Brevet FR2306904A1 — publié le 19761105

La présente invention est relative à une trémie destinée à renfermer des substances particulaires (poudres ou granulés) que l'on désire distribuer de façon homogène dans des containers. On sait que les trémies du type classique sont en général constituées d'une sorte de grand entonnoir en forme de pyramide ou de cOne renversé, à la partie supérieure de laquelle on déverse le produit particulaire au moyen, par exemple, d'un élévateur à godets. A leurs parties inférieures, ces trémies comportent au moins un orifice à travers lequel le produit peut s'écouler par gravité.Pour assurer un écoulaient régulier du produit particulaire stocké dans ces trémies, on prévoit habituellement des distributeurs, tels que des distributeurs à alvéoles ou à vis d'Archim2- de, placés en-dessous des trémies, distributeurs qui servent à alimenter d'autres appareils entrant dans une chatte de fabrication ou à conditionner le produit dans des sacs ou containers. on sait également qu'il est souvent souhaitable d'obtenir une densité de produit constante à la distribution opérée à partir de ces trémies. Cependant, les substances stockées présentent des particules de taille et de poids différents et, par un phénomène de tassement, la répartition de la densité apparente doyenne du produit l'in- térieur de ces trémies n'est pas homogène. Etant donné que le soutirage du produit particulaire s'effectue à partir de l'orifice d'6- vacuation, c 'est-à-dire en un point unique, il est clair qu'il peut y avoir des variations importanteE de la densité du produit au cours de la distribution.Cette circonstance est particulièrement prjudiciable dans le cas du raqplissage des caissons d'isolation thermique destins à constituer une barriere isolante pour les cuves intégrées des navires assurant le transport des gaz naturels liquéfiés. La présente invention a pour but de remédier à 1 'inconvé- nient précité et, à cet effet, elle se propose de décrire une trémie dans laquelle la distribution de produit particulaire s'effectue à partir de différents prélèvements opérés en divers points de la masse de produit contenue dans la trémie, les prélève- ments étant réalisés d'une part, à différentes hauteurs, et d'autre part, en différentes zones régulièrement réparties sur toute la section de la trémie. la présente invention a donc pour objet le produit industriel nouveau que constitue une trémie destinée notamment à stocker un produit particulaire que l'on désire distribuer dans des containers, ledit produit étant susceptible de s'écouler par gravité hors de la trémies ladite trémie comportant, en premier lieu,dans sa partie basse, au moins un orifice pour l*6vacuation du produit, et, en second lieu, dans sa partie haute, au moins une ouverture par laquelle on introduit le produit, caractérisée par le fait qu'elle comporte intérieurement, une pluralité d'en sembles sensiblement verticaux de tubes coaxiaux, ouverts à leurs deux extrémités, lesdits ensembles étant régulièrement répartis sur toute la section droite de la trémie, les tubes coaxiaux de chaque ensemble, étant d'un diamètre décroissant de la partie basse vers la partie haute de la trémie, l'extrémité inférieure d'un tube d'un niveau supérieur venant s'engager dans l'ouverture de l'extrémité supérieure du tube qui lui est immédiatement infé- rieur pour définir avec ce dernier un espace annulaire p#rsettan le passage du produit particulaire, les orifices inférieurs des ensembles de tubes alimentant le ou les orifice(s) d'Ovacuation de la trémie. Dans un mode préféré de réalisation,chaque assemble de tubes constitue un empilement vertical de tubes disposés dans le prolongement les uns des autres; tous les ensembles de butes sont identiques ; chaque ensemble de tubes se raccorde en équerre sur une plaque-support située au voisinage de la partie basse de la trémie, les ouvertures des tubes existant d la base des enssnb1es étant situées au droit de trous correspondants pratiqués sur la plaque-nupport, ladite plaque-support comportant en outre, entre les ensembles précités, des perforations régulièremeuts réparties sur toute sa surface t les perforations pratiquées sur la plaque- support sont circulaires et présentent un diamètre inférieur à celui des trous sur lesquels débouchent les tubes situés à la base des ensembles de tubes ; la plaque-support des ensembles de tubes est sensiblement horizontale et elle est située dans la partie tronc-pyramidale de la trémie ; dans chaque empilement de un tube d'un niveau supérieur est