Brevet FR2255947A1 — publié le 19750725

La présente invention concerne une méthode pour introduire, par portions, une matière brute végétale solide dans une enceinte sous pression à travers un sas limité par système de portes ouvrant alternativement. Pour Introduire une matière brute végétale solide, sensi blement sèche et non compressible dans une enceinte sous pression, on procèdait, jusqu'ici, en disposant, entre les moyens répartis sant la matière brute en portions et l'enceinte sous pression, un système de portes délimitant un sas à travers lequel la portion de matière brute était acheminée dans l'enceinte sous pression. A cet effet, la matière brute était amenée dans le sas directement d'une enceinte de stockage sous l'influence de la pesanteur ou introduite par un dispositif de répartition en portions, en une quantité telle qu'elle emplissait le sas.En raison de cela, cha- que porte du système de portes était contrainte, à la fermeture, de comprimer la matière brute et éventuellement meme de pénétrer dans la matière brute accumulée dans le sas, ce qui gênait la fermeture de la pprte et donnait lieu à une forte usure de cette porto te, en raison de l'effet de frottement de la matière brute. Le déchargement de la quantité de matière brute tassée dans le sas, de celui-ci vers enceinte sous pression, était de même gêné. L'un des objets de la présente invention est de fournir une méthode pour introduire une matière brute dans une enceinte sous pression, sans s'exposer aux difficultés mentionnées ci-dessus, ce qui est obtenu à l'aide de la méthode conforme à l'invention, caractérisée en ce que chaque portion de matière brute à introduire dans le sas est répartie en portions de telle manière que son volume soit plus petit que le volume dudit suas. En introduisant, conformément à l'invention, à chaque fois dans le sas une quantité de matière brute plus petite que le volume total du sas, on assure une fermeture sans entrave de l'élé- ment porte après remplissage du sas et par conséquent uneétanché- ité totale de la porte en position de fermeture et en plus de cela l'usure des surfaces de chargement de la porte due à l'effort de frottement est diminuée. En plus, une chute sans entraves de la portion de matière brute introduite dans le sas est assurée étant donné que la matière brute n'est pas soumise, en raison du remplissage incomplet, à la compression lorsque la ort ferme. L'invention a trait également à un appareil pour l'application de la méthode décrite ci-dessus, cet appareil étant carac térisé par les particularités définies à la revendication 4 annexée. L'invention sera décrite plus en détail dans ce qui suit, en se référant aux dessins annexes dans lesquels La figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un modèle d'exécution d'un appareil destiné à l'application de la méthode conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en coupe verticale d'un appareil correspondant à un second modèle d'exécution, et la Figure 3 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un appareil correspondant à un troisième modèle d'exécution. L'appareil representé à la figure 1 du dessin comprend une enceinte de stockage 1 pour la matière brute, au fond de laquelle un disque d'alimentation 2 est monté de manière rotative et de l'autre côté de laquelle est disposée une goulotte verticale 3, Un système de portes 4 est disposé dans la goulotte et comprend deux plaques coulissantes 5, 6, entre lesquelles est ménagé un sas 8 formé par un canal vertical 7. Une goulotte 9 descend du système de portes et conduit à une enceinte 10 sous pression, qui peut, par exemple, être un réacteur à furfural ou une chaudière à cellulose 11. Les vérins qui manoeuvrent les plaques coulissantes du sas sont marqués 12 et 13. La matière brute à introduire est répartie en portions à l'aide du disque d'alimentation 2 ; elle provient de l'enceinte de stockage 1, non soumise à pression, qui peut, par exemple, être une enceinte de pré-imprégnation et passe dans la goulotte 3 reposant sur la plaque coulissante 5 du système de portes 4, lorsque ladite plaque coulissante est en position de fermeture. Une soupape de fermeture 15 dans un tuyau de compensation de pression 14 est ouverte sous commande d'une minuterie mécanique en vue d'équilibrer la pression entre le sas 8 et l'enceinte de stockage 1 non soumise à pression. La plaque coulissante 5 du système de portes 4 est déplacée par le vérin 12 pour ouvrir la goulotte 3 sur le sas 8, ce qui fait que la matière brute tombe sans être gênée dans le sas 8 sur la plaque coulissante 6.Lorsque le vérin 12 ferme la plaque coulissante 5, la pression dans le sas 8 et dans la goulotte 9 se trouve équilibrée avec