Brevet FR2159185A1 — publié le 19730622

La présente invention concerne une nouvelle turbine permettant la mise en suspension des particules solides dans un courant d'air, les particules ainsi fluidisée étant entraînées dans un courant pneumatique. Le transport pneumatique est utilisé dans les opérations du génie chimique pour la manutention de solides en vrac se présentant sous forme pulvérulente, il est notamment indiqué lorsque l'on a affaire à des particules homogènes d'une granulométrie peu dispersée et non abrasive; le transport pneumatique permet de véhiculer des débits allant jusqu a cent tonnes par heure et sur des parcours dépassant 300 mètres il permet notamment d'évacuer les réservoirs et conteneurs utilisés pour le transport de produits pulvérulents pour les acheminer jusqu'à l'aire de stockage arrivésà destination. On utilise de façon classique des appareils de mise en suspension ou fluidiseur se présentant sous forme de tronc de cône > l'air ou gaz vecteur arrivant à travers une grille posée sur les parois du cône ou dans le fond de ce dernier, les particules mises en suspens ion étant évacuées par la périphérie ces dispositifs utilisés de façon courante et par exemple dans les véhicules de transport en vrac de farine ou de ciment ont une configuration spécifique et particulière qui oblige pratiquement à affecter un réservoir ou véhicule de transport à une destination particulière et sans interchangeabilité. L'invention concerne un dispositif de mise en suspens ion et d'évacuation de produits pulvérulents à l'intérieur d'un réservoir ou citerne qui soit d'un encombrement réduit et dont la forme permette de laisser à la cuve, réservoir ou citerne des possibilités d'affectation multiples. A cet effet, l'invention concerne une turbine pneumatique pour la mise en suspension d'un produit pulvérulent stocké dans un conteneur caractérisé en ce qu'elle est constituéede deux tubes concentriques, le tube intérieur correspondant au circuit d'évacuation du produit mis en suspens ion et débouchant à l'intérieur du réservoir contenant le produit pulvérulent à évacuer, l'espace annulaire concentrique au tube interne étant fermé à une extrémité et alimenté à l'extrémité opposée par une source de gaz vecteur sous forme d'air comprimé, la turbine comprenant en outre un corps monté rotatif sur un palier coaxial aux tubes centraux, le corps de turbine comportant une chambre intérieure en communication avec l'espace annulaire constituant le conduit d'acheminement du gaz vecteur comprimé, le corps de turbine comportant au moins une et de préférence plusieurs bouches d'évacuation du gaz comprimé, chaque bouche étant orientée de façon à projeter un jet de gaz dans une direction tangentielle par rapport au corps de turbine. Ainsi la turbine est constituée d'un corps rotatif qui est mis en mouvement par la projection des jets de gaz comprimés, notamment d'air comprimé, expulsés par les bouches tangentielles du corps de turbine ; les jets de gaz prenant appui sur le produit pulvérulent stocké dans le conteneur à évacuer exercent une réaction sur le corps de turbine rotatif et entraient sa mise en mouvement avec une vitesse extremement rapide ; la mise en rotation de la turbine et les jets de gaz entrainent des turbulences et tourbillons dans la masse du produit pulvérulent provoquant la mise en suspension des particules et la création d'une zone au niveau de la turbine où la phase gazeuse en surpression contient un pourcentage important de matière solide en suspension; l'embouchure d'évacuation constituée par le tube central communiquant avec le conduit de transport pneumatique permet à la phase gazeuse en surpression de se détendre vers l'extérieur enentrainantavec elle les particules du produit pulvérulent en suspension. La turbine selon l'invention sera plus particulièrement adaptée à équiper une enceinte ou réservoir mixte à double usage contenant une paroi souple disposée selon un plan de symétrie et telle que décrite dans le brevet français N" 71 38 727 au nom du demandeur ; en effet une enceinte ou réservoir de ce type est prévu pour permettre une utilisation mixte ou polyvalente ;parmi les combinaisons possibles permises par l'emploi d'une enceinte ou