Brevet FR2113877A1 — publié le 19720630

L'invention concerne un sas servant au transfert de solides entre des enceintes à pression différente et utilisé dans les installations transporteuses pneumatiques et hydrauli- ques ainsi que dans les dispositifs tels que filtres et générateurs de gaz. On connaît différents modes d'exécution de sas rotatifs qui, au moyen d'une roue de déplacement participant à la rotation, au moyen d'une roue cellulaire disposée excentriquement et munie d'ailettes mobiles ou bien au moyen d'une pompe, vident les cellules remplies d'air comprimé sur leur trajet de retour et amènent ltair comprimé au tuyau de refoulement. Toutefois, l'inconvénient commun des sas rotatifs est qu'il faut, entre la roue cellulaire et l'enveloppe, un interstice qui s'agrandit rapidement lorsqu'on transporte des matières causant une forte usure. Par suite, à mesure que la durée de service augmente, le débit de matière est entravé ou empêché. Dans le cas de sas comportant une roue cellulaire disposée excentriquement et des ailettes mobiles, outre une forte usure, il existe un danger de coinçage par les matières solides. Pour les fortes pressions d'introduction où un refoulement du gaz d'échange est utile, les sas rotatifs ne conviennent donc pas. I1 est connu aussi d'utiliser des pompes à diaphragme pour transférer des solides dans des enceintes sous pression. les soupapes automatiques sont alors prévues dans le tuyau de refoulement. Cependant, le domaine d'utilisation des appareils de ce genre est limité car on ne peut transférer que des matières pulvérulentes ou en grains fins pouvant être fluidisées. On connatt aussi un sas pour installations transporteuses à haute pression dans lequel trois pistons coulissant l'un dans l'autre ou disposés côte à côte sont actionnés par l'intermédiaire de disques de commande montés sur un arbre d'entrat- nement commun. Un piston sert de tiroir d'admission, celui du milieu d'organe de refoulement et le troisième piston de tiroir d'évacuation. L'inconvénient de cet appareil est l'usure par frottement causée par la poussière sur les surfaces de glissement laquelle compromet les possibilités de fonctionnement de llappa- reil à mesure que la durée de service augmente.Quand on transporte une matière en grains, il existe un risque de coinçage qui, par suite de ltentratnement commun non élastique, provoque l'ar- rêt. On connatt aussi un appareil servant à transférer des solides pulvérulents dans un récipient soumis à une haute pression, les solides à transférer étant tout d'abord introduits dans des récipients de transport depuis une soute soumise à la pression normale, puis arrivant par un mouvement circulaire des récipients de transport dans la région du récipient soumis à une haute pression et étant introduites dans celui-ci au moyen d'un organe de refoulement en forme de piston, disposé au dessus. L'inconvénient de cet appareil tient à la séparation entre la soute, les récipients de transport, les récipients de transfert et l'organe de refoulement, ce qui nécessite un dispositif d'd- tanchéité coûteux, sujet à l'usure, En outre, par suite de la séparation du récipient de transport en poste d'introduction et poste de transfert, il faut des fermetures supplémentaires du récipient de transport. Un autre inconvénient est que lorsqu'on ouvre les fermetures entre le récipient de transfert sous pression accrue et le récipient de transport rempli de solide, il se produit dans le cas de matières pulvérulentes un certain tassement qu'il faut surmonter au prix d'une dépense d'énergie supplémentaire fournie par ltorgane de refoulement. On connatt aussi différentes constructions de sas dans lesquelles le solide est introduit au moyen de vis ou de tiges excentriques dans une enceinte soumise à une plus haute pression. L'inconvénient de ces appareils est que, par suite du frottement entre la vis transporteuse, le solide et la paroi de l'en- veloppe, il faut une plus grande dépense d'énergie et une protection coûteuse contre l'usure, L'invention a pour but de fournir un sas qui soit de structure simple, qui soit soumis à une faible usure, qui nécessite une énergie relativement faible pour.l'introduction et qui soit à .même de fonctionner de façon prolongée. L'invention vise à fournir un sas destiné au transfert de solides entre des enceintes à pression différente, qui présente peu de pièces coulissantes et de joints, qui subisse le moins possible l'action du solide, qui empêche un tassement dans le cas de matières pulvérulentes et qui permette de transférer la matièrgpar gravité. Selon l'invention, on y parvint grâce au fait qul après l'établissement d'une compensation de pression entre l'en- ceinte de refoulement et l'enceinte de transfert, le remplacement de la matière à transporter par une quantité équivalente d'agent de transport s'effectue par gravité et qu'ensuite, on n'introduit dans l'enceinte de transfert que l'agent de transport et les restes de solides. A cet effet, pour établir la compensation de pression et pour purger d'air le volume vide non rempli par l'organe de refoulement, des organes d'arrêt de fluide actionnés périodiquement sont disposés sur l'enceinte de refoulement. Le volume vide subsistant après le refoulement doit être inférieur au volume déplacé par l'organe de refoulement. Les différentes enceintes du sas sont reliés entre elles de fa çon fixe et sont isolées les unes des autres par des organes dtar- rêt de solides connus. Les organes d'arrêt de solides sont actionnés périodiquement et de façon synchronisée avec les organes d'arrêt de fluide, et les deux organes peuvent aussi être réunis de façon connue en un bloc. Pour assurer un fonctionnement sa- tisfaisant du sas, les organes d'arrêt de