Brevet FR2005789A1 — publié le 19691219

la présente invention concerne un régulateur de débit, et plus particulièrement un appareil assurant ua.e alimentation à un débit sensiblement constant d'une matière pulvérulente ou ^r^nu-laire. Un exemple est constitué par l'alimentation d'un four tour-5 nant en poudre de pâte brute à ciment pour la cuisson du ciment suivant le procédé dit "procédé à sec". la poudre de pâte brute à ciment ou une autre matière pulvérulente et granulaire est presque invariablement dans un état en partie fluidisé qui provient d'une aération résultant de ce 10 que la matière a été soumise à un transport pneumatique antérieur ov à une homogénéisation antérieure, avec addition d'air en jets finement divisés. Même un transport antérieur d'une telle matière au moyen d'un transporteur à vis a normalement pour effet que beaucoup d*air atmosphérique est introduit d'une manière non intentionnelle 15 dans la matière pendant son transfert. Etant donné qu'il faut un long temps pour que l'air emprisonné s'échappe de la matièref cette matière conserve ses caractéristiques de fluidisation pendant un^ériode de temps considérable et cela rend difficile le transport de la matière à un débit constant étant donné que la matière 20 est sujette à floculer et à se déplacer irrégulièrement Dans le procédé d'alimentation à débit constant suivant la présente invention d'une matière pulvérulente ou granulaire xlui-disée au moins en partie, la matière est fournie à l'extrémité inférieure d'un dispositif transporteur formant une partie d'un 25 conduit incliné founé ayant une entrée à son extrémité inférieure et une sortie à son extrémité supérieure, la matière étant fournie à cette entrée sous une charge de pression sensiblement constante, sensiblement égale à la hauteur effective du conduit entre son entrée et sa sortie, de sorte que sous l'influence de la pression 30 hydrostatisue dans la matière et du dispositif transporteur, la matière tend à s'élever dans le conduit vers la sortie de ce dernier pour être déchargée du conduit à travers cette sortie à un débit'sensiblement constant» De préférence, la matière est déchargée du conduit au moyen 35 d'un transporteur à bande sans fin qui constitue le dispositif transporteur et forme la paroi inférieure du conduit fermé» L'invention repose sur le ±viit que dans la mesure dans laquelle la matière agit comme un fluide -sous l'influence combinée BAD ORIGINAL 69 1066 2005789 de la pression hydrostatique et du dispositif transporteur elle a tendance à s5élever dans le conduit pour égaliser la pression à. j.'entrée du conduit» Cela élimine d'une manière efficace de la masse de matiers tout mouvement de dégagement brusque, de sorte 5 que la matière peut être déchargée uniformément de la sortie du conduito Le but du transporteur est de fournir une agitation modérée de la matière sur toute la longueur du conduit et un entraînement par friction, de la matière, aidant la pression interne régnant-dans la matière à produire 1'écoulaient de la matière vers la 10 partie supérieure du conduit. En outre, le transporteur produit un. écoulement constant de la matière à la sortie du conduit pour fournir un déchargement uniforme de la matière. Le conduit est de préférence incliné suivant un angle de 15°0 par rapport au plan horizontal pour l'alimentation, en foudre 15 de pâte brute à ciment, d'un four tournant. On peut faire varier la vitesse du transporteur à bande pour commander le débit de déchargement de la matière du conduit et pour compenser des variations de poids spécifique de la matière. On peut obtenir ce résultat automatiquement en disposant le conduit 20 en équilibre de telle manière que le poids de matière à un instant quelconque^ dans le conduit, soit détecté et en commandant le débit de déchargement de la matière à la sortie du conduit-en faisant varier la vitesse du transporteur à bande ou autrement, de telle sorte que la matière soit déchargée à un débit sensi-25 blement constant, en poids. On peut obtenir une charge de pressitai sensiblement constante en maintenant une hauteur sensiblement constante de matière dans un puits du haut en bas duquel la matière tombe par gravité vers l'entrée du conduit. 