Brevet FR2292529A1 — publié le 19760625

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la séparation des fractions de différentes granulométries de matériaux non agglomérés, du sucre en particul ier. II est connu des procédés et des dispositifs à base de tamis,particulièrement de tamis vibrants,ayant des trous de différentes dimensions par lesquels passent les fractions de diverses granulométries des matériaux tamisés. Bien qu'ils remplissent leur fonction, ces procédés et dispositifs présentent, en cours d'exploitation, des inconvénients. Notamment ils entraident un frottement important des cristaux les uns contre les autres et produisent de ce fait une quantité considérable de poussière qui envahit la chambre où les tamiseurs sont placés. De plus, les frottements des cristaux les uns contre les autres et contre les tamis les ternissent.Par ailleurs, ils exigent de grandes surfaces, par conséquent de grandes dimensions de tamis, plus particulièrement pour les tamis comportant des trous de petites dimensions puisque la largeur du fil avec lequel sont faits les tamis est relativement importante. En outre, les tamis destinés à tamiser le sucre ou d'autres produits alimentaires doivent être réalisés en acier résistant aux acides, de plus, en cours d'exploitation,les trouez des tamis sont obstrués par des cristaux ayant des formes irrégulières ce qui nécessite un entretien et un nettoyage périodiques des tamis, Enfin, les dispositifs munis de tamis vibrants produisent des vibrations qui sont transmises aux bâtiments, augmentant ainsi considérablement le brui t. L'invention a pour but diéliminer les inconvénients sus-mentionnés des dispositifs déjà connus au moyen de nouvelles solutions techniques basées sur d'autres principes. Selon le procédé de l'invention, la séparation des matériaux non agglomérés est effectuée comme suit: - le matériau est amené jusqu'à une tuyère insufflant de l'air dans une direc tion approximativement horizontale, - le film d'air, sensiblement plat, emporte le matériau destiné à être séparé jusqu'à des réservoirs dans lesquels, sous l'action des forces de gravité et des forces aéro-dynamiques, a lieu la séparation des fractions de différentes granulométries composant le matériau, - ces fractions de différentes granulométries tombent dans des réservoirs dis tincts séparés les uns des autres par des cloisons placées à une certaine dis tance de l'orifice de sortie de la tuyère insufflant l'air, les entrées de ces réservoirs se trouvant au-dessous de l'orifice de sortie de la tuyère insuf flant l'air. L'invention concerne aussi les dispositifs pour la séparation de matériaux non agglomérés, du sucre en particulier. Les dispositifs selon l'invention sont composés d'un réservoir divisé dans sa partie inférieure en réservoirs plus petits qui servent à la réception des diverses fractions du matériau . Dans la partie supérieure latérale du réservoir, est placée -une tuyère plate d'une largeur approximativement égale à celle du réservoir; à cette tuyère est connecté un système de refoulement d'air; elle est de plus munie dans sa partie supérieure, près de I' orifice de sorti e de l'air, diun système de chargement déversant au niveau de la tuyère par gravité le matériau à séparer.Les cloisons placées dans la partie inférieure du réservoir sont inclinées vers l'orifice de sortie de la tuyère insufflant pair. Les espaces entre les cloisons forment des réservoirs plus petits destinés à la réception des fractions de diverses granulométries du matériau soumis à la séparation. Chacun de ces réservoirs est successivement connecté à des réservoirs adap et tés pour recevoir les diverses fractions/ayant des capacités correspondant aux quantités de chaque fraction. Afin de permettre le règlage des quantités de matériau déversées au niveau de la tuyère, la cloison latérale du système de chargement peut etre déplacée perpendiculairement par rapport à la direction de passage du matériau destiné à être fractionné, ce qui permet de régler la section de l'ouverture de chargement. En rotatif outre, le système de chargement peut être alimenté par un doseur / connu en soi. Afin de permettre le règlage de la quantité d'air amenée à la tuyère, un mécanisme de règlage, par exemple un clapet à clavette , est placé entre la tuyère et le système de refoulement d'air, L'orifice de sortie de la tuyère possède aussi un mécanisme qui permet de modifier sa section en déplaçant perpendiculairement au passage diapir, une des cloisons supérieures ou inférieures de la tuyère. Afin que l'air introduit dans le réservoir soit recyclé et afin de ne pas produire de surpression,des ouvertures,connectées à un système d'extraction comportant un ventilateur d'extraction, sont ménagées