celle de l'enceinte sous pression 10 à travelo an tuyau de compensation de pression 16 au moyen d'un vérin a8 commandant une soupape 17 dans ledit tuyau, la plaque coulissante 5 s'appuyant alors fermement contre la sur face de tassement en empêchant ainsi que de la vapeur de fuite pénètre dans la goulotte 3. Immédiatement après chaque étaped'équi- librage de pression, les tuyaux de compensation de pression sont fermés au moyen de leurs soupapes. La plaque coulissante 6 du système de portes 4 est déplacée par le vérin 13 pour ouvrir le sas 8 sur la goulotte 9, la matière brute tombant alors sans être genée dans l'enceinte 10 se trouvant à-la même pression. Après vidage du sas 8, la plaque coulissante- 6 est ferme par le vérin 13. Pendant l'équilibrage de la pression du sas 8 à travers le canal 14, la plaque coulissante 6 s'appuie fermement contre la surface de tassement et empêche ainsi que de la vapeur de fuite passe dans le sas 8, le sas 8 étant alors prêt à recevoir une nouvelle charge de matière brute lorsque la plaque coulissante 5 ouvre. Toutes les opérations mentionnées plus haut sont commandées par minuterie, la quantité et le régime d'alimentation pouvant ainsi varier au gré de l'opérateur en modifiant les facteurs de temps. Conformément à l'invention, le disque d'alimentation tourne à une vitesse telle que la quantité de matière brute qui tombe dans la goulot te 3 sur la plaque coulissante 5 à chaque période de fermeture de celle-ci, a un volume plus petit que le volume de la quantité totale de matière brute- nécessaire pour emplir complètement le sas 8. A chaque ouverture de la plaque coulissante 5 il passe par conséquent dans le sas une quantité de matière brute telle que celui-ci n'est pas complètement rempli.De cette manière, la compression de la matière brute introduite dans le sas est empêchée lorsque la plaque glissante 5 ferme, et l'étânchéité de la plaque coulissante et la chute sans entrave de la portion de matière brute non compressible dans l'enceinte sous pression sont assurées lorsque la plaque coulissante 6 ouvre. La cadence et la quantité d'alimentation de la plaque d'alimentation 2 se trouvent donc réglés conformément au fonctionnement du système de portes. A la figure 2, 19 indique une enceinte de stockage de la matière brute au-dessous de laquelle est disposé un dispositif de répartition en portions, débitant des portions de matière brute dans une goulotte 20. Le dispositif de répartition en portions est formé d'une chemise cylindrique 21 pourvue d'un fond 22, Le fond 22 a une ouverture 23 rac.cordée au moyeri d'un tube 24 à la goulot te- 20 du dispositif de répartition. Un couvercle 25 est fixé à- la chemise 21 ainsi qu'à une paroi de guidage cylindrique 26, se pro longeant dans le dispositif de répartition en portions. L'enceinte 19 placée au-dessus de la paroi de guidage 26 peut, par exemple, être un silo de stockage. Une plaque horizontale 27 équipée d'aubes de balayage 28 est montée de manière rotative sur le fond 22 du dispositif de répartition. La plaque est mise en mouvement par exemple par un moteur hydraulique réglable en continu 29. Entre la paroi de guidage 26 et la chemise 21 se trouve un tube télescopique 30 dont la distance à la plaque 27 peut être réglée par un dispositif de réglage 31 de sorte qu'une ouverture annulaire voulue 32 est formée entre la plaque et l'extrémité inférieure du tube 30. Lorsque le silo de stockage 19 situé au-dessus du dispositif de répartition est rempli de matière brute, il remplit également la portion 26 de paroi de guidage et lamatière brute repose sur la plaque 27. Lorsque la plaque tourne à l'aide du moyen d'entraînement 29, de la matière brute est déversée à travers l'ouver- ture annulaire 32-, sur le fond 22 du dispositif de répartition. Les aubes de balayage 28 fixées sur la plaque déplacent la matière brute sur le fond 22, lorsque la plaque tourne. Lorsque la matière brute atteint l'ouverture 23, elle tombe dans la goulotte 20 à travers le tube 24. La quantité de matière brute mise en portions est réglable au moyen du tube télescopique 30 et de sa vitesse de rotation de la plaque 27 > de sorte que la quantité répartie est plus petite que le volume du sas 34 entre le système de portes 33. L'enceinte sous pression est marquée du nombre de référence 35. Dans la figure 3 du dessin, 36 désigne une goulotte conduisant dans le sas puis dans une enceinte sous pression, dans laquelle un dispositif de répartition répartit de la matière brute. 