fluide et de solide ainsi que l'organe de refoulement sont commandés en fonction du niveau de remplissage ou du temps. Quand un niveau de remplissage admissible est dépassé dans l'enceinte de transfert de solides, organe de refoulement et l'organe inférieur d'arrêt de solides sont stoppés.A cet effet, on peut tirer parti de la liberté de mouvement de l'organe inférieur d'arrêt de solides. Si cet organe est par exemple sous forme de volet, il ne peut pas s'ouvrir entièrement quand l'enceinte de transfert de solides est trop remplie ce qui fait qu'un interrupteur de fin de course n'est pas actionné. il est aussi possible d'arrêter l'organe de refoulement dans le cas de faibles pressions de transport où le refoulement ntest pas utile. Pour éviter des coincements de l'organe supérieur arrêt par des solides, on amène de préférence le solide de çon dosée à l'enceinte de refoulement. L'invention permet dtintroduire un solide avec une moindre dépense d'énergie et de moindres frais d'entretien de l'installatLon que dans les procédés connus. Etant donné quten établissant une compensation de pression entre l'enceinte de refoulement et l'enceinte de transfert de solides on évite un tassement dans le cas de matières pulvérulentes, I'échange de matière entre les deux enceintes peut se faire par gravité et il suffit alors de refouler le soulagent de transport. Ainsi, on évite le frottement entre la matière, l'enceinte de refoulement etl'organe de refoulement et on diminue donc l'usure et la dépense d'énergie. On explique plus précisément l'invention ci-après à propos d'un exemple d'exécution. Le dessin montre schématiquement en coupe, le sas au moyen duquel on transfère le solide dans la chambre de mélange d'un transporteur pneumatique, qui est soumise à une surpression de gaz. Quand l'organe supérieur d'arrêt de solides 1 et l'organe supérieur d'arrêt de fluide 2 sont ouverts, l'enceinte de refoulement 3 se remplit aux dépens de l'enceinte d'évacuation de solides 4 sous l'action de la gravité. Ensuite, l'organe supérieur d'arrêt de solides 1 et l'organe supérieur d'arrêt de fluide 2 se ferment et par l'organe inférieur d'arrêt de fluide 5, du gaz sous pression est amené à l'enceinte de refoulement 3 jusqu'à ce que la compensation de pression avec l'enceinte de transfert de solides 6 soit établie. Une fois que l'organe supérieur d'arrêt de fluide 2 s'est fermé, l'organe inférieur d'ar rêt de solides 7 s'ouvre et le solide tombe dans l'enceinte de transfert de solides 6.Un organe de refoulement 8, qui est guidé sans glissement le long de la paroi et rendu étanche par une manchette roulante 9, refoule ensuite vers l'enceinte de transfert de solides 6 le gaz et éventuellement aussi des restes de solides, Ensuite, l'organe inférieur d'arrêt de solides 7 isole à nouveau l'enceinte de refoulement 3. Etant donné que l'enceinte de refoulement 3 a un plus grand volume que l'organe de refoulement 8, il reste dans l'enceinte de refoulement 3 du gaz sous pression que l'on évacue en ouvrant l'organe supérieur d'arrêt de fluide 2. Ensuite, on ouvre l'organe supérieur d'arrêt de solides 1 et l'en- ceinte de refoulement 3 se remplit à nouveau. Si l'organe inférieur d'arrêt de solides 7 ne peut pas prendre sa position verticale sous l'action de la gravité parce que de la matière sé- journe dans l'enceinte de transfert de solides 6 par suite d'un débit insuffisant, l'organe de refoulement 8 n'entre pas en action et les autres processus de mouvement starretent. Quand l'organe inférieur dsarret de solides 7 arrive à sa position verticale, un interrupteur de fin de course 10 donne l'ordre de poursuite de l'introduction. REVENDICATIORS 1 - Sas servant au transfert de solides entre des enceintes à pression différente, dans lequel un solide est transféré d'un récipient à une pression quelconque à un récipient à pression supérieure ou inférieure et le gaz su liquide qui remplit l'enceinte de refoulement est ensuite évacué, sas caractérisé par le fait qu'antre l'enceinte d'évacuation de solides et l'enceinte de transfert de solides se trouve l'enceinte de refoulement, qu'entre ces enceintes sont disposées des organes d'ar rêt de solides en eux-mêmes connus, et que dans l'enceinte de refoulelent sont prévus un organe de refoulement ainsi que des organes d'arrêt de fluide actionnés périodiquement, dont de cré- férence un organe d'arrêt de fluide communique avec l'atmosphère et un autre avec l'enceinte de transfert de solides. 2 - Sas selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les organes d'arrêt de fluide sont réunis en un bloc avec les organes d'arrêt de solides. 3 - Sas selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe de refoulement ne remplit pas complètement l'enceinte de refoulement dans sa position la plus basse et que le volume vide est plus petit que le volume déplacé par l'organe de refoulement. 4 - Sas selon l'une des revendications 1 et 5, caractérisé par le fait qu'entre l'organe de refoulement et l'encein- te de refoulement est disposée une manchette roulante. 5 - Sas selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un organe doseur est disposé entre l'enceinte d'évacuation de solides et l'enceinte de refoulement. 6 - Sas selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les organes d'arrêt de solides et les organes d'arrêt de fluide ainsi que l'o--ane de refoulement sont sous la forme de membranes. 7 - Sas selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'entre un dispositif de mesure de niveau de remplissage dans l'enceinte de transfert de solides et la commande de l'organe inférieur d'arrêt de solides ainsi qu'entre celui-ci et l'en- traSnement de l'organe de refoulement sont disposés des éléments électriques de commutation.