Brevet FR2340129A1 — publié le 19770902

la présente invention concerne le domaine des machines pour les industries chimiques, pharmaceutiques, et connexes, notamment des réacteurs, et a pour objet un dispositif d'agitation par le fond pour les cuves de tels réacteurs. Actuellement, dans ces industries, il est souvent fait appel à des réacteurs en acier au carbone émaillé et caoutchouté, ou en alliages spéciaux résistant à la corrosion. Dans de tels réacteurs à faible ou moyenne capacité, llagi- tation du milieu réactionnel est réalisée au moyen d'agitateurs généralement émaillés, caoutchoutés, ou en alliages spéciaux résistant à la corrosion. Ces agitateurs sont entraînés par un mécanisme prévu sur le fond supérieur du réacteur, l'étanchéité au droit de l'arbre agitateur étant assurée par un joint à presse-étoupe, ou par une garniture mécanique. Toutefois, pour les réacteurs de grande capacité, une agitation par le haut n' est plus indiquée du fait de la grande longueur de l'arbre d'agitation en résultant. Dans ces cas, il est donc judicieux de prévoir une agitation par le fond de l'appareil, ou une agitation par-le-haut avec un arbre court, combinée avec une agitation par le fond. Les dispositifs dlagitation par le fond existants sont adaptés à des conditions de service peu corrosives, par exemple, en tant gutappareils de polymérisation. Dans ces dispositifs connus, ltétan- chéité au droit de l'arbre agitateur est réalisée au moyen d'une garniture mécanique qui est protégée par un flux continu d'un fluide de rinçage, gazeux ou liquide, compatible avec la charge de l'appareil. En amont de cette garniture mécanique est généralement prévu un dispositif d'étanchéité de réserve qui permet, en cas de défaillance de la garniture mécanique, un échange de cette dernière sans vidange préalable de la cuve du réacteur. En raison de conditions de service treks sévères, tous les éléments pouvant être en contact avec le produit doivent présenter une résistance chimique suffisante, ctest-à-dire des qualités de résistance chimique comparables à celles du matériau de la cuve du réacteur. La présente invention a pour objet un dispositif d'agitation par le fond, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un ensemble d'élé ment s intermédiaires entre cuve et agitateur, formant une garniture intermédiaire, et constitués de telle manière outils peuvent être réalisés dans des matériaux anti-corrosion présentant des qualités de résistance chimique très étendues, tels que, par exemple, l'émail, la céramique, ou le polytétrafluoréthylène. Conformément à une caractéristique de l'invention; la garniture intermédiaire est essentiellement constituée par une bride d'assemblage supérieure, par une pièce de liaison, par une bride intermédiaire, par une bride d'-assemblage inférieure, par des joints toriques et par des joints à lèvres. Selon une autre caractéristique de l'invention, entre la bride d'assemblage supérieure et la pièce de liaison sont prévus deux joints toriques disposés concentriquement, et entre la pièce de liaison, la bride intermédiaire, et la bride d'assemblage inférieure est prévu un troisième joint torique. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la pièce de liaison est pourvue d'une paire de joints à lèvres qui agissent intérieurement sur l'agitateur. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la pièce de liaison est pourvue d'une paire de joints à lèvres qui agissent sur l'arbre d'entratnement de l'agitateur. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la partie de la bride supérieure d'assemblage, tournée vers l'agitateur présente un profil pouvant coopérer avec celui de la partie supérieure de ltarbre, notamment lors d'une opération de démontage. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ciaprès, qui se rapporte à des modes de-réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif d'agitation par le fond avec liaison arbre d'entratnement-agitateur à l'intérieur du circuit de fluide de rinçage, et la figure 2 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1 avec liaison arbre d'entrainement-agitateur en contact permanent avec la charge du réacteur. Conformément à l'invention, et comme le montre plus particulièrement, à titre d'exemple, la figure 1 des dessins annexés, le dispositif d'agitation par le fond est pourvu d'une garniture intermédiaire essentiellement constituée par une bride d'assemblage