assujetti au tube qui lui est immédiatement inférieur grace à des entretoises s'étendant dans l'espace annulaire délimité par les deux tubes précités ; les sensiblement tubes d'un mtme empilement sont/de longueur identique ; la trompe présente à sa partie supérieure, la forme générale d'un prisme droit à base rectangulaire et, à sa partie inférieure, la forme d'une pyramide quadrangulaire tronquée délimitant deux orifices d'évacuation disposés dans le plan vertical médian de la trémie ; les ensembles de tuDes sont disposés selon deux alignements symétriques par rapport au plan médian vercical de la trémie. On constate qu'avec le dispositif selon l'invention, le réièvement des substances particulaires stockées en trémie s'effectue en plusieurs points régulièrement répartis dans tout le volume de la trémie occupé par lesdites substances, contrairement à ce qui se produit dans les dispositifs analogues de l'art antérieur où le prélèvement des matières n'est réalisé qu'à la partie basse des trémies, au travers de l'orifice d'évacuation, et donc en un seul point. Grtce à cette disposition, le chargement des containers alimentés à partir de la trémie selon l'invention constitue un mélange de prélèvements de densités différentes, la densité du mélange correspondant sensiblement à la densité moyenne du produit stocké dans la trémie ; le dispositif de l'invention permet donc d'obtenir une densité sensiblement constante à la distribution.Pour chaque empilement, le produit particulaire stocké dans la trémie peut s'couler par gravité, en premier lieu, par l'ouverture du tube supérieur de l'empilement et, en second lieu, par les espaces annulaires définis par le chevauchement de deux tubes contigus, ces espaces annulaires étant de préférence disposés à égale distance l'un de l'autre ; de plus, le produit s'coule par les perforations ménagées sur la paroi-support, entre les empilements de tubes. La répartition des points de prélèvement dans la section de la trémie est assurée par la répartition des empilements sensiblement parallèles, qui sont régulièrement espacés sur toute la section de la trémie.On conçoit donc qu'il soit possible d'augmenter le nombre de points de prélèvement dans la masse particulaire contenue dans la trémie, en augmentant le ruxibre de tubes de chaque empilement et en aoeroissant le nombre des empilements. La paroi-support des empilements de tubes divise la trémie en deux compartiments, le compartiment inférieur, compris entre les deux orifices d'évacuation de la trémie et la paroi-support, servant de collecteur au flux de produit particulaire s'écoulant à la fois au travers des ouvertures des tubes situés à la base de chaque empilement et au travers des perforations ménagées dans ladite paroi. La trémie selon l'invention comporte de façon connue une goulotte en forme de conduit incliné, positionnée en dessous de chacun des deux orifices de sortie de la trémie. Ces deux goulottes servent à diriger les substances s'échappant par gravité hors de la tremie vers des distributeurs ou vers différents appareils d'une chaîne de fabrication. La trémie selon invention pourra être avantageusement utilisée pour stocker et distribuer un matériau isolant rhern?*ue sous forme de granulés connu sous le nom commercial de "Perlite' ce matériau devant servir au remplissage à densité constante des caissons isolants destinés aux cuves intégrées de navires méthaniers. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 représente, de façon schématique, en perspective avec arrachement, une trémie selon l'invention - la figure 2 représente une coupe partielle selon II-II de la trémie de la figure 1 ; - la figure 3 représente une coupe partielle selon III-III de la trémie de la figure 1. En se référant au dessin, on voit que l'on a désigné par 1 dans son ensemble, l'enceinte d'une trémie selon l1invention, destinée à renfermer des substances particulaires que l'on désire distribuer de façon homogène,à densité constante, dans une pluralité de containers ou caissons. L'enceinte 1 repose à une certaine hauteur au-dessus d'une dalle de soubassement grâce à un piètement(non représenté sur la figure 1) constitué de traverses métalliques et de quatre poteaux de soutènement 2 disposés à sa périphérie. A sa partie supérieure, l'enceinte 1 a la forme d'un parallélépipède rectangle ayant approximativement 2,1 m de hauteur, 1,9 m de longueur et 1,5 m de largeur ; à sa partie basse, l'enceinte présente la forme générale d'un prisme se raccordant à la base rectangulaire du parallélépipède précité, ce