30 L'invention fournit aussi un appareil pour la mise en applica tion du procédé décrit ci-dessus et cet appareil comprend : un transporteur à bande inclinée ayant un brin qui se déplace vers le haut par rapport auquel est disposé, de manière étanche, un couvercle supérieur, afin de munir le conduit fermé d'une entrée 35 à son extrémité inférieure et d'une sortie à son extrémité supérieure, un puits dont l'extrémité inférieure est reliée à l'entrée du conduit ; et des moyens pour fournir la matière au puits de telle sorte que la hauteur de la matière dans le puits soit BAD ORIGINAL 69 10667 3 2005789 maintenus sensiblement égale à la hauteur entre l1 entrée et la sortie du conduit. Laéiatière à fournir au puits est normalement dans un état de fluidisation suffisant. Toutefois, si la matière est fournie 5 au puits dans un état visqueux indésirable, des ajutages amenant de l'air peuvent être incorporés au puits afin de fluidiser en partie la matière pendant son mouvement dans le puits et à son entrée dans le conduit. Si le débit de déchargement de la matière de la sortie du 10 conduit doit être maintenu sensiblement constant en poids en tant que résultat automatique du poids de matière à un instant quelconque sur le transporteur à l'intérieur du conduit, le transporteur est équilibré et il peut pivoter autour d'un axe horizontal, l'entrée du conduit étant reliée par l'intèrmédiaire d*un 15 manchon flexible à l'extrémité inférieure du puits. En outre, un dispositif détecteur est prévu pour détecter le poids de matière sur le transporteur, la réponse du dispositif détecteur commandant la vitesse du transporteur. la forme du dispositif détecteur n'est pas caractéristique. 20 De préférence, le dispositif détecteur est une cellule de charge telle que des variations du poids sur la bande transporteuse produisent des variations proportionnelles de la pression sur la cellule de charge. Gela fournit une variation continue de la vitesse du transporteur mais un mouvement de pivotement négligeable 25 du transporteur, la variation de la pression sur la- cellule de charge produit des variations de la résistance électrique dw la cellule, de sorte que l'intensité d'un courant passant à travers la cellule varie d'une manière correspondante, le courant électrique qui passe à travers la cellule est utilisé pour commander un 30 élément tel -qu'un thyristor qui à son tour, commande le régulateur de vitesse au moteur d*entraînement du transporteuro les moyens pour maintenir le niveau nécessaire de matière dans le puits peuvent comprendre un transporteur à 'vis -sâns fin qui est capable de faire entrer dans la partie supérieure du puits 35 une quantité de matière plus grande que celle que le transporteur à bande est capable de décharger hors du conduit, ainsi qu'un trop-plein dans le puits au niveau supérieur nécessaire pour la matière. 1 1 bao original ; 69 10667 4 2005789 Selon une variante, les moyens pour maintenir le niveau de matière désiré dans le puits peuvent comprendre un dispositif détecteur qui commande le niveau de matière à la partie supérieure du puits et qili commande le fonctionnement de moyens de fourniture 5 de la matière de sorte que le niveau est maintenu sensiblement cons tant. