Brevet FR2271150A1 — publié le 19751212

La présente invention concerne un dispositif permettant d'introduire un produit d'une ambiance A à la pression P1, dans une ambiance B à la pression P2, supérieure à PI Plus particulièrement, ce dispositif est destiné à introduire un produit dans la canalisation sous pression effectuant son transport pneumatique ; à cet effet, un courant gazeux parcourt la canalisation à une vitesse telle qu'il soit capable d'entraîner la matière solide que lton de sire transporter du point A vers le point B. Pour cela, une pompe entretient entre les points A et B une différence de pression égale aux pertes de charge créées par la circulation à la vitesse considérée du mélange gaz + matière.Or, les pompes à gaz n1 acceptent le passage de matières solides que dans des proportions infimes par rapport au volume du fluide pompé. En conséquence, on est amené à disposer cette pompe, soit en amont de l'introduction du produit, soit en aval de la réception du produit, c > est-à-dire, soit avant le point A, soit après le point B. I1 convient donc de placer un dispositif permettant diintroduire le produit dans la canalisation sous pression, entre A et B, dispositif genéralement appelé intro docteur : de tels introducteurs existent actuellement dans le commerce, un premier mode de réalisation connu consiste en des cuves formant sas, qui ont un fonctionnement par cycle, et présentent l'inconvénient d'être peu fiables en raison de leur complexité, CL'être d'un prix élevé et encombrantes. Les écluses rotatives sont un autre mode de réalisation, qui présente l'avantage de fonctionner en continu : elles sont d'une grande sïmplicité et d'une grande fiabilité, mais ne permettent pas d'excéder des différences de pression supérieures à SOO millibars. Elles n'ont aucune resistance à l'abrasion et présentent généralement des fuites importantes. Les vis d'Archimède, à pas non constant, sont également un autre mode d'introduction d'une matière dans un courant gazeux. Ce dispositif, d'une grande simplicité et d'une grande fiabilité, présente l'inconvénient d'entraîner une consommation exagérée de puissance, d'être limitée à une différence de pression de l'ordre de 2 bars, d'avoir une mauvaise tenue à l'abrasion, et d'être inutilisable pour les produit fragiles ou thermo-sensibles, la compression et l'élév & ion de température du produit, dans la dernière spire de la vis, étant importantes. On connaît également les elévateurs pneumatiques continus composés d'un réservoir à l'intérieur duquel le produit à transporter est fluidisé sur une hauteur égale à la contre-pression à assurer. L'inconvénient d'un tel dispositif réside dans la hauteur du réservoir de fluidisation du produit, celui-ci ayant généralement un poids spécifique voisin de 1, ce qui nécessite une cuve d'une hauteur de 10 mètres environ pour une différence de pression de 1 bar. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs connus et se propose de créer un introducteur de faible encombrement, permettant de travailler avec une forte différence de pression, et ne présentant pas l'inconvénient d'être limité, combe les élévateurs pneumatiques, par. le poids spécifique du produit à introduire donc par l'accélération à laquelle est soumis ce produit. A cet effet, l'invention concerne un dispositif permettant d'introduire un produit d'une ambiance A à la pression P1, dans une ambiance B à la pression P2 supérieure à PI, caractérisé en ce qu'il se compose d'un stator dans lequel règne l'ambiance B et tourne un rotor formé d'un volume V comportant une ouverture centrale par laquelle le produit provenant de l'ambiance A est introduit, le volume V s'ouvrant sous l'action de la poussée exercée par la matière accumulée contre les surfaces constituant le volume V. Ainsi, la différence de pression P2 P1 peut être ajustée à la valeur désirée, l'introduction du produit dans l'ambiance B n'étant fonction que de la pression interne que crée la force centrifuge au sein de ce produit. De plus, la pression régnant dans le produit n'est liée en aucune manière à l'énergie cinétique, et la vitesse d'écoulement du produit à l'intérieur du rotor peut être aussi réduite qu'on le désire : en conséquence, la puissance perdue par chocs ou frottements est négligeable de plus, les produits fragiles sont ménagés, l'abrasion est réduite et la régulation du débit est possible de manière continue. