Brevet FR2125234A1 — publié le 19720929

La présente invention concerne un dispositif pour mélanger des produits pulvérulents à llétat fluidisés dans un appareil servant È les transférer et composé d'une enceinte où ils sont introduits par doses successives, et où ils sont maintenus constamment fluidisés et où ils sont transférés, dans une fourchette de pressions et de vitesses étroite, ladite enceinte comportant un fond tronconique à petite base en bas et présentant une paroi poreuse sous laquelle on admet un gaz sous pression, généralement de l'air. Un appareil de cette famille servant essentiellement à transférer des matières pulvérulentes, a été décrit dans le brevet français - 1 5j9 027 du 29.12.1967 au nom de la demanderesse et ayant pour titre "APPARELL DESTINE A DOSER ET h TRANS- FERER PNEUMATIQUEMENT DES MATIERES PULVERULENTES". Cet appareil a donné pratiquement satisfaction et le but de 11 invention est de lui faire Jouer un rôle supplémentaire c'est-à-dire de permettre le mélange de produits pulvérulents auxquels on peut même. incorporer des produits liquides afin d'obtenir un mélange d'une très grande homogénéité. Le dispositif de 11 invention est caractérisé principalement par le fait que la paroi poreuse est divisée en plusieurs secteurs juxtaposés sous lesquels la pression peut varier alternativement de telle manière que deux secteurs juxtaposés soient en opposition de phase, la fréquence étant déterminée par la nature du produit et pour optimaliser le mélange, des moyens étant prévus pour récupérer la poudre qui aurait pu être entraînée vers le haut de ltappareil. Suivant une forme préférée de réalisation, la paroi poreuse est divisée en deux troncs de connes superposés, chacun dleux étant divisé par des génératrices équidistantes les unis sant ainsi à des secteurs juxtaposés oui sont en meme nombre dans chacun des troncs de cônes et leur séparation se trouvant sur la même génératrice dans les deux troncs de cônes superpo séso Il est prévu un surpresseur d'air à pression relativement élevée et un surpresseur d'air à pression relativement basse qui alimentent à tour de rôle les secteurs pairs et impairs en s'arrangeant pour que deux secteurs voisins et superposés dans l'un et l'autre des troncs ae cônes, soient en opposition de phase. Pour cela, il est prévu deux feeders reliés alternativement s l'un et l'autre surpresseur par des moins commutateurs, l'un des feeders alimentant par des branchements les secteurs impairs et l'autre feeder alimentant par d'autres branchements les secteurs pairs Une façon simple de concevoir des moyens commutateurs est de les prévoir sous la forme de vannes à commandes rapides associées à des dérivations de chacun des surpres sueurs pour feeders relatifs à ltautre surpresseur, une vanne étant prévue sur chaque feeder, après la dérivation et avant les branchements, et une autre vanne étant prévue sur chacune des dérivations, les dérivations partant en amont de la vanne d'un feeder et aboutissant en aval de la vanne de l'autre feeder, la synchro- nidation des commandes des vannes étant réalisée de telle manière que les vannes des collecteurs soient fermées pendant que celles relatives aux dérivations partant de ces collecteurs sont ouvertes, et inversement pour toutes ces vannes. Les moyens récupérateurs de poudre entrainée vers le haut de l'appareil sont constitués par un filtre à décolma- tage permanent pendant toute l'opération de mélange, les poussières retombant par gravité dans l'appareil. Le plus souvent, le filtre à décolmatage permanent est du tJpe à explosions d'air. La description ci-après donne un exemple non limi tatif du dispositif objet de l'invention qui est illustré par les dessins annexés dans lesquels: la figure @ est une vue schématique en élévation de l'ensemble de l'appareil ; la figure 2 représente les secteurs juxtaposés de facon dévelop Fée avec leur dispositif d'alimentation en air dans une phase de leur fonctionnement ; la figure v représente la meme vue que la figure 2 avec le dispositif d'alimentation en air dans l'autre phase de fonctionnement. L'appareil représenté à la firure 1 a a été partiellement décrit dans le brevet NO 1 559 027 ci-dessus mentionné et on va en rappeler brièvement les éléments. Il se compose d'une enceinte 1 avec un obturateur de remplissage 6 composé essentiellement par un cône 32. Il comporte une partie tronconique 8 dans laquelle on réalise la fluidisation de la poudre par injection d'air surpressé sous une paroi poreuse 10. La matière fluidisée est éjectée par le bas lorsqu'on ouvre un obturateur 44 qui laisse passer la matière par une vanne de sortie 19 et l'injec- teur annulaire 22 vers la tuyauterie de transfert 23. Une partie de l'air admise dans l'appareil est évacuée par la tuyauterie deby-pass 21 qui part du haut de Itenceinte 1 et arrive à l'injecteur annulaire 22.Le débit dans cette tuyauterie de by-pass est contrôlé, suivant l'état de fluidisation des produits dans la tuyauterie 23 et suivant le débit de cette même tuyauterie 23, par la vanne proportiannelle 24 actionnée par le vérin à membrane 25 qui est commandé par le régulateur 27 auquel il est relié par le tube 26. Toute cette partie du dispositif est déjo connue par le brevet N w 559 027 dans lequel on a décrit en détails le fonctionnement de l'appareil, quant au transfert des produits pulvérulents. e cui va maintenant être décrit concerne une adapstation de l'appareil prévu dans le brevet ci-dessus mentionné pour réaliser un mélange homogène de pouares. @u-dessus de enceinte 1 se trouve une trémie 45 attachée à l'obturateur @ par un joint 46 . La trémie 45 est surmontée d'un filtre 47 à décolmatage par explosions d'air réalisé en permanence dans les manches en tissu schématisées par 48. 