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif mais nullement^imitatif plusieurs formes 10 de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : La figure 1 est une vue en élévation latérale sur laquelle la plupart des parties sont représentées en coupe suivant la ligne I-I de la figure 2 j 15 La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 ; La figure 3 est une vue en coupe à plus grande échelle, suivant la ligne III-III de la figure 1 ; Les figures 4- à 6 sont des vues latérales schématiques de 20 trois variantes s L'appareil des figures 1 à 3 a un "bâti 1, qui est construit en profilés et eïj&laques d*aeier, et ion transporteur à bande équilibré qui est suspendu à pivot autour de deux couteaux 2y disposés à l'opposé lfun de l'autre, de chaque côté du bâti» Ces 25 couteaux reposent dans des paliers correspondants 3 qui sont montés sur des supports 4 reposant sur des fondations 5. Le bâti du transporteur à bande porte une bande transporteuse 6 qui passe autour de deux tambours 7 et 80 Le tambour 7 est entraînëj au moyen dt"une comïriande 9 par chaîne, par un moteur 30 électrique ayant un réducteur à engrenages. Sur la figure 1f le l réducteur à engrenages est caché derrière la paroi d'une enveloppe qui constitue une partie du bâti 1 du transporteur à bande. Dans 1"enveloppe, il y a en outre des poids (non représentés) pour» vant être déplacés aijàioyen desquels on peut obtenir l'équilibre 35 du transporteur à bande de tells manière que ce transporteur soit en équilibre dans la position qui est représentée sur la figure 1„ Le brin supérieur du transporteur à bande 6 est supporté par une plaque 10 qui est destinée à empêcher ce brin d'être pressé vers OR J G IN AL 69 10667 5 2005789 le bas par le poids de la matière qu'il transporte dans la direction inclinée vers le haut qui est celle du transporteur à bande pendant son fonctionnement, le long d'une partie importante de eon trajet dans la direc-5 tion du transport, le brin, supérieur du transporteur est muni d'un couvercle 11 dont les bord.s sont recourbés vers le bas, de sorte que la bande et le couvercle limitent entre eus un conduit ferméo L'intervalle entre les bords recourbés vers le bas du couvercle et la bande du transporteur, est obturé par un joint 12 10 en une matière flexible, le couvercle est soudé à des cornières de support 13» disposées au-dessus de lui et fixées au bâti 1 du transporteur à bande; le couvercle n'a pas de bord recourbé vers le bas dans le sens tranversal, par rapport à la direction du transport, à l'extrémité supérieure de la bande et en ce point 15 on prévoit sur le conduit, une ouverture 14 qui est dirigée vers l'avant. A 1'autre extrémité du couvercle 11, on prévoit une ouverture d'entrée donnant accès au conduit, l'entrée fait face vers le haut et elle est munie d'un collet 15, dirigé vers le haut, 20 ayant une séction droite rectangulaire et se terminant par une bride horizontale 16„ Un joint 17 en une matière flexible demeure en contact avec la bande transporteuse 16 du point où cette bande passe au-dessous du collet 15 qui est disposé d'une manière telle que son plan vertical de symétrie est un plan passant par les % 25 couteaux 2. On prévoit, au-dessus du collet 15 et légèrement espacé de ce dernier, un. puits 18 ayant même section droite que le collet 15 et ayant même plan de symétrie que ce dernier, de sorte que le puits 18 constitue un prolongera ai t vers le haut j' du collet. A son extrémité inférieure le puits 18 est limité par une 30 bride horizontale 29 et entre les brides 16 et 19, il est prévu un soufflet 20 en une matière flexible, qui ferme l'intervalle existant entre le collet 15 et le puits 18, tout en permettant , dans une certaine mesure, tin mouvement relatif du transporteur à bande par rapport au puits qui est fixe. Un tube protecteur rec-35 tangulaire 21, fixé à la bride 19, pénètre à partir du puits 18 dans le collet 15 de manière à protéger le soufflet 30 contre l'usure produite par la matière qui passe du puits dans le collet. A l'extrémité supérieure du puits 18, un transporteur 23 à bad original 69 10667 6 2005789 vis sans fin est monts dans une enveloppe 22 pour assuror lf &j.i-nenta i;ion en matière du puits, cette matière étant aérée, résultant, d'un traitement précédent. De l'extrémité libre du transporteur à vis sans fin^ la matière tombe dans le puits et 'forme ainsi uns 5 colonne ud matière3 La matière, dans le puits, est empêchée de - -ï dépasser le niveau indiqué sur les figures 1 et 2 par une ligne horizontale 24 en traits mixtes qui est tangente à la bande transporteuse 6 au point haut de cette dernière. Afin que le nivèa^:;:;. : de la matière puisse être maintenu quelle que soit la quantiië. " 10 de matière en poids enlevée' par le transporteur a bande» par. unité de temps, de lsextrémité inférieure de la colonne de ,n^|ère' dans le puits 18, le transporteur 23 à vis sans fin a des diakasioTiS celles qu'il est capable de transporter en provenance d'un de matière, non représenté, plus de matière que le transportfarv: 15 à bande n'est capable d'en transporter au maximum- A l'int^ÉWaK^^i du puits sont montées T. -. -.