réservoir à cloisonnement central on cherchera à prévoir dans de nombreux cas l'utilisation du véhicule équipé d'un tel réservoir pour le transport alterné d'un produit liquide et d'un produit sous forme pulvérulente ; or un des objectifs prévus dans le brevet précité est d'obtenir une planéité aussi parfaite que possible dans les parois du réservoir notamment au niveau des organes d'évacuation, afin de permettre à la cloison souple de reposer sur chaque paroi alternativement et en fonction des utilisations sans heurter d'organes en relief et en prenant appui sur une surface continue. Si lton veut utiliser une des demi enceintes du réservoir conforme au brevet français N" 71 38 727 pour le transport du pulvérulent avec évacuation pneumatique on doit donc chercher à disposer dans le fond de l'enceinte une ou plusieurs bouches d'évacuation avec injection de gaz vecteur ; les dispositifs connus ne permettent pas d'assurer la mise en place de cette évacuation tout en respectant la continuité désirable dans la surface de la paroi de façon à permettre la mise en place sur le plan supérieur de la cloison souple lorsque la demi enceinte affectée au transport des pulvérulents est mise hors service. La turbine selon l'invention respecte cet impératif ; elle est en effet constituée d'un corps de turbine sous la forme d'un disque disposé horizontalement et pourvu à sa périphérie des bouches d'évacuation et d'éjection de gaz vecteur ce disque formant le corps de turbine peut etre disposé ' plat sur le fond de la paroi du réservoir sans réaliser d'encombrement noxaole. De préférence le disque rotatif formant le corps de turbine est recouvert par une tôle de protection dont le centre est pourvu d'un orifice d'évacuation correspondant à l'embouchure du tube central de la turbine pour l'évacuation du mélange gaz/solide. Selon une autre caractéristique la turbine constituée par le disque rotatif pourvu des bouches tangentielles et recouvert par la tôle de protection est disposée dans un logement en creux par rapport au plan général du fond de l'enceinte équipée de ce dispositif d'évacuation, la tôle de protection supérieure étant sensiblement dans le plan de la paroi avoisinnante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit et qui se rapporte à un exemple de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue en coupe d'une turbine selon l'invention. La figure 2 est une vue en plan partiel d'une turbine identique à la vue de la figure 1. La figure 3 a est une vue en coupe d'une variante selon le même principe, la turbine étant montée dans le fond d'une enceinte mixte à cloison centrale, La figure 3 b est une vue de la même turbine, le fond correspondant de l'enceinte étant recouvert par la cloison centrale, La figure 4 est une vue d'un réservoir muni de turbines d'évacuation pneumatique selon l'invention, la figure 5 donnant une vue du même réservoir selon une coupe transversale, la figure 4 étant une coupe longitudinale. Selon l'ensemble des figures dans lesquelles les mêmes références seront données aux organes identiques, la turbine se compose d'un corps de turbine en forme de disque et constitué de deux parties 2 et 3 solidarisées l'une sur l'autre et emprisonnant un palier ou roulement à billes 4 monté sur les tubulures coaxiales 5 5'. La tubulure centrale 5' constitue le conduit 7' d'évacuation du produit sous forme de suspens ion dans le gaz vecteur et cette tubulure débouche à l'intérieur de l'enceinte à évacuer par l'embouchure 6.La conduite annulaire 7 comprise entre les deux tubulures 5 et 5' correspond à l'arrivée de l'air comprimé ou de tout autre gaz injecté sous pression ; la conduite annulaire est en communication par les ouvertures 8, 8' avec la chambre 9 intérieure au corps de turbine débouchant elle même par les canaux 10 et 10' avec les becs ou bouches d'injection 11, li? formant un coude de façon à présenter l'orifice 12, 12' d'évacuation tangentiellement par rapport au disque rotatif 1. Dans le cas qui est plus spécialement ici considéré où la turbine équipe un réservoir mixte selon le brevet -français 71 38 727, la dite turbine pourra être disposée dans le fond du réservoir en nombre nécessaire pour assurer l'évacuation totale de ce