'air filtré s'échappe par la cheminée 49 et les poudres à mélanger sont introduites par une porte pratiquée dans la paroi latérale du filtre 47. La partie tronconique d et la paroi poreuse 10 sont divisées en deux troncs de cônes 50 et 51 superposés et chaque tron de cône est divisé par des génératrices équidistantes définissant les secteurs Juxtaposés. Dans l'exemple représenté, chaque tronc de cône est divisé en six secteurs. Le tronc de cône 50 est divisé en six secteurs 52, 53 > 54, 55, 56 et 57 tandis que le tronc de cône 51 est divisé en six secteurs 58, 59, 60, 61, 62 et 63. Le trone de cône 50 est entouré par un feeder 64 tandis que le tronc de cône 51 est entouré par un feeder 65. Ce feeder 64 se prolonge par un tuyau 66 se raccordant a un surpresseur basse-pression 67 tandis que le feeder 65 est prolongé par un tuyau 68 se raccordant sur un surpresseur hautepression 69. Des vannes à commandes rapides 70, 71, sont placées respectivement sur les tuyaux 66, 68. . Une dérivation 72 est prévue depuis le tuyau 66 EN amont de la vanne 70, jusqu'au tuyau en en aval de la vanne 71. Une autre dérivation 73 est Prévue depuis le tuyau 68 en amont de la vanne 71 jusqu'au tu@au 66 en aval de la vanne 66.Les dérivations 72 et 73 peuvent être fermées par des vannes à commande rapide, respectivement 74 et 75. nes clapets anti-retour 76, 77 sont prévus respectivement sur les tuyauteries 66 et L entre les surpresseurs et les vannes 70,71. Les branchements 78, 79, 80, 81, 82, 83, relient le feeder o4 aux secteurs pairs 52, 58, 54, 60, 5t , tandis que des oranchements 84, 85, 86,87, 88, 89, relient le feeder 65 aux secteurs impairs 63, 53, 59, 55, 69 et 57. Les ses secteurs 52 à 63, sont disposés de telle manière que deux secteurs voisins supérposés dans l'un ou l'autre des troncs de cônes 50 et 51 soient en opposition de phase de pression et pour cela. il est prévu des dispositifs qui vont maintenant être décrits. Un appareil de commande et de synchronisation des vannes 70, 71, 74 et 75, est prévu de telle manière que lorsque les vannes 70 et 71 sont ouvertes, les vannes 74 et 75 sont fermées (fig.2) et, inversement, lorsque les vannes 70 et 71 sont fermées, les vannes 74 et 75 sont ouvertes (fig.3). De cette fanon, dans la phase de fonctionnement représentée à la fig. 2, le surpresseur basse-pression 67 envoie de la pression d'air directement dans le tuyau Cc et le feeder 64 qui lui-même alimente les secteurs Pairs et sont répartis dans les troncs de cônes 50 et 51 tandis que le surpresseur haute-pression 69 envoie- de l'air directement Par le tuyau 68 dans le feeder 65 qui alimente les secteurs im Pairs des troncs de cône 50 et 51.Dans l'autre phase de fonctionnement représentée à la fig. 3, le surpresseur basse-pression67 envoir de l'air par le tuyau 66 la dérivation 72 pour alimenter le feeder b5 qui envoie de l'air dans les secteurs impairs tandis que le surpresseur naute-pression 69 envoie de l'air dans le tuyau 68, la dérivation 73 et le feeder 64 qui alimentent les secteurs pairs des troncs de canes 50 et 51. La fréquence de commande des vannes 70, 71, 74 et 75, est de l'ordre de la seconde mais elle peut varier en fonction de la nature des poudres à mélanger pour obtenir le meilleur résultat dans le mélange. On a indiqué que l'on introduisait des poudres dans llappareil. Ctest le cas le plus général et on peut aussi introduire un liquide en plus des poudres. On a observé que l'appareil pouvait mélanger efficacement un poids égal de poudre et de liquide. Lors de l'opération de mélange qui s'effectue après que toute la poudre versée dans la trémie 45 a été introduite dans enceinte i par ouverture du cone 32, on laisse ouvert ledit cône 32 et on fait fonctionner les surpresseurs 67 et 69. A l'in- térieur de 1'enceinte 1, sur la paroi poreuse 10, la poudre se trouvera soumise à des phénomènes de fluidisation d'intensités variables n Sur un secteur soumis à haute pression et à fort débit le produit se trouvera fortement émulsionné; sa densité apparente se trouve sensiblement diminuée.Au contraire, dans le même temps, sur le secteur voisin où la pression sera plus basse et le àébit sensiblement plus faible, le produit sera soumis à une émulsion faible et se trouvera en état de suspension d'une