Brevet FR2135269A1 — publié le 19721215

L'invention concerne un dispositif pour mélanger des produits en vrac, constitué par un silo et -une chambre de mélange à fond fortement ventilé, où les produits venant du silo sont amenés sur des parties du fond distinctes, qui 5 peuvent être différemment ventilées à l'aide de courants pneumatiques inclinés vers la chambre de mélange. Dans un dispositif connu (DAS 1507 888) on procède à un mélange préliminaire dans le silo et à une homogénéisation de petites quantités de produits dans la chambre 10 de mélange, le mélange préliminaire est essentiellement obtenu par le fait que, lors de la ventilation de différentes parties du fond du silo pour évacuer les produits de la partie du fond considérée, il se produit dans la chambre de mélange au-dessus de cette partie du fond un mouvement de produits, dirigé de haut en bas, 15 qui non seulement provoque un déplacement des couches se trouvant sur cette partie du fond par rapport aux parties voisines, mais provoque également une interpénétration des produits se trouvant à l'intérieur et sur les bords aussi bien de la colonne de produits se déplaçant vers le bas que de l'entonnoir formé à la surface. 20 ce mouvement des produits est désigné en langage professionnel par le terme de mouvement en trombe, l'action d'une trombe se limite évidemment à son extrémité horizontale. Cette dernière est par ailleurs déterminée par l'étendue de la partie du fond du silo qui. est ventilée. Cette étendue est limitée dans la direction radiale, 25 c'est-à-dire dans la direction longitudinale du courant pneumatique . lorsqu1 on considère un courant pneumatique particulier (un couloir de courant pneumatique ouvert), on constate que l'action du courant diminue avec l'augmentation de la distance du point d'expansion qui, dans le cas présent, est l'ouverture d'alimenta-30 tion de la chambre de mélange. Au delà d'une certaine distance, dont la longueur varie selon le genre des produits, mais qui est le plus souvent de quelques mètres, le courant s'arrête. Des étendues de courant dépassant 2 à 4 mètres ne sont pas judicieuses dans le cas de matériaux tels que du ciment et de la poudre brute de ciment, 35 de la chaux, du gypse, qu'on rencontre le plus souvent dans les dispositifs de mélange en question, l'extension radiale du-fond à l'extérieur de la chambre de mélange, c'est-à-dire la largeur de la zone circulaire du fond est également limitée. Dans les silos de grand diamètre, on est donc obligé de doter également la chambre 40 de mélange d'un grand diamètre afin que la zone du fond circulaire 72 15745 2 2135269 ne dépasse pas une étendue radiale optimisée. Les avantages des dispositifs qui reposent en particulier sur le mélange de petits volumes ventilés avec une dépense d'énergie élevée sont ainsi remis en question. En outre, le rapport de la surface du fond du silo 5 à la surface de la section horizontale de celui-ci est défavorable, et il y a danger que les trombes produisant le mélange préliminaire dans le silo n'arrivent pas à embrasser tout l'espace de celui—ci. La présente invention a pour but de créer un dispositif dans lequel les dimensions de la chambre 10 de mélange, même dans le cas de silos de grand diamètre, ne soient pas plus grandes que celles nécessaires pour effectuer ton mélange suffisant, et dans lequel la surface du fond du silo extérieure à la chambre de mélange possède une étendue assez grande pour permettre la formation de trombes suffisantes pour embrasser tout le 15 volume du silo. A cet effet, l'invention concerne un dispositif pour mélanger des produits en vrac constitué par tin silo et une chambre de mélange à fond fortement ventilé où les produits venant du silo sont amenés sur des parties du fond dis-20 tinctes qui peuvent être différemment ventilées à l'aide de courants pneumatiques inclinés vers la chambre de mélange, dispositif caractérisé en ce que les courants pneumatiques des parties du fond situées le plus loin de la chambre de mélange recouvrent ceux des parties du fond situées le plus près de la chambre de mélange. 