière pulvérisée était du Nylon 6, Qtost-à- dire un polymère par addition du caprolact.')8 qui au prépara bzz
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ouvrant le noyau du oaprolactamo et en le couplant à une struc- ture à longue chatno (poids moléculaire environ 73*000). On ion- traduisait cette matière dans l'appareil sous la forme do granu-
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les ayant un diamètre moyen d'environ 9#52 mm dont 0 % passait au tamis & mailles de 0,833. On a observé la progression sui- vante dans la réduction de dimension des granules : Analyses granulométriques du produit, exprimées en % en poids passant à des tamis d'une largeur de mailles\donnée.
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Largeur de"mailles des tamis : Oo833 0,37 0,246 0,175 0,147 rrnn mm mm mm mm a) premier passage dans l'appa- reil : température de dé-
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part 1 37t8'C ; température à la fin 9 48<9*0 débit de matières solides ! 1 22,68 kg 48#8 11,6 - *# b) deuxième passage dans l'appa- reil température de départ :
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37,8*0 ; température à la fin t 46,1C ; débit de matières .0- lidos 20,41 kg. 66#o 26,0 10,0 6,0 4*0 0) troisième passade dans 1'nappa- reil : température de départ t
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37 8*C ; température à la fin k3v3"C ; débit de matières soli- des : 18,14 kg. 74,1 3?il 14,9 7#4 3.7 d) quatrième passage dans l'appa- reil : température de départ
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37,8*0 ; température à la fin f r3'C ; débit de matières solides :
1',87 kg . 80,0 44,0 16,0 8,0 4,0 EXEMPLE 3.
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La matière pulvérisée était une résine polyac6ta1 qui était un polymère de condensation du énol (forme dihydroxy de la 'trsnaldéhydej (poids moléculaire environ 45.000) ; on introduisait cette matière dans l'appareil sous la forme de granules ayant un
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diamètre moyen d'environ lu76 mm, 0 go passant au tamis à mailles de 00933 mm. On a observé la progression suivante dans la réduc- tion du diamètre des particules
Analyses granulométriques du produit, exprimées en % en poids passant à des tamis d'une largeur de mailles donnée.
Largeur des mailles des tamis : 0,033 0,37 0,246 0,175 0,147
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mm mm mm mm min a) premier passage dans l'appa- reil : température de départ :
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7,$'C ; température à la fin ! 48,9*0 ; débit de matières solidos 22#68 kg. 43,2 19i7 ir? 7 Ô 3#9 b) deuxième passage dans l'appa- reil : température de départ
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37 r 'C ; température à la fin tr6,ï.
C ; débit de matières so- lides 20,41 kg. 59.3 26,0 11,1 ?,tu 3.7 c) troisième passage dans l'appa- reil : température de départ
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37i8*C j température à la fin i 43,3*0 ; débit de matières so- lides le,14 kg. ?2ruz 37.' 19,7 11,6 7,9 d) quatrième passage dans l'appa-
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rei7. température de départ 3'i $ C ; température à la fin : 3, C ; débit de matières solides: 15#rl kg. 77. 44.5 22,3 l4p9 11,2
EXEMPLE 4.
La matière pulvérisée était une résine polyester sa- turée, constituée par le produit de la réaction de l'éthylène
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glycol et l'acide téréphtalique (poids moléculaire environ 60.000} on introduit cette matière dans l'appareil dans un état préalable
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ment broyé et dont l'analyse granulométrique est indiquée su ..1'\ ligne " état initial" . On a observé la progression suivant;* de la réduction de dimension des granules:
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Analyses granulométriques du produit, exprimées en % en poids passant à des tamis d'une largeur de milles donnée.
