Installation pour l'échange de chaleur entre une matière en poudre et un liquide La présente invention a pour objet une installa tion pour l'échange<B>de</B> chaleur entre une matière en poudre et un liquide, qui pourrait être notamment une installation pour le refroidissement de ciment, comprenant au moins un compartiment<B>à</B> poudre comportant des orifices d'admission et d'évacuation pour celle-ci, au moins une paroi en matière conduc trice de la chaleur et un fond comprenant au moins une partie poreuse pour l'admission d'air fluidifiant dans ledit compartiment.
Cette installation est caractérisée selon l'invention en ce que ledit compartiment comprend en outre un dispositif pour amener le liquide en contact avec la surface extérieure de ladite paroi conductrice de la chaleur.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'installation faisant l'objet de l'invention.
La fig. <B>1</B> représente une première forme de réa lisation, vue en coupe suivant la ligne A-A de la fig. 2.
La fig. 2 représente l'installation illustrée sur la fig. <B>1,</B> vue de dessus.
La fig. <B>3</B> représente une deuxième forme de réa lisation, vue en coupe suivant C-C de la fig. 4.
La fig. 4 est une coupe suivant B-B de la fig. <B>3.</B> La fig. <B>5</B> représente une troisième forme de réa lisation vue en coupe suivant E-E de la fig. <B>6.</B>
La fig. <B>6</B> est une coupe suivant D-D de la fig. <B>5</B> La fig. <B>7</B> montre une quatrième forme de réalisa tion, vue en coupe suivant G-G de la fig. <B>8.</B>
La fig. <B>8</B> est une coupe suivant F-F de la fig. <B>7.</B> La fig. <B>9</B> est une coupe verticale d'une cinquième forme de réalisation.
La fig. <B>10</B> est une coupe suivant H-H de la fig. <B>9,</B> montrant, toutefois, une variante de détail. La fig. <B>11</B> est une coupe verticale d'une sixième forme de réalisation.
La fig. 12 est une coupe verticale d'une septième forme de réalisation.
La fig. <B>13</B> est une coupe verticale d'une huitième forme de réalisation.
L'installation représentée sur les fig. <B>1</B> et 2 com porte un compartiment<B>1 à</B> poudre qui est limité par des parois 2 et<B>3</B> en tôle de fer. On introduit la matière en poudre<B>à</B> refroidir dans le compartiment<B>à</B> poudre par l'intermédiaire d'un orifice supérieur d'ad mission 4.
Le fond du compartiment<B>à</B> poudre<B>1</B> est formé par une paroi poreuse<B>5.</B> Un conduit<B>6</B> sert <B>à</B> admettre de l'air comprimé dans l'espace situé au-dessous du fond<B>5.</B> En raison de raddition d'air, la matière est rendue fluide, ou fluidifiée, et en plus de l'agitation produite simultanément, l'addition d'air assure, premièrement, un transport efficace de la matière vers l'orifice (févacuation <B>7</B> situé<B>à</B> l'extré mité inférieure du compartiment<B>à</B> poudre,
et deuxiè mement une transmission efficace de la chaleur entre la matière et les parois 2 et<B>3.</B> On effectue le refroi dissement de ces parois par de l'eau passant par des tuyaux<B>9</B> vers des moyens d'arrosage<B>10</B> qui arrosent les surfaces externes des parois 2 et<B>3.</B> Ensuite, l'eau s'accumule dans des rigoles<B>11</B> situées<B>à</B> rextrémité inférieure du compartiment, pour être évacuée<B>à</B> l'égout. La circulation de la matière<B>à</B> travers le com partiment est indiquée par des flèches en traits con tinus et la circulation de l'eau<B>de</B> refroidissement est indiquée par des flèches en pointillés. Le comparti ment est muni d'une conduite d'évacuation d'air 12 <B>à</B> sa partie supérieure.
On utilise des références identiques pour les mê mes parties des figures suivantes.
Uinstallation de refroidissement représentée sur les fig. <B>3</B> et 4 et qui comprend trois compartiments <B>à</B> poudre semblables<B>à</B> celui représenté aux fig. <B>1</B> et 2, ces compartiments sont reliés en série au moyen des passages<B>13.</B> On introduit la matière dans le compartiment<B>à</B> poudre<B>1</B> de gauche par l'intermé diaire de l'orifice supérieur d'admission 4 et elle des cend dans ledit compartiment.
Puis, la matière cir cule<B>à</B> travers le passage inférieur<B>13</B> de gauche et monte dans<B>le</B> compartiment<B>à</B> poudre<B>1</B> central en continuant<B>à</B> circuler<B>à</B> travers le passage supérieur <B>13</B> de droite et vers<B>le</B> bas dans le compartiment<B>à</B> poudre<B>1</B> de droite, en s'échappant finalement de l'installation par l'orifice d'évacuation<B>7</B> prévu sous le compartiment<B>à</B> poudre de droite. Les dispositifs d'arrosage de refroidissement<B>9, 10, 11</B> des compar timents<B>à</B> poudre correspondent entièrement<B>à</B> celui représenté sur les fig. <B>1</B> et 2.