25 Dans ce but, le fond du silo, dans les parties les plus proches de la chambre de mélange est réalisé de manière à présenter plusieurs étages. Lorsque la chambre de mélange est disposée au milieu du fond du silo, comme c'est le plus souvent le cas, le fond du silo se trouvant à l'extérieur de la chambre de mélange est divisé 30 en plusieurs zones circulaires dont celles qui sont situées à l'intérieur présentent plusieurs étages. Ainsi, dans le cas de deux zones circulaires, la zone intérieure est à deux étages. Ce mode de réalisation du fond permet l'emploi de couloirs pneumatiques plus courts que la lon-35 gueur critique au delà de laquelle l'action du courant est insuffisante et ne permet plus la formation de trombes. Ce mode de réalisation permet ainsi, même dans le cas de silos de grand volume, de réaliser une répartition de trombes suffisamment uniforme pour que tout le contenu du silo soit embrassé, de manière à ef-40 fectuer un bon mélange des produits à l'intérieur du silo, avant BAD ORIGINAL 72 15745 3 2135269 l'entrée de ceux-ci dans la chambre de "mélange. Une réalisation partielle du fond du silo en deux étages est connue en soi, mais cela ne sert uniquement qu'à faciliter l'évacuation du silo (DAS 1129892). la 5 présente invention repose, par contre, sur le fait étonnant que la réalisation partielle d'un fond de silo en plusieurs étages, réalisation connue en soi, peut améliorer l'effet du mélange préliminaire dans le silo, dans le cas d'ion silo à chambre de mélange. ne peut être obtenu avec la disposition précédemment con-10 nue. Pour que tout le contenu du silo se trouve sous l'influence de la trombe par échange uniforme de la ventilation, il est évantageux selon l'invention de ventiler périodiquement les différentes parties du fond du silo et d'évacuer 15 ainsi les produits de ces différentes parties, l'effet de mélange produit par les trombes est d'autant meilleur que les produits sont répartis plus uniformément en haut du silo. C'est pourquoi, il est opportun que les dispositifs d'alimentation soient actionnés de maniéré à réaliser une répartition uniforme des produits. 20 Cette distribution peut être effectuée de différéntes façons, la plupart du temps, il est avantageux de déverser simultanément les produits sur toute la surface du silo de manière à former des couches de même composition dans tout l'espace du silo. Mais dans certains cas, il peut être avantageux de déverser les matériaux 25 périodiquement sur différentes parties du silo. Le déversement des matériaux dans le silo peut être réglé de façon synchrone ou asynchrone avec l'évacuation du fond du silo. lorsque, dans un dispositif à chambre de mélange centrale, l'homogénéisation des produits dans 30 cette chambre s'effectue selon le procédé dit au quadrant (DPS 1027966) ou selon un procédé similaire, ou, lorsque par suite d'une forte ventilation d'une partie du fond, il se forme sur cette partie un courant de produits dirigé vers le haut, et que ,1a partie du fond fortement ventilée est constamment changée, les 35 temps de commande alternative de la chambre de mélange et du fond du silo sont déterminés l'un par rapport à l'autre, selon l'invention, de telle façon que chaque fois la partie fortement ventilée soit le quadrant de la chambre de mélange se trouvant le plus près des ouvertures d'alimentation de la chambre appartenant aux courants 40 pneumatiques du fond du silo simultanément ventilés. L'avantage de BAD, ORIGINAL 72 15745 4 2135269 ce procédé est que les produits coulant du silo vers la chambre de mélange sont dirigés d'abord vers le haut, à l'intérieur de celle-ci, et sont ainsi empêchés de couler dans le dispositif d'évacuation de la chambre sans être préalablement mélangés. le plus près de la chambre de mélange se laissent évacuer plus facilement que celles situées plus loin. Ainsi, bien que toutes les parties du silo soient uniformément évacuées et qu'ainsi l'action des trombes soit toujours la même, il peut être avantageux de ven-10 tiler moins longtemps les parties du fond du silo qui se trouvent le plus près de la chambre de mélange que celles situées plus loin. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans un dispositif à chambre de mélange centrale et à fond de silo divisé en zones circulaires, le changement de 15 ventilation dans les zones circulaires est déterminée respectivement de telle sorte que les parties du fond voisines de la zone intérieure et extérieure soient ventilées simultanément, les parties du fond voisines ainsi ventilées forment de la sorte line trombe tuoiforme s'étendant radialement sur une distance relative-20 ment longue, dans laquelle le mélange peut effectuer avantageusement des mouvements de grande amplitude. Dans d'autres cas, il peut être avantageux de réaliser, avec une puissance de ventilation égale, plusieurs trombes séparées où les parties du fond de la zone circulaire intérieure et extérieure, éloignées l'une de 25 l'autre, sont ventilées simultanément. tion convient surtout pour les grands silos où il y a danger qu' une série circulaire de fonds formant des trombes ne soit pas suffisante pour embrasser tout le contenu du silo. Mais la forme du 30 fond selon l'invention peut également être utilisée pour des silos plus petits où la dimension radiale du fond du silo est plus