sur la paroi du réservoir opposée à l'orifice de sortie de la tuyère, De préférence, pour éviter d'empoussiérer les zones envircmnfes, le ventilateur d'extraction a un débit plus grand que celui du ventilateur insufflant l'air dans le réservoir. De ce fait, le réservoir est légèrement en dépression. Le système d'extraction comporte en outre conformément à l'invention un épurateur à cyclone placé entre le réservoir et le ventilateur d'extraction; cet épurateur à cyclone est destiné à épurer l'air extrait du réservoir de la poussière du matériau en cours de séparation. En outre, dans la paroi supérieure du réservoir, est ménagée une série de tuyères destinées à introduire à I 'intérieur du réservoir une quantité d'air supplémentaire pour stabiliser la dépression dans le réservoir à un niveau déterminé. On va maintenant décrire un exemple de réalisation d'un dispositif de séparation ou de fractionnement selon l'invention adapté plus particulièrement au fractionnement du sucre dans les sucreries, en se référant aux dessins qui représentent: - figure 1 : une vue schématique du dispositif en coupe longitudinale - figure 2 : une vue en perspective du dispositif - figure 3 : le schéma de montage du dispositif avec les installations auxi liaires. Le dispositif destiné à mettre en oeuvre la méthode de fractionnement de matériaux non agglomérés pour la séparation des fractions de diverses granulométries du sucre comprend un réservoir 1 auquel est connectée une tuyère 2 insufflant l'air. La tuyère 2 insufflant l'air est connectée au collecteur 3 d'amenée de l'air et au système de refoulement d'air 4 comportant un ventilateur à refoulement 5 ou à un réservoir central d'air comprimé à travers une valve réduisant la pression. Entre la tuyère 2 et le collecteur 3, est placé un mécanisme destiné à régler la quantité d'air introduite dans la tuyère 2. Ce mécanisme peut être par exemple constitué par un pene à clavette 6. La tuyère 2 a une largeur égale approximativement à celle du réservoir 1; l'une des parois limitant l'orifice de sortie 7 de la tuyère 2, par exemple sa paroi inférieure 8, peut être déplacée perpendiculairement à la direction d'écoulement de l'air sortant de la tuyère 2 afin de modifier la section de l'orifice de sortie 7 de la tuyère 2. Entre le pêne 6 et l'orifice de sortie 7 de la tuyère 2 se trouve l'entrée 9 du système de chargement 10, la largeur de l'entrée 9 étant égale à celle de la tuyère 2. Afin de régler la quantité de matériau soumise au fractionnement, une des parois de l'entrée 9, par exemple la paroi 11 , peut être déplacée perpendiculairement à la direction d'écoulement du matériau destiné à être séparé, ce qui permet de modifier la section d'entrée 9 du système de chargement 10. Le système de chargement 10 est connecté au doseur rotatif 12, au concasseur 13 et à la bande transporteuse 14 comportant un détecteur de fer 15. Sur la paroi a du réservoir 1 opposée à l'orifice de sortie 7 de la tuyère d'entrée 2, se trouvent des ouvertures 16 communiquant avec un collecteur 17, le quel est à son tour connecté avec le système d'extraction 18 18 composé d'un cyclone dépoussiérant 19, d'un ventilateur d'extfaction 20 et d'un filtre à manche 21. Sur sont placées la paroi supérieure lb du réservoir 1/des tuyères d'admission supplémentaires munies de clapets de retenue; ces tuyères sont connectées à un système amenant l'air du système de refoulement ou bien à une source diapir sous pression. La partie inférieure du réservoir 1 possède des cloisons 23 mobiles, inclinées en direction de llorifice de sortie 7 de la tuyère 2; ces cloisons divisent l'intérieur du réservoir 1 en compartiments plus petits A, B, C, D, destinés à recevoir les fractions de diverses granulométries du matériau à fractionner. Les compartiments A, B, C, D, sont connectés par des déversoirs 24 aux réservoirs spécifiquement attribués à chacune des diverses fractions granulométriques. Le dispositif ci-dessus décrit fonctionne de la façon suivante: - le matériau à fractionner est amené par le transporteur 14, - un détecteur de fer magnétique 15 élimine du matériau à fractionner les fragments d'acier qu'ils contient éventuellement, - ensuite le matériau destiné à être fractionné passe par le concasseur 13 broyant les parties éventuellement agglomérées du matériau et par un doseur rotatif 12 pénètre dans la trémie du système de chargement 10.Le matériau à fractionner sort ensuite du système de chargement 10 par l'entrée 9 régla ble au moyen d'une paroi mobile 11 et passe dans la tuyère 2 de laquelle il est ensuite entraîné par l'air provenant du système de refoulement 4 et reje- té à travers l'orifice de sortie 7 de la tuyère d'entrée 2 (I'orifice de sortie de la tuyère 2 a une