* . .*£-^a bord supérieur desquelles (bord qui est placé suivant la li|^ëSèa*?^^ rizontale 24) la quantité de matière en excès peut déborder -.jëifc passer à travers deux tuyaux inclinés 26. La matière en exces-tie^^if 20 être ramenée, par des moyens non représentés, au réservoir m&kiërsg Il est possible de procéder à un réglage de précision du nifggi?". " déterminé par la ligne 24 étant donné que les plaques 25 sont--. . . . '.1, ■■ . .rivS fixées dans l'intérieur du puits 28 au moyen de boulons 27 à travers les entailles qui sont prévues dans la plaque 25 » 25 de matière se trouvant à un instant quelconque à 1'intérieu3Si-*^i%iF-" collet 15 et du puits 18 est désignée par le repère 28, tandis. file de matière se trouvant à tui instant quelconque dans le réèS^ duit entre la bande transporteuse 6 et le couvercle 11 est désignée par le repère 29* Pendant le fonctionnement de l'appareily îâ^l' ' 30 matière qui se trouve dans la colonne- 28 et dans la file 29 és ' déplace constamment en descendant dans le puits et en montant ls long du transporteur à bande. Dans ces conditions, la matière partiellement fluidisée se comporte à peu près comme un liquide ... -dans des vases communicants qui sont représentés, d'une part, 35 par le puits 18 et par le collet 15 et, d'autre part, par le conduit formé entre la bande 6 du transporteur et le cotivercle-' ! 1 la matière quitte l'appareil sous la forme d'un écoulement BAD ORIGINAU - 69 Î0667 7 2005789 uniforme constitué par une quantité prédéterminée en poids par unité de temps à travers l'ouverture de -sortie 14 et elle est captée par une trémie 30 qui entoure l'extrémité supérieure libre du transporteur à bande» Partant de la trémie, la matière est 5 dirigée vers le four tournant ou vers tout autre appareil destiné à la recevoir. On prévoit, pour commander la vitesse de la bande, les pièces 31'j 32, 33 et 34. Une console 31 s sur la face inférieure de transporteur à bande, est reliée à une barre courte 32 qui 10 porte sur une cellule de charge 33 reposant sur une fondation 34. Ue cette manière, le transporteur à bande n'exécute pratiquement aucun des mouvements d'inclinaison du genre mentionné ci-dessus. Au lieu de cela, la cellule de charge 33 est soumise à une pression dont la valeur dépend du poids sur la bande transporteuse 6-15 à un instant donné et cette pression est d'autant plus élevée que le poids spécifié de la matière est plus grand, la variation de cette pression modifie la résistance électrique--de la cellule de pesage d'une manière connue et les modifications de cette résistance sont utilisées pour commander d'une manière continue 20 la vitesse de la bande transporteuse du transporteur- -pour maintenir un taux de déchargement constant en poids de matière provenant de la sortie 14. La paroi du collet 15 peut être munie, au-dessus du joint 17} d'ajutages faisant face vers, l'intérieur-auxquels sont fixées 25 des conduites flexibles d'air comprimé, destinées à souffler de l'air atmosphérique dans la matière qui tombe dans le puits8 Gela' est utile si la matière fournie au puits, au lieu d'être aérée, est exagérément visqueuse et a besoin d'être fluidisée avant de passer dans le conduit. • • 50 .. Sur la figure 4, une variante de l'enveloppe 22 de trans porteur s'ouvre dans une boîte 35 au moyen de laquelle elle est reliée à la partie supérieure du puits 18. Dans ce cas, la partie inférieure de la boîte 18 fournit une gouttière 36 dans laquelle tombe la