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"Perfectionnements aux tambours ou fours rotatifs."
Dans les fours rotatifs destinés au traitement de matières solides à l'état pulvérisé ou de matières fluides et similaires, par exemple des fours pour la production de ciment ou des fours pour la conversion d'une boue de carbonate de calcium (obtenue du procédé de réduction en pâte de sulfate) en chaux, on prévoit généralement des systèmes d'échange de chaleur pour réaliser un échange de chaleur
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entre les gaz qui s'échappent et qui sont encore relativement chauds et la matière alimentée.
Cette matière peut souvent être une boue fluide ou bien elle peut avoir une cons stance plus épaisse ou solide et être d'une nature assez collante, de sorte qu'elle adhère étroitement à la paroi enveloppante du four et aux moyens constituant l'échangeur de chaleur.
Fréquemment , on utilise , comme échangeur de chaleur, un système dit à chaînes. Un tel système à chaînes comprend un grand nombre de chaînes souples flexibles, ! dont une ou les deux extrémités sont attachées à la paroi enveloppante du four. Durant la rotation de celui-ci , les chaînes formeront un grand nombre de "rideaux" ou de "voiles" suivant la section transversale du four , mais lors de la rotation de celui-ci , ces chaînes se placeront progressivement sur le fond de la paroi enveloppante et glisseront sur celle-ci, en aidant ainsi à l'avancement de la matière à travers le four. En même temps, la matière qui s'avance formera des revêtements ou des croûtes sur les maillons des chaînes. '
Le transfert de chaleur sera réalisé de la manière suivante.
Les chaînes, ainsi que les revêtements formés par la matiere sont chauffes paris gaz circulant axialement, lorsque ces chaînes pendent dans l'espace libre du four, tandis qu'elles sont refroidies durant une rotation ultérieure , lorsque, se trouvant sur le fond du four, elles glisseront en contact @@ la matière humide alimentée.
Les difficultés rencontrées dans l'utilisation des systèmes à chaînes deerits comme échangeurs de chaleur consistent principalement en ce que la matière à traiter, quelle soit de natrs solide ou fluide , adhérera à la paroi enveloppante en dépit du fait que les chaînes glissent sur celle-si. Si un tel collage de la matière sur la paroi enveloppante commence à petite échelle, en se produisant
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peut-être de façon temporaire, il augmente rapidement d'épaisseur et habituellement les chaînes sont noyées dans les revêtements ou croates de sorte que le fonctionnemont devra être interrompu pour le nettoyage du four.
Le but principal de l'invention est de créer un dispositif amélioré pour la suspension des chaînes, de manière à empêcher le collage de la matière sur la paroi enveloppante du four. Un autre but de l'invention est d'améliorer l'échanpe de chaleur en impartissant une turbulence au gaz circulant a travers le four.
Le dispositif suivant l'invention consiste en ce que les chaînes mont suspendues ou fixées dans une cage qui est prévue de façon a avoir un mouvement de rotation libre dans le four. Cette cage tourne en même temps que le four et elle est entraînée circon- férentiellement du fait du frottement contre ce four.
Il est important que cette cape soit d'un diamètre plus petit que le diamètre interne du four , c'est-à-dire un diamètre plus petit de rotation ou roulement. Le résultat de ceci est que le dispositif ou cage tournera ou roulera suivant un peu plus d'une rotation pour chaque rotation du four. De ce fait, les points ou lipnes de contact entre la cage qui roule et la paroi enveloppante rotative du four, et de ce fait les points de suspension des chaînes sont constamment déplacés par rapport à la paroi enveloppante du four , de sorte qu'un collage des matières à cette paroi enveloppante et aux chaînez est empêche.
La cage qui roule peut être conçue suivant un certain nombre de structures différentes et la suspension des chaînes à cette cage peut être réalisée 6galement sui- vant différentes manières. Il y a cependant deux conditions
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importantes qui doivent être prises en considération. Durant la rotation, les chatnes devraient former ensemble des"voiles" si proches qu'elles impartissent une turbulence au gaz chaud en circulation et assurent ainsi un échange efficace de chaleur.
De plus, ces chaînes devraient être suspendues de telle manière qu'elles ne s'entremêlent pas les unes aux autres ou dans la cage où elles sont supportées suivant la présente invention.
D'autres buts et caractéristiques de l'invention apparaîtront de la description suivante , donnée à titre d'exemple non limitatif et avec référence aux dessins annexés qui présentent deux formes de réalisation particulières de l'invention.
La figure 1 est une vue en coupe transversale , réalisée à travers un four ou un tambour comportant une cage de roulement pour la suspension du système à chaînes .
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle correspondante de la même forme de réalisation que suivant la figure 1.
Les figures 3 et 4 illustrent l'autre forme de réalisation, suivant des vues similaires en coupe transversale et en coupe longitudinale.
