Brevet FR2191085A1 — publié le 19740201

La présente invention concerne les dispositifs permettant de refroidir de la matière pulvérulente avant envoi dans un autre cycle de fabrication. Dans les dispositifs connus jusqu'à présent l'on faisait écouler la matière au contact de parois métalliques refroidies, par exemple autour de tuyaux dans lesquels circulait de l'eau froide, le déplacement de la matière étant assure parfois par fluidisation d'une couche épaisse dans laquelle les tuyaux étaient immergés : la forte épaisseur de la couche nécessitait l'utilisation d'une pression de fluidisation élevée, donc d'une grande dépense d'énergie ; les surfaces de refroidissement étaient encom- brantes, conteuses et nécessitaient l'utilisation d'eau froide, enfin ces dispositifs envoient dans l'air une quantité importante de poussières. la dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients car la pression de fluidisation est faible, il n'y a pas de surface d'échange autre que la sole de fluidisation, il n'y a pas utilisation d'eau de refroidissement, et pas de pollution de l'air rejeté à l'extérieur. las dispositions essentielles de l'invention sont représentées sur la figure nO 1 qui est une coupe schématique verticale par l'axe de la sole de fluidisation : la disposition relative des constituants peut évidemment être différente de celle représentée sur la figure dans la mesure où elle ne nidifie pas le principe de l'invention. Une sole de fluidisation légèrement inclinée sur l'horizontal (1) est formée de tôle percée d'un très grand nombre de petites ouvertes (2) à chacune desquelles correspond un minuscule jet d'air (3). Cette sole (1) constitue la face supérieure d'une gaine (4) d'alimentation en air munie de trappes de visite dont I'extremité aval est formée d'une cloison (5) qui se raccorde à la sole (1) sans que son bord supérieur ne dépasse le niveau de celle-ci, pour ne pas fonner de barrage à l'écoulement de la matière : le fluidiseur ainsi constitué est surmonté d'un caisson (6) muni à l'amont d'une cheminée (7) d'amenée de matière, dont la base porte un registre (8) permettant de régler le débit donc l'épaisseur de la nappe fluidisée. L'autre extrémité du caisson est munie d'une cheminée d'évacuation de matière (9) ; le caisson est surmonté d'une hotte (10) munie d'un filtre (11) à tissu filtrant disposé sous forme de manches ou de poches : un ventilateur (12) qui peut être centrifuge ou héllcoide, aspire un débit d'air égal ou très légèrement supérieur à celui traversant le lit fluidisé et qui peut être rejeté à l'atmosphère, le filtre (11) l'ayant débarrassé des très fines particules qu'il pouvait contenir. Sur la réalisation représentée par la figure 1 la poussière très fine retombant du filtre (11) lors des secouages ou des arrêts est mélangée à la matière, mais il est prévu que dans le cas où ce mélange pourrait présenter un inconvénient le filtre serait muni d'une trémie et d'un dispositif d'évacuation de ces poussières très fines hors du circuit de départ de la matière. Une autre caractéristique essentielle de l'invention est que l'air envoyé sous la sole par le ventilateur (13) est refroidi par passage dans un évaporateur (14) à détente directe d'un fluide frigorifique tel que du fréon par exemple, après avoir été de préférence purifié par un filtre (15) sur la figure 1 l'évaporateur (14) est représenté en amont du ventilateur (13) mais il pourrait être placé en aval de celui-ci si sa section frontale est voisine de celle de la gaine (16) d'aeenée de l'air froid dans la gaine (4). Dans une disposition préférentielle l'invention prévoit que le fluide frigorifique détendu provenant de la bouteille (17) est liquéfié dans un condenseur à air (18) dans lequel refoule un conpresseur (19) aspirant dans l'évaporateur (14) : dans le cas où l'on peut disposer d'eau de refroidissement pour le condenseur, celui-ci peut être du type à évaporation d'eau ou entièrement à eau. Il est enfin prévu par l'invention que la matière chaude amenée dans la cheminée (7) a été auparavant débarrassée des fines dans un sélecteur afin de réduire au minimum les envols au-dessus d'un lit fluidisé pour laisser au filtre (11) un rôle de finisseur. Ce sélecteur, caractéristique de l'invention,est constitué, tel que représenté sur la figure 1 par une enveloppe cylindrique de révolution (20) dont la base est prolongée