matière qui passe par-dessus le bord supérieur de' la 55 partie supérieure réglable 25 de l'arbre 18P De l'air comprise fourni'par l'intermédiaire d'un tuyau 57 muni d'une soupape c-sv amené dans une chambre à air au-dessous de la partie inférievre poreuse &è la gouttière 36, et cet air pénètre dans cette pertie inférieurs et fluidiss la matière qui 3 débordé de -sorte que sstte 69 10667 3 2005789 matière peut s'écouler à travers un tuyau de déchargement 38. Sur la figure 5j on voit une variante dans laquelle la partie supérieure du puits 18 est en forme d'entonnoir et constituée par une trémie dans laquelle l'enveloppe 22 du transpor-5 teur à vis décharge la matière. Le transporteur à vis est démarré et arrêté au moyen d'un dispositif .39 sensible à la pression qui est monté dans la trémie à la hauteur à laquelle on désire maintenir le' niveau supérieur de la matière dans le puits. Le dispositif 39 est relié électriquement à un moteur 40 qui en-10 traîne le transporteur à vis par l'intermédiaire d'un réducteur à engrenages 41. (&iand le niveau de là matière se trouve au-. _ dessous de la hauteur du dispositif 39 5 le transporteur à vis est entraîné pour décharger de la matière dans la partie supérieure du puits mais quand le niveau de la matière atteint le dispositif 1$ 39° Ce dispositif détecte la pression de la matière et produit l'arrêt du transporteur à vis jusqu'à ce que la pression se relâche à la suite d'un nouvel abaissement du niveau de la matière. La variante suivant la figure 6 diffère de la variante suivant la figure 5 seulement du fait que la matière est fournie à la 20 partie supérieure du puits 18 en forme d'entonnoir par gravité par l'intermédiaire d'un tuyau 42 au lieu d'être fournie au moyen du transporteur à vis 23- L'écoulement de matière dans le puits en provenance du tuyau 42 est commandée au moyen d'un régulateur à papillon 43 qui est mis en mouvement en réponse à l'actionne-25 ment du dispositif 39. XI va de soi que la présente invention a été décrite ci-dessus à titre d'exemple préférentiel, mais nullement limitatif et que l'on pourra introduire toute équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendica-30 tions annexées» copy 10667 9 2005789 REVEMDICATIOITS 1. Procédé d'alimentation à débit sensiblement constant d'une matière pulvérulente ou granulaire fluidisée au moins en partie3 caractérisé en ce que la matière est fournie à l'extré-5 mité inférieure d'un dispositif transporteur formant une partie d'un conduit incliné fermé ayant une entrée à son extrémité inférieure et une sortie à son extrémité supérieure, la matière étant fournie à cette entrée sous une charge de pression sensi-Dlement constante, sensiblement égale à la hauteur effective du 10 conduit entre son entrée et sa sortie, de sorte que sous l'influence de la pression hydrostatique dans la matière et du dispositif transporteur, elle tend à s'élever dans le conduit vers la sortie de ce dernier pour être déchargée du conduit à travers cette sortie à un dé Dit sensiblement constant. 15 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé-en ce que la matière est déchargée du conduit au moyen d'ion transporteur à bande sans fin qui constitue le dispositif transporteur et forme la paroi inférieurs du conduit fermé. ■ - 3« Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en 20 ce que le conduit est équilibré d'une manière telle'que le poids de matière à un instant quelconque, dans le conduit, est détecté et que le débit de déchargement de la matière du conduit est commandé par la réponse du dispositif détecteur de sorte que la matière-est déchargée à un débit, en poids, sensiblement constant. 25 4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, carac térisé en ce que la charge de pression sensiblement constante est produite par le maintien de matière, à une hauteur sensiblement constante, dans un puits dans lequel cette matière tombe par gravité vers l'entrée du conduit. 