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide de la figure unique représentant une coupe du dispositif. Selon cette figure, le dispositif permettant d'introduire un produit d'une ambiance A à la pression PI dans une ambiance B à la pression P2, supérieure à PI, se compose d'un stator i délimitant l'ambiance B dans laquelle tourne un rotor 2, axé sur la verticale Y-Y'. Ce rotor est constitué de deux surfaces de révolution 21 et 22 délimitant un volume V : la surface supérieure 21 est composee d'un disque plan 211, aité sur Y-Y', et d'une paroi cylindrique 212, également axée sur Y-Y'. La surface inférieure est constituée d'un disque annulaire 22, portant sur la surface 21 selon le diamètre bas du cylindre 212. Les deux surfaces de révolution 21 et 22 sont montées sur l'axe creux 23 du rotor 2, et un ensemble d'organes de guidage et de roulement 5, constitué de roulements à deux rangées de billes, à contact oblique, permet la rotation du rotor 2 sur le stator I Une poulie d'entraînement 6, solidaire de l'axe creux 23, permet la mise en rotation du volume V. La surface de révolution supérieure 21 comporte, à sa périphérie, un bord conique 213 comportant des orifices. Le volume de révolution, de section triangulaire 214, situé entre le bord conique 213 et le cylindre 212, est mis en communication par des orifices 215 avec le volume Vi, délimité par le fond plat 21 du rotor et un disque annulaire se raccordant sur la paroi cylindrique 212 de ce même rotor. Le volume V1 est alimenté en flux gazeux à la pression P3 (supérieure à P2), grâceà la buse 7. La matière à transporter est introduite par la buse d'alimentation 3, de section cylindrique, fixe et disposée à l'intérieur de l'axe creux 23. Le débit de matière est réglé grâce au cône 4 que lton-rapproche plus ou moins de la section 31 de la buse 30 La matière introduite tombe sur la plaque 22 du rotor 2 : la force centrifuge accumule la matière, selon l'anneau M, à la périphérie du volume de révolution V. Lorsque la poussée de la matière excède la rigidité du diaphragme souple 22, elle s'échappe dans le stator pour ce faire, il convient que la poussée exercée par la matière soit supérieure à celle crée par la pression P2 sur le diaphragme 22. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et repré- senté, a partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres. formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Dispositif permettant d'introduire un produit d'une ambiance A à la pression P1, dans une ambiance B à la pression P2, supérieure à P1, caractérisé en ce qu'il se compose d'un stator dans lequel règne l'ambiance B et tourne un rotor formé d'un volume V comportant une ouverture centrale par laquelle le produit provenant de l'ambiance A est introduit, le volume V étant mis en communication avec l'ambiance B lorsque l'écoulement est possible. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume V s'ouvre sous l'action de la poussée exercée par la matière accumulée contre les surfaces constituant le volume V. 30) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces constituant le volume V du rotor sont des surfaces de révolution ayant pour axe commun l'axe du rotor. 4 ) Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que le stator est parcouru par un flux de gaz véhiculant la matière provenant du rotor. 50) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le stator est parcouru par un flux de gaz véhiculant la matière provenant du rotor et entraînant celui-ci en rotation. 60) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor tourne autour d'un axe vertical. 70) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de révolution, constituant la partie supérieure du volume V, se compose d'un cylindre à fond plat. 80) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de révolution, constituant la partie inférieure du volume V, se compose d'un disque annulaire. 90) Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce eue la surface de révolution, constituant la partie supérieure du volume V, comporte un bord conique. 100) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 9, caractérisé en ce que le bord conique comporte des orifices par lesquels circule un flux gazeux à une pression P3 supérieure à P2. 11 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications l ou 8, caractérisé en ce que le disque annulaire est un disque souple 120) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture, selon un diamètre des deux surfaces de révolution constituant le volume V, est entraînée par la pression qu'exerce la matière sur la surface inférieure lorsque cette pression devient supérieure à celle régnant dans l'ambiance B.