Brevet FR2231432A1 — publié le 19741227

La présente invention concerne des perfectionnements aux dispositifs destinés à assurer la séparation par centrifugation de matériaux ou matières granuleux ou pulvérulents en suspension dans un milieu fluide ; l'invention s 'applique notamment à la séparation de produits pulvérulents transportés par aspiration pneumatique. On sait que les matériaux pulvérulents transportés en lit fluidisé ou par trans- port pneumatique sont maintenus en suspension dans un fluide qui est généralement l'air, ce fluide étant véhiculé par aspiration depuis le lieu de stockage vers le lieu de destination des produits pulvérulents ; arrivés à ce lieu de destination les produits pulvérulents doivent etre séparés du milieu fluidesvec- ter, ce dernier étant acheminé vers la source d'aspiration (soufflerie ou analogue ) tandis que les produits pulvérulents sont déposés dans le réceptacle habile à les recevoir. Pour opérer cette séparation on utilise généralement un filtre à air dont la fonction est de retenir les particules les plus légères qui pourraient être entrainées par le fluide vecteur vers l'organe d'aspiration. Ces filtres de séparation sont très souvent une source d'ennuis et de mauvais fonctionnement dans les dispositifs et installations concernés. On utilise par exemple un filtre statique constitué par un tissu du type feutre ou d'une grille métallique à mailles très fines ; ce dispositif est convenable notamment lorsqu'il s'agit de transporter des granulés dont les dimensions sont déjà assez importantes et qui sont par conséquent facilement retenus par le filtre. Lorsqu'il s'agit par contre de produits sous forme de poudre,c'estlà-dire de pulvérulents à faible granulométrie, les problèmes de filtration sont beaucoup plus complexes et difficiles à résoudre car il est nécessaire d'une part que le filtre soit très fin pour retenir toutes les particules même;iles plus fines, et en même temps il est nécessaire que le filtre ne se colmate pas trop rapidement de façon à laisser passer l'air ou le fluide vecteur sans perte de charge trop sensible qjii nuirait au bon fonctionnement de l'ensemble de l'installation. On utilise des filtres à décolmatage automatique notamment par renversement du sens de circulation du fluide vecteur par exemple l'air étant pulsé vers le réceptacle de façon à dégager les particules solides adhérant au filtre ; cepen dant dans la pratique ce dispositif ne donne que des résultats assez médiocres. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et concerne un dispositif en vue de la séparation de corps solides, notamment de produits pulvérulents transportés pneumatiquement et séparés du fluide vecteur arrivé au lieu de destination , c' est-à-dire au dessus du réceptacle prévu pour la réception des produits transportés. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué d'un rotor formé de deux troncs de cône, concentriques, solidaires et à parois pa rallèles, ltespace sdparant les deux troncs de cône formant une zone annulaire tronconique de centrifugation, dont la partie supérieure est en communication avec une chambre annulaire dans laquelle débouche l'extrémité aval de la canalisation de transport pneumatique l'extrémité inférieure de la zone tronconique de centrifugation débouchant dans une chambre communiquant avec le réceptacle apte à recevoir les matières transportées après séparation, le cane central étant prolongé à sa partie supérieure par une cheminée communiquant avec la source d'aspiration du fluide vecteur, les particules transitant par la zone de séparation centrifuge étant projetées par la force centrifuge vers l'extérieur et étant réceptionnées dans la chambre communiquant avec le réceptable, le fluide vecteur étant repris à la base du cône intérieur. On obtient avec l'appareil ainsi réalisé d'excellentes conditions de séparation; en effet l'air est séparé automatiquement des particules qui sous l'action de la force centrifuge sont projetées vers l'extérieur et sont reçues par les parois de la chambre où elles s'accumulent étant ensuite éventuellement acheminées par gravité dans le réceptacle final De préférence l'appareil se compose d'une enceinte de forme générale cylindrique comportant une cloison horizontale délimitant deux chambres superposées et hermétiquement séparées, la chambre supérieure étant en communication par une canalisation avec une source de dépression, l'enceinte étant traversée verticalement par l'arbre du rotor, la base de l'arbre étant solidaire des deux cônes associés par des entretoises radiales et entralnant les dits ca- nes en rotation, la cheminée supérieure prolongeant le cane intérieur traverversant ladite cloison horizontale avec interposition de joints dlétanchéité, la cheminée débouchant au sein de la chambre supérieure maintenue sous vide par la source de dépression, la partie supérieure de la zone tronconique de centrifugation délimitée par les deux troncs de cônes débouchant au sein de la chambre inférieure elle-même en communication avec l'embouchure aval de la gaine de transport pneumatique. L'arbore de rotation est lui-même associé par des moyens de transmission avec réduction à un moteur électrique. De préférence l'angle des deux troncs de cônes est compris entre 40 et 800. De préférence cet angle est sensiblement de 60". De préférence encore la vitesse de rotation du rotor est comprise entre 1500 et 3000 tm On comprend que cette vitesse est adaptée à la granulométrie des particules et au débit du fluide vecteur aspiré à travers le séparateur. Selon encore une autre caractéristique