30 5» Appareil pour la mise en application du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 , caractérisé en ce quril comprend un transporteur à bande incliné, ayant un brin qui se déplace vers le haut, par rapport auquel est disposé, de manière étanche, un couvercle supérieur, afin de .munir le conduit fermé 35 d'une entrée à son extrémité inférieure et d'une sortie à son extrémité supérieure ; un puits dont l'extrémité inférieure est reliée à l'entrée du conduit ; et des moyens pour fournir la matière au puits de telle sorte que la hauteur de la matière dans le COPY 69 10667 2005789 puits soit maintenue sensiblement égale à la hauteur entre l'entrée ' et la sortie du conduit. 6. Appareil suivant la revendication 5j caractérisé en ce que le transporteur à bande est équilibré et peut pivoter au- 5 tour d'un axe horizontal, l'entrée du conduit étant reliée par l'intermédiaire d'un joint flexible à l'extrémité inférieure du puits, et qu'il est prévu un dispositif de détection du poids pour détecter le poids de matière à un instant quelconque, sur le transporteur, à l'intérieur du conduit, la réponse du disposi-•10 , tif de détection du poids commandant la vitesse du transporteur, de telle manière que le débit de matière déchargée le transporteur à la sortie du conduit soit maintenu sensiblement constant en poids. 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en 15 ce que le dispositif de détection du poids est une cellule de charge. '3. Appareil suivant•11 une quelconque des revendications 5 à 7j caractérisé en ce que les moyens pour maintenir dans le puits le niveau de matière nécessaire comprennent : un trans-20 porteur à vis sans fin qui ost capable de fournir à la partie supérieure du puits une quantité de matière plus grande que celle que le transporteur à bande est prévu pour décharger du conduit et un dispositif de trop plein dans le puits au niveau supérieur désiré pour la matière. 25 9. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ledit dispositif trop-plein comprend : une gouttière qui entoure le puits de sorte que la matière passant sur le bord supérieur du puits tombe dans cette gouttière, et des moyens pour fluidiser la matière qui a débordé dans la gouttière de telle 30 \ manière que cette matière puisse s'écouler hors de la gouttiere à travers une sortie. 10. Appareil suivant la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce que la "hauteur du trop-plein est réglable afin qu'il soit possiolb de régler la pression sous laquelle la matière est four- 35 nie à l'entrée du conduit. 11- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que les moyens pour maintenir le niveau de matière nécessaire dans le puits comprennent un dispositif de détection, qui détecte le niveau de matière à la partie supé- 4.Q rieure du puits et commande le fonctionnement dos moyens fournis COPY 69 10667 2005789 sant la matière de sorte que le niveau de matière est maintenu sensiblement constant. 12. Appareil suivant la revendication 11 , caractérisé en ce que le dispositif détecteur est sensible à la pression de la 5 matière et a pour effet que le moyen fournissant la matière fonctionne jusqu'à ce que la matière atteigne la hauteur du dispositif détecteur, le moyen qui fournit la matière se trouvant alors arrêté. • 13. Appareil suivant la revendication 11 ou 12, caractéri- 10 sé en ce que le moyen fournissant la matière est un transporteur à vis. 14. Appareil suivant la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le moyen fournissant la matière est une trémie fonctionnant par gravité avec une soupape de sortie. 15 15» Appareil suivant l'une des revendications 5 à 14, caractérisé en ce que l'entrée du conduit comprend un collet qui est fixé à l'extrémité inférieure du couvercle, ce collet étant relié à l'extrémité inférieure du puits par l'intermédiaire d'un soufflet. 20 16. Appareil suivant la revendication 15 3 caractérisé en ce que le collet est muni de moyens pour injecter de l'air dans la matière au voisinage de l'entrée du conduit, pour augmenter la fluidisation de cette matière. COPY