densité apparente plus élevée que celle des secteurs limitrophes. Dans ces conditions, et en raison de la conicité de la paroi 10, il se produira des glissements des parties les plus lourdes dans les parties les plus légères, ce qui provoquera l'enchaînement de mouvements de mélange. Cet enchainement permanent existera tant que le maintien de la fluidisation sera réalisée. Durant cette opération, 11 obturateur 44 est évidemment fermé et l'orifice supérieur, c'est-à-dire l'obturateur 32, sera maintenu ouvert. Par cet orifice supérieur, l'air de fluidisation avant traversé la masse du produit qui s'échappera dans la trémie 45 et sera filtrée par les manches 4d avant de s'échapper par la cheminée 49. Les manches 4d sont décolmatées en continu par explosions d'air. De cette façon, les fines poussières qui auront pu être entraînées naturellement par l'air seront réintégrées par gravité gravité dans l'enceinte l. Lorsque le mélange est effectué, on proède à l'opération de transfert de la charge contenue arns 11 enceinte lo . Cette opération s'effectue exactement de la meme manière que celle qui â élé décrite dans le brevet N l 559 027 après avoir fermé le cône 32; savoir, on admet de l'air haute pression fourni par le surpresseur 9 dans tous les secteurs de fluidisation 52 à 63 en fermant les deux vannes 70 et 74 et en ouvrant les deux vannes 71 et 75. On ouvre la vanne de sortie 19 et les dispositifs de régulation 24, 25, 26, 27, entrent en action pour assurer le cransfert du produit par l'injecteur annulaire 22 dans la tuyau terie de transfert 23 comme il a été décrit dans le brevet N @ 1 559 027. REVENDIOATIONS 10) Dispositif pour mélanger des produits pulvérulents à l'état fluidisés dans un appareil servant h les transférer et composé dtune enceinte où ils sont introduits par doses successives et où ils sont maintenus constamment fluidisés et d'où ils sont transférés, dans une fourchette de pressions et de vltesses étroite, ladite enceinte comportant un fond tronconique à Petite ba.se en bas et présentant une paroi poreuse sous laquelle on admet un gaz sous pression, c a r a c t é r i s é par le fait que la paroi poreuse est divisée en plusieurs secteurs Juxtaposés sous lesquels la pression peut varier alternativement de telle manière que deux secteurs Juxtaposés soient en opposition de phase, la fréquence étant déterminée par la nature du produit et pour optimaliser le mélange, des moyens étant prévus pour récupérer la poudre qui aurait pu être entraînée vers le haut de l'ap- Pareil. 20) Dispositif, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que la paroi poreuse est divisée en deux troncs de cônes superposés, chacun d'eux étant divisé par des génératrices équidistantes définissant les secteurs juxtaposés. 30)Dispositif, tel que défini dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é par le fait que les secteurs Juxtaposés sont en même nombre dans chacun des troncs de cônes et que leur séparation se trouve sur la même génératrice dans les deux troncs de cones superposés. 40) Dispositif, tel que défini dans la revendication 3, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il comprend un surpresseur d'air à pression relativement élevée et un surpresseur dtair à pression relativement basse qui alimentent à tour de rôle les secteurs pairs et impairs en slarrangeant pour que deux secteurs voisins et superposé s dans llun et autre troncs de cônes soient en opposition de phase. 50) Dispositif, tel que défini dans la revendication 4, c a r 2 c t é r i s é par le fait que deux feeders sont prévus, reliés alternativement à l'un et à l'autre surpresseur par des moyens commutateurs, un des feeders alimentant par des branchements les secteurs impairs et l'autre feeder alimentant, par. d'autres branchements, les secteurs pairs. @ ) Dispositif, tel que défini dans la revendication 5, c a r a c t é r i s é par le fait que les miens commutateurs sont des vannes à commande rapide associées à des dérivations de chacun des surpresseurs aux feeders relatifs à l'autre surpresseur, une vanne étant prévue sur chaque feeder, après la dérivation et avant les branchements, et une autre vanne étant prévue sur chacune des dérivations, les dérivations partant en amont de la vanne d'un feeder et aboutissant en aval de l'autre feeder, la synchronisation des commandes des vannes étant réalisée de telle manière que les vannes des collecteurs soient fermées pendant que celles relatives aux dérivations partant de celles des collecteurs sont ouvertes et inversement pour toutes ces vannes. 70) Dispositif, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que les moyens récupérateurs de poudres entrainées vers le haut de l'appareil, sont constitués par un filtre à décolmatage permanent pendant toute l'opé- ration de mélange, les poussières retombant par gravité dans l'appa- reil. 80) Dispositif, tel que défini dans la revendication 7, c a r a c t é r i s é par le fait que le filtre ç décolmatage permanent est du tpe à explosions d'air.