Dans l'installation représentée sur les fig. <B>5</B> et<B>6,</B> une chambre de refroidissement<B>8</B> est disposée cen- tralernent <B>à</B> l'intérieur du compartiment<B>à</B> poudre<B>1.</B> Les parois intérieure et extérieure du compartiment <B>à</B> poudre sont indiquées par 2 et<B>3</B> respectivement. Ueau de refroidissement arrive par le fond de la chambre de refroidissement<B>8</B> et refroidit la paroi interne 2 du compartiment<B>à</B> poudre, On fait passer l'eau de refroidissement<B>à</B> partir du sommet de la chambre de refroidissement<B>8</B> par un tuyau<B>9</B> dans le dispositif d'arrosage<B>10</B> qui arrose la surface exté rieure<B>de</B> la paroi extérieure du compartiment<B>à</B> poudre.
Uinstallation de refroidissement représentée sur les fig. <B>7</B> et<B>8</B> comprend deux compartiments<B>à</B> pou dre<B>1</B> reliés en série, dont chacun présente intérieure ment un espace vide<B>8,</B> de sorte qu'il est limité par quatre parois de tôle externes<B>3</B> et quatre parois de tôle internes 2. Le passage<B>13</B> de communication con duit<B>à</B> partir du fond du premier compartiment<B>à</B> poudre<B>1</B> au fond du deuxième compartiment<B>à</B> pou dre<B>1.</B> Le premier compartiment<B>à</B> poudre<B>1</B> présente <B>à</B> son sommet un orifice d'admission 4 de la matière en poudre et le deuxième compartiment<B>1</B> présente<B>à</B> son sommet un orifice d'évacuation<B>7</B> de la matière en poudre.
La matière circule ainsi suivant un trajet sensiblement en forme de<B>U.</B> Les dispositifs de refroi dissement par arrosage semblables<B>à</B> celui des fig. <B>1</B> et 2 arrosent les surfaces extérieures aux comparti ments des parois externes et internes de ceux-ci.
Uinstallation de refroidissement représentée sur la fig. <B>9</B> est analogue<B>à</B> celle représentée aux fig. <B>7</B> et<B>8,</B> sauf qu'une chambre de refroidissement<B>8</B> est disposée centralement dans chaque compartiment<B>à</B> poudre, comme dans le cas de l'installation des fig. <B>5</B> et<B>6.</B> On fournit l'eau de refroidissement au fond de la chambre de refroidissement<B>8,
</B> et elle refroidit la surface extérieure au compartiment de la paroi in terne 2 du compartiment<B>à</B> poudre<B>1.</B> On fait passer l'eau de refroidissement<B>à</B> partir du sommet de la chambre de refroidissement<B>8</B> par les tuyaux<B>9</B> dans le dispositif d'arrosage<B>10</B> qui arrose la surface exté rieure de la paroi extérieure<B>3</B> du compartiment <B>à</B> poudre. L'orifice d'admission pour la matière en poudre dans le premier compartiment<B>1</B> con siste en une conduite 14 pénétrant dans le com partiment<B>à</B> sa partie supérieure et se prolongeant presque jusqu'au fond.
La conduite d'arrivée 14 est placée de façon diamétralement opposée au passage<B>13</B> de communication avec le deuxième compartiment<B>1</B> et l'entrée de ce passage est constitué par une conduite<B>15</B> dont l'ouverture est située<B>à</B> l'extrémité supérieure du premier compartiment<B>à</B> poudre<B>1.</B> La conduite<B>15</B> se prolonge au-dessus du passage<B>13</B> jusqu'à une hauteur légèrement inférieure <B>à</B> celle de l'orifice d'évacuation<B>7</B> pour la matière en poudre du deuxième compartiment<B>1.</B> La présence des conduites 14 et<B>15</B> permet d'assurer que le pre mier compartiment<B>à</B> poudre<B>1</B> soit d'abord complè tement rempli de matière avant que cette matière ne circule<B>à</B> travers le passage<B>13</B> dans le deuxième compartiment.
Ultérieurement, la conduite 14 empê che la matière en poudre de circuler directement<B>à</B> partir de la partie supérieure du compartiment<B>à</B> pou dre<B>1</B> dans la conduite<B>15.</B> Ainsi, l'effet de refroidis sement du premier compartiment est toujours utilisé en totalité. Ceci s'applique également dans le cas d'une variante ne comprenant qu'un seul comparti ment tel que ceux de la fig. <B>9.</B> Cependant, dans ce cas, on peut remplacer la conduite<B>15</B> par un orifice d'évacuation situé au-dessus et correspondant<B>à</B> l'ori fice d'évacuation<B>7</B> représenté sur la fig. <B>7.</B>
Sur la fig. <B>10,</B> qui est une coupe transversale d'une variante de l'installation de refroidissement selon la fig. <B>9,</B> les conduites 14 et<B>15</B> sont remplacées par une cloison verticale<B>16</B> disposée entre l'orifice d'admission 4 pour la matière, monté dans la partie supérieure, et l'orifice d'entrée du passage<B>13</B> de communication. L'orifice d'admission 4 est proche de l'orifice d'entrée du passage<B>13</B> de communication, et ainsi la-cloison <B>16</B> force la matière<B>à</B> effectuer le trajet le plus long possible<B>à</B> partir de l'orifice d'entrée 4 vers l'orifice d'entrée du passage<B>13</B> de commu nication.