supérieure 1, par une pièce de liaison 2, par une bride intermédiaire 3, par une bride d'assemblage inférieure 4, par des joints toriques 6 et 7, par des joints à lèvres 8 et par un dispositif d'étanchéité de secours 9 complété par une garniture mécanique 5. La garniture intermédiaire telle que décrite ci-dessus est assemblée au moyen de vis 13, et montée sur le fond 12 de la cuve du réacteur. Entre la bride d'assemblage supérieure 1 et la pièce de liaison 2 sont montés concentriquement deux joints toriques 6, et entre la bride intermédiaire 3, la pièce de liaison 2, et la bride d'assemblage inférieure 4, est prévu un joint torique 7. La pièce de liaison 2 est, en outre, pourvue d'une paire de joints 8 à lèvres extérieures, agissant contre le rebord intérieur 14 de la partie inférieure de l'agitateur 11, de manière à éviter l'introduction de produits corrosifs à l'intérieur de 11 enceinte formée par la partie inférieure de l'agitateur 11 et de l'arbre 10, d'une part, et la garniture intermédiaire, d'autre part. Cette disposition permet, en outre, le balayage de cette enceinte par le fluide de rinçage. Sur son côté tourné vers l'agitateur 11, la bride supérieure d'assemblage 1 présente un profil pouvant coopérer avec le bourrelet de l'arbre 10, de telle sorte que, par exemple, lors d'un démontage de la garniture mécanique 5, l'agitateur 11 avec son arbre 10 puisse reposer sur la bride d'assemblage 1. La figure 2 représente une variante de réalisation du dispo -sitif conforme à l'invention. Dans cet exemple, les mêmes éléments sont utilisés pour la garniture d'étanehéité, à l'exception toutefois de joints 15 à lèvres intérieures agissant sur l'arbre d'entraînement 10 de l'agitateur 11. Les différents éléments de la garniture d'étanchéité sont de préférence constitués par les matériaux suivants - la bride supérieure d'assemblage 1 en polytétrafluoréthylène, ou en acier surmoulé d'un polytétrafluoréthylène moulable, - la pièce de liaison 2 en céramique, - la bride intermédiaire 3 en acier vitrifié ou dévitrifié (émail cristallisé), - la bride inférieure d'assemblage 4, ainsi que les joints 6, 7, 8 et 15 en polytétrafluoréthylène ou en un élastomère fluoré. Lors du fonctionnement du dispositif conforme à l'invention, le fluide de rinçage amené de manière connue dans l'enceinte 16, dans laquelle est logée la garniture mécanique 5, à une pression supérieure à celle règnant dans la cuve du réacteur, parcourt l'es- pace compris entre l'arbre 10 et la pièce 2 dans le sens des flèches. Dans le cas d'une défaillance de la garniture mécanique 5, c'est-àdire d'une fuite de cette dernière, la pression diminue à l'intérieur de l'espace compris entre l'arbre 10 et la pièce 2, et le dispositif d'étanchéité 9, qui est, de manière connue, relié à l'espace extérieur, se gonfle et vient se plaquer contre l'arbre 10 empêchant ainsi tout passage des la charge et permettant, de ce fait, le remplacement de la garniture 5 sans vidange préalable de la cuve du réacteur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -REVENDICATIONS- 1. Dispositif d'agitation par le fond pour cuves de réacteurs, comportant une garniture mécanique et un dispositif d'étanchéité de secours, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'une garniture intermédiaire essentiellement constituée par une bride d'assemblage supérieure, par une pièce de liaison, par une bride intermédiaire, par une bride d'assemblage inférieure, par des joints toriques et par des joints à lèvres. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'entre la bride d'assemblage supérieure (1) et la pièce de liaison (2) sont prévus deux joints toriques (6) disposés concentriquement, et entre la pièce de liaison (2), la bride intermédiaire (3), et la bride d'assemblage inférieure (4) est prévu un troisième joint torique (7)- 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de liaison (2) est pourvue d'une paire de joints à lèvres (8) qui agissent intérieurement sur l'agitateur (11). 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que la pièce de liaison (2) est pourvue d'une paire de joints à lèvres (15) qui agissent sur arbre d'entrainement (10) de l'agitateur ( 5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de la bride supérieure d'assemblage (1) tournée vers l'agitateur (ii) présente un profil pouvant coopérer avec celui de la partie supérieure de l'arbre (10), notamment lors d'une opération de démontage.