La paroi enveloppante du four ou tambour rotatif, qui généralement est légèrement incliné ,est désignée par la référence 1. La cage qui roule , que l'on appellera ci-après cage de roulement et qui est représentée par les figures 1 et 2, consiste en des plaques métalliques ou en des barres plates 2, qui s'étendent dans le sens longitudinal et qui sont disposées sur champ contre la paroi enveloppante et qui, à chaque extrémité du tambour ou du four, sont reliées ensemble par un élément annulaire 3, par exemple par soudage , de manière à former une structure unitaire.
Comme représenté clairement par l'indication de mesure 4, la cage
2,3 a un diamètre de roulement nettement plus petit que le
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diamètre interne du tambour ou four, de sorte que cette cage roulera suivant légèrement plus d'une révolution pour chaque révolution du tambour ou four. En conséquence, les barres 2 constituant les lignes de contact avec le tambour, sont déplacées progressivement sur la paroi enveloppante du tambour ou four suivant la rotation de celui-ci, ces barres maintenant ainsi la paroi enveloppante dans un état propre . On observera que, dans cette forme de réalisation, la cage peut être considérée comme constituant un polygone rotatif comportant un grand nombre de côtés ou de coins formant angles.
Les chaînes 5 sons suspendues dans la cage par fixation de certains maillons des chaînes aux barres 2 de la cage par aoudage ou par un autre moyen approprié.
Dans le cas où la matière à traiter est moyennement épaisse ou a la consistance d'une boue circulant librement, les barres 2 ramasseront la matière tombant à travers le four tout en étant en contact avec les chaînes , de sorte que l'on réalise ainsi à la fois un échange direct et un échange indirect de chaleur. La plupart des chaînes pendront simulta- nément en formant des courbes, mais évidemment elles se disposeront progressivement en un certain endroit sur la por- tion inférieure du four. Comme ces chaînes seront toujours occupées à réaliser un mouvement de flexion, les maillons de ces chaînes ne pourront pas être enveloppés par des revê- tements collants .
Sur les dessins, on n'a représenté que quelques chaînes seulement sur le nombre en réalité élevé de telles chaînes , les chaînes des dessins étant également représentées dans un état trop espacé, mais l'agencement général sera évident pour un spécialiste en ce domaine. Le transfert de chaleur depuis les gaz sera d'autant meilleur que les chaînes sont plus proches.
Suivant les figures 3 et 4, les chaînes 5 sont également suspendues dans une cage roulant librement à l'in- !
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térieur de la paroi enveloppante 1 du four ou tambour rotatif.
Cependant , sous un certain rapport , il y a une différence , importante entre la cage de roulement de la figure 1 et la cage de roulement de la figure 3. Alors que, suivant les figures
1 et 2, les plaques ou barres droites 2 constituent un poly- gone présentant des lignes longitudinales droites de contact avec la paroi enveloppante, la cage de roulement des figura
3 et 4 est formée par une double hélice qui consiste en. plaques ou barres plates 7, disposées sur champ ,de sorte que deux lignes hélicoïdales de contact avec la paroi enveloppante sont obtenues Ces deux barres ou plaques hélicoïdales 7 sont reliées entre elles pour former une stucture unitaire grâce à des barres longitudinales 8 qui sont attachées aux barres ou plaque hélicoïdales 7 par soudage ou un autre moyen approprié,
ces barres ou plaques 7 étant également reliées entre elles par un élément annulaire 3 prévu à chaque extrémité.
Comme dans le cas des figures 1 et 2, les barres hélicoïdales
7 ont également un diamètre de roulement qui est sensiblement plus petit que le diamètre interne du tambour ou four, de sorte que les lignes de contact sont déplacées progressivement. Cette différence entre les diamètres est montrée par la mesure 4, comme dans le cas des figures 1 et 2. En ce qui concerne la construction de la réalisation suivant les figures 3 et 4, il y a lieu d'observer spécialement que la cage de roulement est particulièrement avantageuse étant donné que cette cage sert également comme dispositif efficace d'avancement pour les matières , qui exigent une alimentation forcée et qui ne sont pas totalement fluides ou liquides.
Dans les deux formes de réalisation, la cage de roulement est guidée par rapport à la direction axiale; c'est-à-dire que la cage est guidée entre les sections annulaires formant parois d'extrémités du tambour, comme celà apparaît
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sur les figures 2 et 4.
L'invention peut également être utilisée sur des tambours rotatifs pour la condensation de vapeurs transportées à travers un tambour alimenté en eau et pour le lavage de gaz d'échappement ou de bombustion contenant des poussières ou des matières similaires.
Des modifications à la structure de la cage de roulement sont possibles et les chaînes peuvent être attachées ou suspendues suivant d'autres manières que celles illustrées par les dessins. Il sera donc entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes particulières de réalisation. qui ont été représentées ,mais que, par contre, bien des variantes peuvent être prévues sans sortir pour autant du cadre du présent brevet.
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