faible que la longueur critique des courants pneumatiques décrits ci-dessus, et surtout lorsqu'on désire réaliser des trombes plus intenses et lorsqu'on désire obtenir dans le silo un effet de mélange 35 préliminaire correspondant plus intense. d'après la description ci-après et d'après les dessins ci-joints représentant un exemple avantageux de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : 5 les parties du silo se trouvant la forme du fond selon l'inven- 1'invention sera mieux comprise 40 - la figure 1 est une coupe BAD ORlGlftoi 72 15/45 5 2135269 verticale par le milieu du silo et - la figure 2 est une vue en plan du fond du silo et de la chambre de mélange. Les parois et le couvercle du silo 5 1 sont indiqués schématiquement par des traits. Sur le couvercle est prévu un filtre 2 et un dispositif d'alimentation 3 constitué par un collecteur 4 dans lequel tous les produits sont introduits par un transporteur 5, et dont le fond est ventilé de telle manière que tout le contenu du réservoir se trouve dans un état fluide. 10 Les conduites de distribution 6, qui sont toutes reliées au réservoir à la même hauteur de la paroi latérale, conduisent les.produits à des points de déversement répartis uniformément au-dessus de la surface transversale du silo et qui peuvent également être disposés à différentes distances radiales du centre du silo» Cette 15 disposition permet d'introduire les produits dans le silo simultanément en plusieurs points -uniformément distribués et de former ainsi à la sur-face du silo des couches minces de produits uniformément répartis. Le fond 7 du silo est légèrement 20 incliné vers le centre où se trouve la chambre de mélange 9 qui, dans sa partie inférieure, est formée d'une paroi.cylindrique 10, et possède vers le haut une forme conique 11 qui conduit vers une cheminée d'aération 12 ouverte sur le côté en 13, tout près du couvercle du silo. L'évacuation de l'air du silo, s'effectue par 25 une ouverture non indiquée sur le dessin vers le filtre 2 mentionné ci-dessus» • Dans la zone circulaire extérieure 14 le fond du silo est à simple étage et dans la zone circulaire intérieure 15 à double étage. La zone extérieure 14 présente des 30 éléments de ventilation poreux 16 qui se prolongent à.l'étage inférieur, et dans la zone 15 par des éléments de ventilation 17 qui conduisent vers les ouvertures prévues dans la paroi inférieure 18 de la partie cylindrique de la chambre de mélange. Plusieurs éléments de ventilation 16 voisins sont réunis avec une partie du 35 fond 20 alimentée par une conduite d'air comprimé, commune 19. La même chose concerne l'étage supérieur de la zone circulaire intérieure 15, lequel est pourvu d'éléments de ventilation 21 conduisant vers les ouvertures de ventilation 22 disposées dans la paroi de la partie cylindrique de la chambre de mélange et qui sont, de la 40 même façon, réunis en groupes alimentés par une conduite d'air com 72 15745 6 2135269 primé commune 23 et forment une partie de fond 24 uniformément ventilée. les zones circulaires 14 et 15 sont ainsi composées d'un fond constitué de plusieurs parties 24 et 25 qui sont ventilées séparément, les conduites d'air comprimé 19 et 23 sont réunies à 5 un dispositif de distribution qui change périodiquement et automatiquement l'arrivée d'air comprimé, de sorte que la durée et la puissance de ventilation, ainsi que l'ordre dans lequel la ventilation s'effectue sont déterminés selon une règle établie. Le fond de la chambre de mélange 10 est également pourvu d'éléments de ventilation 25 reliés aux parties du fond 26 en forme de quart de cercle et alimentés par une conduite de gaz comprimé commune. Chacune de ces parties du fond est alimentée séparément par une conduite de gaz comprimé 27. La conduite 27 est reliée à un commutateur 8 qui commande la durée et 15 la puissance de ventilation ainsi que l'ordre dans lequel celle-ci s'effectue. L'ouverture d'évacuation se trouve au centre du fond de la chambre de mélange, en 28. Le mode de fonctionnement du dispositif de mélange est le suivant. On remplit d'abord le silo en— 20 tièrement ou en grande partie avec les matériaux en vrac à mélanger. Déjà pendant le remplissage du silo, on peut procéder à une ventilation alternative des parties du fond 20 et 24 afin d'effectuer un mélange préliminaire des produits ; mais cela n'est pas indispensable dans tous les cas. Il peut suffire d'effectuer la venti-25 lation de temps en temps. Lorsque le silo est suffisamment rempli, on peut commencer à procéder à l'homogénéisation dans la chambre 9 et à l'évacuation du mélange. A ce démarrage succède en général le travail continu dans le silo. Dans ce but, une ou plusieurs parties du fond 20 