37 désigne une enceinte non soumise à pression, qui peut, par exemple etre un silo de stockage pour la matière brute. Le dispositif de répartition comprend des plaques de maintien 39 et 40 pivotant de part et d'autre d'un canal vertical 38 de section rectangulaire, lesquelles plaques se touchent l'une l'autre en position de fermeture en 41. Les plaques de maintien sont actionnées par des vérins 42 et 43 au moyen de leviers extérieurs 44 et 45. Les périodes de travail des vérins sont commandées par une minuterie. Lorsque de la matière brute est à répartir dans la goulotte 36 les vérins 42 et 43 reçoivent une impulsion d'entraînement lorsque la plaque coulissante supérieure du système de portes a atteint la position de fermeture ; les plaques de maintien 39 et 40 pivotent alors en une position parallèle aux parois du canal 38 et la matière brute se trouvant sur les plaques de maintien tombe dans la goulotte 36. Le degré de remplissage de la goulotte 36 est déterminé par une minuterie commandant la période d'opération des vérins 42 et 43, qui ramènent ainsi les plaques de maintien dans leur position de fermeture pour empecher que davantage de matière brute passe dans la goulotte 36. La quantité de répartition de matière brute dans la goulotte 36 est entièrement réglable par minuterie à un volume du sas du système de portes. Comme exemples de matière brute, on peut mentionner des copeaux de bois, la sciure, les cosses de graminées, de canne à sucre, les épis de mais et similaires. Sinon, il est possible, en diminuant le volume de la goulotte en aval du dispositif de répartition (par exemple 3 à la figure 1) par rapport au volume du sas (par exemple 8 à la figure 1) du système de portes en vue d'obtenir, sans tenir compte du dispositif de répartition, une quantité de répartition de matière brute inférieure à la quantité totale nécessaire pour remplir complètement le sas du système de portes. Le dessin et la description annexés doivent seulement illustrer l'invention. En ce qui concerne les détails, la méthode et l'appareil conformes à l'invention peuvent même varier considérablement dans le champ d'application des revendications. Revendications 1. Méthode pour introduire par portions une matière brute végétale solide dans une enceinte sous pression à travers un sas fermé par un système de portes s'ouvrant tour à tour, caractérisé en ce que chaque portion de matière brute à introduire dans le sas est ramenée à un volume inférieur au volume dudit sas. 2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière brute est amenée en continu sur la première porte à une cadence dépendant du degré d'ouverture de ladite première porte en vue d'accumuler graduellement sur ladite porte, au cours de la période de fermeture de la porte, une quantité de matière brute telle que son volume est inférieur au volume du sas. 3. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière brute est amenée par portions sur la première porte en vue d'accumuler sur ladite première porte, au cours de la période de fermeture de la porte, une quantité de matière brute telle que son volume est inférieur au volume du sas. 4. Appareil pour la mise en oeuvre de la méthode selon la revendication 1, comprenant une enceinte de stockage (1 ; 19) pour la matière brute-à introduire, une goulotte verticale (3 ; 20 36) raccordée à ladite enceinte de stockage et se prolongeant jusqu'à une enceinte sous pression (10 ; 35), un système de portes (4 33) fermant ladite goulotte et limitant de part et d'autre un sas (8 ; 34), et des moyens d'entraînement (12 ; 13) pour ouvrir tour à tour les portes en vue de relier le sas tour à tour à la goulotte et à l'enceinte sous pression, caractérisé par un dispositif de répartition (2 ; 27 ; 28 ; 39 ; 40) disposé entre l'enceinte de stockage (1 ; 19) et la goulotte (3 ; 20 ; 36) et par un moyen (29 42 ; 43) prévu pour régler la quantité de matière brute répartie par ledit dispositif de répartition de manière qu'elle dépende du fonctionnement du système de portes (4 ; 33) de sorte que la quantité de matière brute introduite par portions dans le sas (8 ; 34) est inférieure à la quantité maximale emplissant entièrement le sas 5. Appareil selon la revendication 4, earactérisé en ce que le dispositif de répartition comprend un disque d'alimentation (2) dont la vitesse de rotation est réglable. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de répartition comprend un disque d'alimentation (27 ; 28} et une chemise annulaire (30) positionnée axialement audessus dudit disque d'alimentation et réglable axialement par rap rapport au disque d'alinien'tationpour régler l'ouverture (32) de répartition du disque d'alimentatiOn. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de répartition comprend deux plaques de maintien pivotantes (39 ; 40) et des moyens d'entraînement (42 ; 43) pour faire pivoter lesdites plaques entre une position fermée et une position ouverte.