dernier ; par exemple et selon les figures 4 et 5, on disposera une turbine à intervalles réguliers dans le sens longitudinal de façon à permettre d'évacuer totalement l'enceinte du réservoir ; ce dernier comporte une cloison centrale 13 qui peut Etre appliquée sur l'une ou l'autre des demi parois 14 et 14' mettant ainsi en position opérationnelle l'une ou l'autre moitié 15 ou 15' du réservoir et l'orifice d'évacuation qui lui correspond.Dans l'exem- ple représenté à la figure 5, la moitié 15 correspond à la mise en stock ou au transport d'un produit pulvérulent et cette moitié est pourvue d'orifices d'évacuation 16, 16', 16" équipés d'une turbine de mise en suspension et de transport pneumatique selon l'invention; la moitié symétrique 15' est affectée par exemple au transport de liquide et elle comporte une évacuation 17 à clapet de fermeture conforme au brevet français précité. Selon une forme d'éxécution facultative et représentée aux figures 3 a et 3b, la turbine est logée dans un espacement 18 formant entonnoir et recouvert par une tôle de protection 19 rejoignant la paroi 20 formant le fond de l'enceinte et pourvue d'orifices 21, 22, 23 au niveau des bouches d'injection 11, 11' du gaz vecteur. On obtient ainsi une surface sensiblement continue dans le fond de l'enceinte correspondante ce qui permet à la cloison souple de reposer sur le fond de la paroi 20 et sur la grille ou tole de protection qui la prolonge lorsque la demi enceinte 15 est mise en position inactive, le réservoir étant affecté au transport de liquide par la demi enceinte 15'. L'arrivée de l'air comprimé par la tubulure annulaire 7 en communication avec la chambre intérieure du corps de turbine 9 et par delà avec chacune des bouches ou becs d'injection 11, 11' provoque la mise en rotation du corps de turbine 1 et la création de turbulences au niveau du disque 1 en rotation ; l'air sous pression tend à s'échapper vers l'extérieur et trouve sa voie par la tubu lure centrale 5 par où il est acheminé vers la zone de destination des produits soutirés de l'enceinte sous forme de particules en suspens ion réalisant ainsi un transport pneumatique du produit pulvérulent évacué vers son aire de stockage. REVENDICATIONS 1 - Turbine pneumatique pour la mise en supension et le transport d'un produit sous forme pulvérulente stocké dans un conteneur, caractérisée en ce qu'elle est constituée de deux tubes concentriques, le tube intérieur correspondant au circuit d'évacuation du produit mis en suspension, ce tube débouchant à l'intérieur du conteneur à évacuer, l'espace annulaire concentrique entre les deux tubes étant fermé à son extrémité et étant alimenté en amont par une source de gaz vecteur sous pression, la turbine comportant encore un corps de turbine constitué d'un disque rotatif monté sur un palier à billes concentrique aux tubulures centrales, le disque rotatif comportant une chambre intérieure communiquant avec la tubulure annulaire d'arrivée de gaz vecteur sous pression, la chambre elle même étant en communication avec une et de préférence plusieurs bouches ou becs d'injection de gaz vecteur chacune des bouches étant orientée de façon à projeter un jet de gaz dans une direction tangentielle par rapport au disque rotatif, 2 - Turbine d'évacuation de produit pulvérulent par transport pneumatique associée à une enceinte mixte à double usage et comportant une cloison centrale séparant l'enceinte selon un plan de symétrie. 3 - Turbine d'évacuation par transport pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 ci-dessus, caractérisée en outre en ce qu'elle comporte une tôle de protection supérieure comportant une ouverture au niveau de l'embouchure de la tubulure centrale d'évacuation. 4 - Turbine d'évacuation par transport pneumatique selon la revendication 3 caractérisée en outre en ce qu'elle est disposée dans un logement en forme d'entonnoir et pratiqué dans la paroi inférieure du réservoir. 5 - Réservoir mixte à cloisonnement formé d'une feuille souple disposée selon o un plan de symétrie du réservoir, une des deux enceintes ainsi définie étant affectée au transport d'un produit pulvérulent, cette enceinte comportant une ou plusieurs turbines selon la revendication 1 ci-dessus.