Le deuxième compartiment est muni d'une cloison verticale<B>17</B> disposée entre son orifice d'en trée formé par la sortie du passage<B>13</B> et son ori fice d'évacuation<B>7</B> prévu<B>à</B> côté dudit orifice d'entrée <B>à</B> l'extrémité supérieure du compartiment et cette cloison<B>17</B> possède un effet analogue.
Dans l'installation représentée sur la fig. <B>11,</B> le compartiment<B>à</B> poudre<B>1</B> est pourvu d'une chambre de refroidissement<B>19</B> de coupe transversale annu laire et de parois 2 et 2a. La chambre de refroidisse ment<B>19</B> ne s'étend pas jusqu'au fond du comparti ment<B>à</B> poudre. On prévoit l'orifice d'admission 4 pour la matière en poudre<B>à</B> l'extrémité supérieure du compartiment<B>à</B> poudre<B>à</B> l'intérieur de l'espace entouré par la paroi interne 2a de la chambre de refroidissement. La matière est ainsi obligée de cir culer sous la chambre de refroidissement<B>19</B> avant de pénétrer dans la partie externe de coupe transver sale annulaire du compartiment<B>à</B> poudre dont l'ori fice d'évacuation<B>7</B> est prévu<B>à</B> la partie supérieure.
La partie interne du compartiment<B>à</B> poudre<B>1</B> située <B>à</B> l'intérieur de la paroi 2a agit de façon analogue <B>à</B> la conduite 14 sur la fig. <B>9.</B> L'orifice d'entrée du liquide de refroidissement consiste en une conduite <B>18</B> introduite<B>à</B> travers l'extrémité supérieure de la chambre de refroidissement<B>19</B> et qui atteint presque le fond de ladite chambre. Par conséquent, l'eau de refroidissement circule en montant<B>à</B> travers la cham bre de refroidissement<B>19,</B> puis par le tuyau<B>9</B> dans le dispositif d'arrosage qui arrose la surface exté rieure de la paroi extérieure<B>3</B> du compartiment<B>à</B> poudre.
La circulation de l'eau de refroidissement dans la chambre de refroidissement est analogue<B>à</B> celle de l'eau de refroidissement représentée sur les fig. <B>5</B> et<B>9,</B> c'est-à-dire que la circulation se fait vers le haut<B>;</B> on empêche ainsi l'eau de refroidissement nouvellement ajoutée de circuler suivant le trajet le plus court directement<B>à</B> partir<B>de</B> la partie supé rieure de l'orifice d'admission de la chambre de re froidissement vers son orifice d'évacuation dans le tuyau<B>9.</B> Un avantage important de cette forme de réalisation réside dans<B>le</B> fait que le nombre des sur faces de refroidissement est augmenté par rapport<B>à</B> celles des installations précédemment décrites.
Dans l'installation<B>de</B> refroidissement représentée sur la fig. 12, qui comprend deux compartiments<B>à</B> poudre semblables<B>à</B> celui de la fig. <B>11</B> reliés en série, on munit le compartiment d'entrée d'une conduite <B><I>15</I></B> le reliant par le passage de communication<B>13</B> au compartiment de sortie. La conduite<B>15</B> agit ici de façon analogue<B>à</B> la conduite<B>15</B> représentée sur la fig. <B>9.</B>
L?installation représentée sur la fig. <B>13</B> présente un compartiment<B>à</B> poudre limité latéralement par quatre parois concentriques 2,<B>3,</B> 2a et<B>2b</B> dont cha cune<B>à</B> sa surface extérieure au compartiment arrosée par un dispositif semblable<B>à</B> celui des fig. <B>1</B> et 2. Le compartiment comprend ainsi deux parties con centriques de section annulaire communiquant<B>à</B> leur extrémité inférieure.
Des conduites radiales de communication 21 relient l'espace central vide 20<B>à</B> l'espace vide de section annulaire<B>19.</B> Uorifice d'admission 4 pour la matière en poudre fonctionne de la même façon que sur la fig. <B>11.</B> Dans cette forme de réalisation, on obtient une surface de refroidissement de plus que dans celle selon la fig. <B>11.</B>
Dans d'autres variantes, on peut prévoir dans le compartiment<B>à</B> poudre autant de chambres de refroi dissement que l'on juge souhaitable. D'autre part, dans les installations décrites, il n'est pas nécessaire que l'eau utilisée pour le refroidissement de la paroi de la chambre de refroidissement soit la même que celle arrosant les surfaces extérieures des parois du compartiment<B>à</B> poudre. Le compartiment<B>à</B> poudre peut être de toute section transversale, par exemple circulaire, elliptique ou polygonale.
Les installations décrites pourraient aussi être agencées pour le chauffage d'une matière en poudre.