prisme comportant dans la zone de son arête inférieure deux orifices d'évacuation des substances conditionnées dans la trémie. Ces deux orifices de sortie sont situées sensiblement l'un à côté de l'autre dans le plan axial longitudinal de l'enceinte.La hauteur totale de l'enceinte 1 est d'environ j > 45 m. En dessous de chacun des deux orifices de sortie est disposée une goulotte 3 d'un type usuel, servant à diriger le flux de produit, s1 échappant par gravité, vers un distributeur (non représenté" qui a pour fonction de conditionner le produit par oculaire dans des caissons. Le chargement par le haut de la trémie est réalisé au moyen d'équipements schématisés sur les figures 2 et 3. Un élévateur à godets 4 permet de prélever le produit particulaire contenu dans une fosse, pour le décharger ensuite dans la trémie. Un dispositif de déversement de sacs est également prévu pour alimenter la trémie ; ce dispositif repose sur des poutrelles situées à peu près au niveau de l'ouverture de la partie haute de la trémie et il comporte essentiellement un convoyeur à chaine 5 pour le transport de sacs 6 ainsi qu'un appareil de vidage de sacs ré ferencé par 7 sur le dessin. A l'Intérieur et au voisinage de sa partie basse, la trémie comporte une plaque-support 8 divisant l'enceinte en un compartiment inférieur 9 et un compartiment supérieur 10. La pla que: -support 6 ese sensiblement horizontale ; elle est fixée à sa périphérie sur les parois formant la zone prismatique de l'enceinte i. Un premier ensemble de perforations ménagées dans la plaquesupport 8 est constitué de douze trous circulaires 11, d'environ 0,22 m de diamètre, qui sont régulièrement disposés selon deux alignements symétriques par rapport au plan axial longitudinal de lienceinte. L'écartement entre deux trous adjacents d'un aligFe- ment -mesurés entre leurs axes- est d'environ 0,3 m ; la distance séparant les deux alignements est d'environ 0,56 m. La plaquesupport b comporte également un ensemble de 18 perforations circulaires 12 de plus petit diamètre que les trous 11. Les perforations 12 sont à peu près disposées à égale distance l'une de l'autre, selon trois alignements longitudinaux parallèles ; l'écartement mesuré entre les axes de deux perforations contigues d'un alignement correspond à l'écartement entre deux trous 11 d'un alignement ; la distance séparant deux alignements de perforations est d'environ 0,45 m. A l'intérieur du compartiment supérieur 10 de l'encein- te 1, sont positionnés douze empilements verticaux constitués chacun de trois tubes 13 coaxiaux, ouverts à leurs deux extrémités, dont les diamètres internes, décroissants en direction du sommet de la trémie, sont respectivement de 2.30rnao, 185mm et de 140.-m. Chacun des tubes 13 a une longueur d'environ 0,5 m et une épaisseur de paroi de 2 mn. Les tubes 13 situés à la base des empile ment s se trouvent au droit des trous circulaires Il et ils se raccordent en équerre à la plaque-support o. Le diamètre interne de ces tubes correspond sensiblement au diamètre des trous li sur lesquels ils débouchent. L'extrémité inférieure d'un tube d'un empilement vient s'engager dans ltouverture supérieure du tube immédiatement inférieur et délimite avec ce dernier un espace annulaire 14. Des entretoises (non représentées) s'étendant à l'intérieur des espaces annulaires 14, permettent de solidariser entre eux 12s trois tubes 13 de chaque empilement vertical. La hauteur des empilements ainsi constitués est d'environ 1,4 m. Le passage de la poudre du compartiment supérieur 10 au compartiment inférieur 9 s'effectue à des niveaux différents d'une part, au travers des ouvertures 15 des tubes 13 de plus petit diamètre ; d'autre part, au travers des espaces annulaires 14 formés par le chevauchement de deux tubes contigus superposés, ces espaces annulaires existant à deux niveaux dans chaque empilement; et enfin, au travers des perforations 12 pratiquées sur la plaquesupport 8 , de part et d'autre de chaque empilement. Le chargement du produit particulaire dans l'enceinte 1 est réalisé au moyen de l'appareil 7 alimenté par le convoyeur à chaste 5 et/ou au moyen du transporteur à godets 4. Les substances déversées dans la trémie pourront être avantageusement constituées par un produit commercialisé sous le nom de "Perlite" dont la taille moyenne de particules se situe dans la gamme allant de i min à 0,02mm. Etant donné que le fonctionnement de la trémie se fait par gravité, il est clair que la distribution de la densité dans la masse du produit particulaire