Largeur de mailles des tamis 0,833 0,37 0,246 0,175 0,147 mm mm mm mm mm analyse de la matière de départ 76,0 36,0 12,0 4,0 4,0 a) premier passage dans l'appa- reil : température de départ
37,8 C; température à la fin :
48,9 C: débit de matières so- lides : 22,68 kg. 84,0 48,0 16,0 8,0 4,0 b) deuxième passage dans l'appa- reil : température de départ :
37,8 C; température à la fin , 46,1*0 ; débit de matières so- lides : 20,41 kg. 88,0 56,0 24,0 16,0 8,0 c) troisième passage dans l'appa- reil : température de départ
73,8 C; température à la fin :
43,3 C; débit de matières so- lides :
18,14 kg. 92,2 68,7 31,4 19,6 11,8 d) quatrième passage dans l'appas. reil : température de départ :
37,8 C; température à la fin :
43,3 C; débit de matières so- lides s 15,87 kg. 90,0 64,0 30,0 20,0 12,0
On a effectué des essais supplémentaires sur l'appa- reil décrit ci-dessus dans le but d'obtenir des performances comparatives dans la pulvérisation des polymères, des élasto- mères et des métaux, ces résultats étant résumés dans le tableau suivant :
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<tb> Matières <SEP> : <SEP> Polymère <SEP> : <SEP> Elastomère <SEP> : <SEP> Métal
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> : <SEP> Polyamide <SEP> polyester <SEP> : <SEP> polymère <SEP> d'ad- <SEP> :
<SEP> ductile
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nylon <SEP> 6-6 <SEP> produit <SEP> sa- <SEP> dition <SEP> de <SEP> l' <SEP> mousse <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> poids <SEP> mo- <SEP> turé <SEP> de <SEP> la <SEP> éthylène <SEP> titane <SEP> pu-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> léculaire <SEP> réaction <SEP> de <SEP> (poids <SEP> moléou- <SEP> re, <SEP> Dureté
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 100.000 <SEP> l'éthylène <SEP> laira <SEP> environ <SEP> Brinnell,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> glycol <SEP> sur <SEP> 50.000)
<SEP> qui <SEP> a <SEP> environ <SEP> 80
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> l'acide <SEP> té- <SEP> été <SEP> chloro-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> réphtalique <SEP> sulfoné <SEP> par <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> poids <SEP> mole- <SEP> suite
<tb>
<tb>
<tb> culaire
<tb>
<tb>
<tb> 60.000
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dimension
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> des <SEP> grains
<tb>
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de la charge 6,35 mm 3,le mm 6,3;
mm i2,? mu
EMI29.3
<tb> Résistance <SEP> à
<tb>
<tb>
<tb> la <SEP> traction
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (kg/cm2) <SEP> 703 <SEP> 560 <SEP> 210 <SEP> 3.500
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Fluide <SEP> support
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (véhicule) <SEP> air <SEP> air <SEP> air <SEP> argon
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> T/mn <SEP> du
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> rotor <SEP> 10 <SEP> 3.400 <SEP> 3.400 <SEP> 3.400 <SEP> 3.400
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> T/mn <SEP> du
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> rotor <SEP> 11 <SEP> 6.000 <SEP> 6.000 <SEP> 6.
<SEP> 000 <SEP> 6.000
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Vitesse <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> cisaille-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ment <SEP> m/s <SEP> 335 <SEP> 335 <SEP> 335 <SEP> 335
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Puissance
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> consommée
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> CV/kg <SEP> 0, <SEP> 22 <SEP> 0, <SEP> 22 <SEP> 0,44 <SEP> 0,22
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nombre <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> passages
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<tb> dans <SEP> l'ap- <SEP> circuit
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<tb> pareil <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> Tenue <SEP> (+)
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<tb> Analyse <SEP> gra-
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EMI29.4
nulométrique
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<tb> (ouvertures
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<tb> de <SEP> mailles
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<tb> en <SEP> mm)
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passant passant C 1( b.833 80 90 60 100 passant ,ô 95 à 0037 46 64 de 0,,541 de 0,541
EMI29.7
<tb> % <SEP> passant
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<tb> à <SEP> 0,
246 <SEP> 15 <SEP> 30 <SEP> 75
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<tb> Température
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<tb> finale <SEP> d'é-
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EMI29.8
quilibre 54,4 572 62,0 51.5 (+) Le "circuit fermé" consistait ici à recueillir la sortie de l'appareil dans un collecteur à cyclones. à la faire passer au
EMI29.9
tamis à mailles de O|Ô33 mm et à renvoyer le refus de ce taaie en continu à l'orifice d'alimentation. En moyenne la matière en traitement passait environ six fois dans l'appareil.
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EXEMPLE 5.