par une trémie (21) et un départ (22) alimentant la cheminée (7) : sa partie supérieure est fermée par un couvercle (23) portant à son centre une tuyauterie (24) d'amenée d'air co"pléitntaire. A l'intérieur de l'enceinte ainsi formee on place une seconde enveloppe de révolution comportant une partie cylindrique (25) portant à sa partie supérieure un tronc de cône (26) se raccordant d'une manière étanche à l'enveloppe (20) et au couvercle (23) et à sa partie inférieure un tronc de cône (27) ouvert vers le bas : à l'intérieur de l'espace ainsi constitué se trouve une cheminée cylindrique (28) ouverte vers le haut et terminée à sa partie inférieure par un tronc de cône (29) formant évasement et ménageant avec le tronc de cône (27) un espace annulaire (30) de largeur réglable car la hauteur de la cheminée (28) peut être modifiée par ajustage de ses tiges de suspension telles que (31) dans le couvercle (23).L'enveloppe (25) porte une tubulure sensiblement horizontale (32) traversant d'une manière étanche l'enveloppe (20) et débottant à l'extérieur, ainsi qu'une garniture cylindrique (33) constituée d'un métal épais résistant bien à l'abrasion : de préférence cette garniture est constituée de voussoirs séparés pour que I 'on puisse reepecer périodiquewent les plus usés sans changer les autres : cette garniture est supprimée au débouché de la tubulure (32) et déborde nettement au dessus et au dessous d'elle. L'enveloppe extérieure (20) porte une tubulure (34) sensiblement horizontale. Le fonction=emfat du sélecteur ainsi constitué est le suivant le mélange matière chaude et air, arrivé pneumatiquement par la tubulure (32) est cerrtrifugé dans l'enveloppe (25) : la plus grande partie de l'air s'échappe par la cheminée (28), le reste de l'air et la quasitotalité de la matière s'échappe par l'espace annulaire (30), et forme une nappe continue en glissant sur le tronc de cône (29) : la matière rencontre alors le flux d'air provenant de la base de la cheminée qui entraine vers le haut les particules les plus fines qui sortent du sélecteur, avec la totalité de l'air par la tubulure (34) alors que la matière séparée de ses plus grosses particules s'écoule dans la trémie (21) puis dans la conduite (22) d'où elle peut être conduite vers la cheminée (7). La tuyauterie (24) sert a amener un surplus d'air pour éventuellement activer lteffet de l'enlèvement des particules fines à la base du tronc de cône (29). las dispositions décrites précédemment permettent de refroidir la matière en lit fluidisé très mince, d'une épaisseur de 5 à 10 millimètres environ, d'assurer son déplacemant horizontal régulier, sans avoir à utiliser d'autre source de froid que l'air et d'autre surface fixe d'échange que la sole elle-même, I'échange se faisant directement entre la matière et l'air froid. Le dispositif objet de l'invention trouve son application, par exemple, dans toutes les fonderies où le sable est le matériau de base pour la confection des modules, dans les industries de fabrication et de mise en oeuvre des plastiques. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de refroidir de la matière pulvérulente caractérisé par le fait que celle-ci s'écoule en lit mince fluidisé sur une sole légèrement inclinée dont i 'exmité aval ne comporte pas de ressaut formant barrage, et par le fait que l'air pulsé sous la sole a été refroidi par passage sur un évaporateur à détente directe alimenté par fluide frigorigène par un compresseur et un condenseur. 2. Dispositif selon la revendication 1 où le lit fluidisé est surmonté d'un caisson de captation équipé d'un filtre à air traversé par un débit d'air au moins égal à celui provenant du lit fluidisé, ce filtre étant du type à tissu filtrant disposé en poches ou en manches cylindriques. 3. Dispositif suivant les revendications 1 et 2 alimenté en matière à refroidir préalablement débarrassée des particules fines dans un sélecteur constitué par une enveloppe cylindrique à entrée tangentielle avec sortie d'air par une cheminée centrale dont la base conique débouche dans une seconde enveloppe cylindrique contenant la première, I 'air s'échappant finalement par une tubulure sensiblement horizontale portée par l'enveloppe extérieure après avoir retraversé le flux de matière s'écoulant de la base ouverte de ltenveloppe intérieure. Une tuyauterie auxiliaire débouche en haut de la cheminée centrale.