renfermé dans l'enceinte 1 n'est pas uniforme en raison du tassement du matériau. Grâce à la trémie qui vient d'autre décrite, l'écoulement par gravité du produit que l'on désire distribuer, est formé de prélèvements effectués en différents points régulièrement répartis dans tout le volume du compartiment 10. Les points de prélèvement sont constitués d'une part par les ouvertures 15 et les espaces annulaires 14 et d'autre part, par les perforations 12 de la plaque-support. De ce fait, on obtient, au cours de la distribution une densité de produit ne variant pratiquement pas. Les flux de produit distribué sont collectés dans le compartiment inférieur 9, pour s'échapper ensuite par les deux orifices d'évacuation pour effectuer un remplissage de caissons. Les caissons remplis de "Perlite" peuvent être ensuite traités dans d'autres appareils d'une chaîne de fabrication de caissons isolants thermiques destinés à des navires mAthaniers. Il convient de souligner que la trémie selon l'invention est particulièrement simple à réaliser et donc d'un prix de revient voisin de celui des trémies traditionnelles de l'art antérieur. Il est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Trémie destinée notanment h stocker un produit parti culairc que l'on désire c'istribu-r dans des containers, ledit nroc'uiL étant susceptible ee s'écouler par gravité hors de la - mi-, laCite trémies: comportant, en premier lieu, dans sa partie basse au moins un orifice pour l'évacuation du produit et, en second lieu, dans sa partie haute, au oins une ouverture par laquelle on introduit le produit, caractérisée par le fait qu'elle cornporte nt.rieurement une pluralité d'ensertles sensiblement verticaux de tu::s coaxiaux, ouverts 3 leurs deux extrémités, lesdits ensembles tant régulièrement répartis sur toute la section droite de la trémie, les tubes coaxiaux de chaque ensemble étant d'un diamètre décroissant de la partie basse vers la partie haute de la trémie, l'extrémité inférieure d'un tube d'un niveau supérieur venant s'engager dans l'ouverture de l'extrémité supérieure du tube qui lui est immédiatement inférieur pour définir avec ce dernier un espace annulaire permettant le passage du produit particulaire, les orifices inférieurs des ensembles de tubes alimentant le ou les orifice(s) d'évacuation de la trémie 2.Trémie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que chaque ensemble de tubes constitue un empilement vertical de tubes disposés dans le prolongement les uns des autres. 3. Trémie selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que tous les ensembles de tubes sont identiques. 4. Trémie selon l'une des revendications 1 d 3, caractérisé par le fait que chaque ensemble de tubes se raccorde en équerre sur une plaque-support située au voisinage de la partie basse de la trémie, les ouvertures des tubes existant d la base des ensembles étant situées au droit de trous correspondants pratiqués sur la plaque-support, ladite plaque-support comportant en outre, entre les ensembles précités, des perforations régulièrement réparties sur toute sa surface. 5. Trémie selon l'une des revendications 1 d 4, caractérisée par le fait que les perforations pratiquées sur la plaquesupport sont sensiblement circulaires et présentent un diamètre inférieur à celui des trous sur lesquels débouchent les tubes situés d la base des ensembles de tubes. 6. Trémie selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que dans chaque empilement de tubes, un tube d'un niveau supérieur est assujetti au tube qui lui est immédiate ment inférieur grace à des entretoises s'étendant dans l'espace annulaire délimité par les deux tubes précités. 7. Trémie selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que les tubes d'un meme empilement eont sensiblement de longueur identique. 8. Trémie selon l'une des revendications 1 a 7, caractérisée par le fait qu'elle présente à sa partie supérieure, la forme générale d'un prisme droit à base rectangulaire et, à sa partie inférieure, la forme d'une pyramide quadrangulaire tronquée délimitant deux orifices d'évacuation disposés dans le plan vertical médian de la trémie. 9. Trémie selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que la plaque-support des ensembles de tubes est senxibiement horizontale et elle est située dans la partie troncpyramidale de la trémie. lo. Trémie selon l'une des revendications 1 à 9, caracté posée par le fait que les ensembles de tubes sont disposés selon deux alignements symétriques par rapport au plan médian vertical de la trémie.