L'appareil décrit ci-dessu (en ragard des figures 15 à 23) a été employé pour pulvériser du poly/éthylène (poids Moléculaire environ 50.000) d'un diamètre moyen de 6,35 mm et utilisant de l'eau à 21,1'C comme fluide véhicule. Le polyéthy- lène avait une résistance à la traction de 140 kg/cm2 et un al- longement à la rupture de 400 %. Les éléments de frappe 98 é- taient entraînés à la vitesse de 7*000 t/mn ce qui donnait une vitesse de cisaillement de 106,7 m/o avec une puissance absorbée de 2,2 CV/kg.
Le produit fourni par l'appareil après un passago avait une analyse granulométrique de 95 % passant au tamis de 0,633 mm, 85% passant au tamis de 0,37 mm, 50% passant au ta- mis de 0,246 mm, avec une élévation maximum de la température dans la chambre de pulvérisation atteignant la température fina- le de 65,6 C. On estimait qu'il existait dans cette pulvérisa- tion un temps de retenue de la matière dans la pulvérisation se montant. environ 0,001 seconde, ce temps pouvant naturellement varier avec la nature de la matière traitée.
Le rapport fluide-solide utilisé dans la pâti que de cette invention n'est pas critique. Il est nécessaire d'avoir un rapport minimum d'environ 0,5 kg de fluide pour 1 kg de ma- tière solide dans l'alimentation pour éviter un frottement ex- cessif entre les particules qui dégageait une chaleur préjudi- ciable dans la région de pulvérisation. Lorsqu'on veut obtenir le transport des matières solides par le courant de fluide, on accroît le rapport fluide-solide dans la proportion nécessaire, Il est généralement préférable d'utiliser un rapport supérieur à environ 2 kg de fluide/kg de charge solide pour réduire l'élé- vation moyenne de température dans l'appareil.
Lorsqu'on uti- lise le transport de la charge solide par le fluide, on a cons- taté que des rapports fluide-solide de 30 :1 et même des rap- ports plus élevés sont absolument admissibles.
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La Matiez chargée dans l'appareil est prépara de la façon habituelle et il est souhaitable de limiter la di- mension de particules à environ 12,7 mm ou moins pour éviter tout collage ou coincement physique, La manutention du produit est également de type habituels car les matières solides pulvé- risées peuvent être séparées des fluides qui les accompagnent par décantation, séparation par cyclone, ultrason ou des techni- ques similaires,.
Il est souvent avantageux d'utiliser des appa- reils auxiliaires pour séparer le produit grossier ou surdimen- sionné et de renvoyer ces matières à l'alimentation et on peut employer à cet effet, des tamis,des appareils de classement, des tamiseurs et équivalents. Il est quelquefois avantageux d' incorporer des dispositifs de classement des fluides tomme par- ties intégrantes de l'appareil et on peut, selon de nembeeuses variantes) prévoir des épurateurs disposés à la périphe-le dans la paroi de la chambre de pulvérisation pour assurer l'élimination automatique des particules surdimensionnées ot pour les renvoyer à l'entrée tout en permettant aux particules de s'échapper par le conduit collecteur de produits.
En générait on a constaté qu'il est avantagea : d'u- tiliser des éléments de frappe minces. en forme de couteaux, pour la pulvérisation des matières polymères ou des substances ayant des propriétés rappelant les polymères tandis qu'on eu% employer des éléments de frappe plus épais pour les métaux, :11 convient de noter que le rendement de la pulvérisation décroît à mesure que l'élément de frappe s'use et que la déformation ap- parait pendant le service de l'appareil et il est finalement né- cessaire de remettre les éléments en forme ou de les remplamar, On dispose d'une liberté considérable dans le choix au finid porteur.
Ainsi si l'on désire obtenir un produit sons la fars d'une suspension - ¯ liquide il est avantageux d'utiliser un frui- de porteur en phase liquidé% Inversement, si l'on vent ob@enir
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un produit sec, il est préférable d'utiliser un fluide porteur gazeux. D'autre part. les caractéristiques de lubrification in- hérentes aux liquides permettent quelquefois la pulvérisation de matières telles que les substances visqueuses ou collantes ; de qui autrement serait très difficile.
Il va de soi que l'on peut apporter des modifications aurmodes de réalisations qui viennent d'être décrits.notamment par substitution de moyens techniques équivalente sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.
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