section, rappelons-le, réglable au moyen diurne paroi mobile 8 à l'intérieur du réservoir 1). Sous l'influence des forces de gravi tation et des forces aéro-dynamiques, le matériau est séparé en fractions de granulométries différentes, lesquelles sont rassemblées dans les comparti ments A, B, C, D, puis transmises par les déversoirs 24 aux réservoirs spéci fiques à chaque fraction particulière ( ces réservoirs ne sont pas représentés sur le dessin).Les lignes de vol des particules de matériau de diverses granulométries sont représentées par des flèches Se L'excès d'air est aspiré du réservoir 1 par llouverture 16 connectée au système d'extraction 18. Les poussières du matériau à fractionner sont éliminées par le cyclone dépoussié reur 19 et par le filtre à manche 21 du système d'extraction 18, puis sont recyclées aux phases précédentes de la chaume de production. Le débit du ventilateur 20 du système d'extraction 18 est plus élevé que celui du venti lateur 5 du système de refoulement 4. De ce fait, le réservoir 1 est mainte nu en légère dépression ce qui évite d'empoussiérer les zones environnantes. - par les tuyères supplémentaires 22 une petite quantité d'air est introduiiepour maintenir dans le réservoir 1 la dépression à un niveau déterminé, - les cloisons 23 divisant la partie inférieure du réservoir 1 en compartiments A, B, C, D, sont inclinées vers l'orifice de sortie 7 de la tuyère insufflant l'air 2; ces dispositions permettent un règlage continuel de la composition des diverses fractions du matériau granulé, - la trappe à clavette 6 sert à régler 1 ' intensité du courant d'air de la tuyère 2 insufflant l'air. REVENDICATIONS 1. Procédé de séparation des fractions de diverses granulométries de matériaux non agglomérés, du sucre en particulier, caractérisé en ce que le matériau à séparer est introduit dans un courant d'air approximativement dirigé horizontclement ayant une vitesse propre; les fractions du matériau à séparer de diverses granulométries étant reçues dans des réservoirs placés à une certaine distance de l'orifice d'une tuyère produisant ledit courant d'air; les entrées de ces réservoirs étant situées en dessous de l'orifice de sortie de la tuyère 2.Dispositif pour la séparation des fractions de diverses granulométries d'un matériau non aggloméré, du sucre en particulier, comportant un réservoir dont les parois sont conçues pour recevoir les fractions de diverses granulométries du matériau à séparer, ledit dispositif étant caractérisé en ce que, à la partie supérieure latérale du réservoir 1, est placée une tuyère plate insufflant l'air 2, de largeur approximativement égale à celle du réservoir 1, connectée à un système de refoulement d'air 4 de grand débit et en ce qu'il comporte à sa partie supérieure piès de l'orifice de sortie 7 de la tuyère 2 un système de chargement 10 délivrant par gravité le matériau à séparer. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir 1 est muni de parois mobiles 23 inclinables en direction de l'orifice de sortie 7 de la tuyère insufflant l'air 2; les compartiments A, B, C, D, entre les parois 23 étant connectés aux réservoirs spécifiques destinés à recevoir les fractions de diverses granulométries du matériau à séparer. 4. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la paroi latéra- le 11 du système de chargement 10 amenant le matériau à séparer à la tue-e 2 r mobile dans une direction perpendiculaire à la direction d'écoul ement du maté- riau à séparer. 5. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que, une deç purci rrsLile don' une direction perpendiculaire à la direction d'écoulement de l'air 6. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que, entre 12GI;E de sortie de la tuyère insufflant l'air 2 et le système de refoulement de l'cir 4 placé un mécanisme de réglage du débit d'air 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que le mécanisme réglage du débit d'air est un pêne à clavette. 8. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le système de chargement 10 amenant le matériau à séparer est alimenté par un doseur rotatif 12. 9. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que sur la paroi la du réservoir 1 opposée à l'orifice de sortie 7 de la tuyère insufflant l'air 2 sont placés des orifices 16 pour le prélèvement de l'air par le mécanisme d'extraction 18. 10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que, entre les orifices 16 du mécanisme d'extraction 18 et le ventilateur d'extraction 20 de ce mécanisme est placé un cyclone dépoussiéreur 19. 11. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que sur la paroi supérieure lb du réservoir 1 sont placés des tuyères d'admission supplémentaires 22 amenant au réservoir 1 I'air supplémentaire.