de l'invention la chambre supérieure de dépression comporte un clapet d'entrée d'air automatique calibré de façon à maintenir une pression sensiblement constante au niveau de la chambre su péreúre à vide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme particulière de réalisation présentée à titre d'exemple non limitatif et simplement illustratif en se référant au dessin annexé. La figure unique est une vue en coupe verticale du séparateur réalisé conformément à l'invention. Le séparateur centrifuge se compose d'un corps 1 en alliage léger moulé ou chaudronné comportant deux compartiments 2 et 3 totalement isolés l'un par rapport à l'autre par une cloison 10. Suivant l'axe de révolution, un cône à double paroi 11 tourne à vitesse constante et convenablement choisie sous l'action d'un moteur électrique 4 et par l'intermédiaire de poulies 5 et d'un axe 7 Les essais expérimentaux ont conduit à situer la plage de vitesse entre 1500 et 3000 RPM suivant la granulométrie des particules et le flux d'air aspiré au travers du séparateur. Dans le compartiment supérieur 2 une entrée d'air automatique est assurée par une soupape-6 de façon à avoir une pression absolue convenable pour ltor- gane aspirant. L'entrée du mélange d'air et de matière se fait tangentiellement à la cuve dans le compartiment inférieur 3 par le tube 8 qui est raccordé au dispositif de stockage de la matière. Ce mélange est aspiré au travers du conte à double paroi. L'angle au sommet du cône doit être de 60". Sous l'action de la force centrifuge, les particules solides sont projetées de haut en bas et du centre vers la périphérie de la cuve, tandis que l'air est aspiré par le centre vers le compartiment 2 qui se trouve en dépression et qui est raccordé à l'organe aspirant par l'intermédiaire de la tuyauterie 9. Les particules solides sont réceptionnées dans la chambre à vide 12 sur laquelle est placé le séparateur centrifuge. L'intérêt d'un tel système réside en ce qu'il peut s'adapter aussi bien à un transporteur individuel travaillant par aspiration, qu'aux installations centrales pour l'alimentation d'une pluralité de machines. En effet, il suffit d'équiper la ou les chambres à vide, d'un séparateur centrifuge à la place du filtre et du couvercle classiques. La description qui précède n'ayant été donnée qu'à titre d'exemple d'une forme de réalisation de l'invention n'a aucun caractère limitatif et l'on pourra sans franchir les limites de l'invention réaliser à partir des éléments décrits plusieurs variantes ou formes de réalisation de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif en vue de la séparation de corps solides, notamment de produits pulvérulents transportés pneumatiquement et séparés du fluide vecteur arrivé au lieu de destination, ctest-à-dire au au dessus du réceptacle prévu pour la ré- ception des produits transportés, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un rotor formé de deux troncs de cone, concentriques, solidaires et à parois pa rallèles, l'espace séparant les deux troncs de cone formant une zone annulaire tronconique de centrifugation, dont la partie supérieure est en communication avec une chambre annulaire dans laquelle débouche l'extrémité aval de la canalisation de transport pneumatique, l'extrémité inférieure de la zone tronconique de centrifugation débouchant dans une chambre communiquant avec le réceptacle apte à recevoir les matières transportées après séparation, le cône central étant prolongé à sa partie supérieure par une cheminée communiquant avec la source d'aspiration du fluide vecteur, les particules transitant par la zone de séparation centrifuge étant projetées par la force centrifuge vers l'extérieur et étant réceptionnées dans la chambre communiquant avec le réceptacle, le fluide vecteur étant repris à la base du cône intérieur. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce qu'il se compose d'une enceinte de forme générale cylindrique comportant une cloison horizontale délimitant deux chambres superposées et hermétiquement séparées, la chambre supérieure étant en communication par une canalisation avec une source de dépression, l'enceinte étant traversée verticalement par l'arbre du rotor, la base de l'arbre étant solidaire des deux canes associés par des entretoises radiales et entraidant les dits cônes en rotation,la cheminée supérieure prolongeant le cône intérieur traversant ladite cloison horizontale avec interposition de joints d'étanchéité, la cheminée débouchant au sein de la chambre supérieure maintenue sous vide par la source de dépression,la partie supérieure de la zone tronconique de centrifugation délimitée par les deux troncs de cônes débouchant au sein de la chambre inférieure elle-m8me en communication avec l'embouchure aval de la gaine de transport pneumatique. 3 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que l'arbre de rotation est lui-m8me associé par des moyens de transmission avec réduction à un moteur électrique. 4 -Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que l'angle des deux troncs de cônes est compris entre 40 et 800. 5 - Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en outre en ce que cet angle est sensiblement de 60 6 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que la vitesse de rotation du rotor est comprise entre 1500 et 3000tm. 7 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que la chambre supérieure de dépression comporte un clapet d'entrée d'air automatique calibré de façon à maintenir une pression sensiblement constante au niveau de la chambre supérieure à vide.