ou 24 sont ventilées. Des trombes se forment au-30 dessus de ces parties du fond et par suite un mélange préliminaire s'effectue grâce à la redescente des produits et au soulèvement de l'air. Après un certain temps, l'arrivée d'air comprimé à cette partie du fond est stoppée et, à sa place, d'autres parties sont reliées à la conduite d'air. 35 Le cycle de ventilation peut, par exemple, être caractérisé par l'arrivée d'air en deux parties du fond voisines de la zone circulaire intérieure et de la zone extérieure. Ou bien, on peut ventiler deux parties du fond disposées obliquement l'une par rapport à l'autre et se touchant seulement 40 par la pointe. Dans les deux cas, on obtient une trombe longitudi- BAD ORIGINAL 72 15745 ry i 2135269 nale uniforme qui, dans le premier cas, présente un développement horizontal radial, et dans le second cas, un développement horizontal dispesé obliquement par rapport à la direction radiale. Simultanément, la ventilation à l'intérieur de la chambre de mé-5 lange est réglée de telle manière que le quadrant contigu au fond de la chambre de mélange soit fortement ventilé pendant que les autres quadrants ne sont que faiblement ventilée , de sorte que les produits s*écoulant du silo dans la chambre de mélange sont entraînés sur la partie du fond fortement ventilée avec le courant 10 de produits dirigé vers le haut et ne peuvent donc couler directement vers la sortie 28. la disposition et le mode de fonctionnement du dispositif selon l'invention permet la formation de trombes étendues ou nombreuses, ce qui améliore le mélange pré-15 liminaire des produits et permet en principe l'utilisation de silos de n'importe quelles dimensions. le dispositif selon l'invention convient très bien, en particulier, aux produits en poudre fine s'écoulant difficilement, qui, lorsqu'ils sont stockés longtemps, 20 présentent des densités différentes pendant la chute et dont la solidification peut être évitée par une ventilation constante. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'au-25 très formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. BAD ORIGINE 72 15745 8 2135269 REYEMIIICATIO H 3 1°) Dispositif pour mélanger des produits en vrac constitué par un silo et une chambre de mélange à fond fortement ventilé où les produits venant du silo sont amenés 5 sur des parties du fond distinctes qui peuvent être différemment ventilées à l'aide de courants pneumatiques inclinés vers la chambre de mélange» dispositif caractérisé en ce que les courants pneumatiques des parties du fond situées le plus loin de la chambre de mélange recouvrent ceux des parties du fond situées le plus près 10 de la chambre de mélange. 2°) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le fond du silo, dans les parties les plus proches de la chambre de mélange présente plusieurs étages. 3°) Dispositif selon l'une quel-15 conque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le fond du silo, avec sa chambre de mélange située au centre, est divisé en plusieurs, et notamment en deux zones circulaires dont celle située à l'intérieur est à plusieurs étages, et en particulier, à double étage. 20 4°) Procédé de fonctionnement d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les produits introduits dans le silo sont amenés par en haut et répartis en couches horizontales uniformes, puis retirés alternativement par une ventilation alternée des 25 parties du fond. 5°) Procédé selon la revendication 4 pour dispositif selon la revendication 3, procédé caractérisé en ce que la chambre de mélange est ventilée alternativement selon la méthode du quadrant et que les temps de commande alterna-30 tive de la chambre de mélange et du fond du silo sont déterminés l'un par rapport à l'autre de telle manière qu'on obtienne chaque fois une forte ventilation du quadrant de la chambre de mélange se trouvant le plus près des ouvertures d'alimentation de la chambre appartenant aux courants pneumatiques du fond du silo simultané-35 ment ventilés. 6°) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 et 5 pour dispositif selon la revendication 3, procédé caractérisé en ce que les parties du fond du silo se trouvant le plus près de la chambre de mélange sont ventilées 40 moins longtemps que les parties du fond situées le plus loin de la BAD ORJGJN^. 72 15745 9 2135269 chambre de mélange. 7°) Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 et 6 caractérisé en ce que les parties vcisines de la zone circulaire intérieure et extérieure sont ventilées simultanément. 8°) Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les parties de la zone circulaire intérieure et extérieure, éloignées l'une de l'autre, sont ventilées simultanément.