Brevet FR2342929A1 — publié le 19770930

La présente invention concerne un appareil pour assister dans son mouvement un matériau susceptible de s'écouler, en particulier un matériau particulaire solide ou un matériau contenant des particules solides; par exemple, des poudres, des granulés, du ciment, du béton, etc... La présente invention se propose de résoudre le problème selon lequel de tels matériaux sont difficiles à décharger des récipients dans lesquels ils sont transportés. Jusqu'ici, de tels récipients doivent etre basculés d'un angle important afin de décharger leurs contenus, et des difficultés sont apparues pour permettre le déchargement complet desdits contenus. Un matériel compliqué et cher est nécessaire pour permettre un tel déchargement, et l'enlàvement des matières résiduelles entralne un gaspillage de temps et est par conséquent cher. C'est principalement en tenant compte de ces problemes que la présente invention a été conçue. Un autre problème consiste à s'assureur que les récipients soient remplis aussi complètement que possible, puisque L'accès est souvent disponible uniquement à travers des orifices qui sont espacés à la partie supérieure du récipient. Dans les régions situées entre les orifices, le matériau particulaire solide, quand il est introduit dans le récipient, tend à former des monceaux en forme de pyramide ou de cône dont les sommets coïncident avec les orifices d'accès Des espaces non remplis sont laissés entre ces monceaux. La présente invention peut également être mise en oeuvre pour surmonter ce problème. Un autre probleme provient du fait que le frottement du matériau partilaire sur le fond du récipient pendant le déchargement provoque une abrasion, ce qui limite gravement la longévité du récipient. La présente invention concerne un appareil pour assister dans son mouvement un matériau susceptible de s'ecouler, appareil comportant un support pour le matériau, qui est formé d'une matière poreuse aux gaz, et un moyen pour introduire le gaz qui s'écoule à travers le support et se mélange avec le matériau. La présente invention concerne également un récipient pour matériau susceptible de s'écouler, récipient susceptible d'etre fermé de façon étanche et comportant un plancher poreux aux gaz mais non audit matériau, un moyen pour introduire le gaz sous pression en un endroit situé sous le plancher, et une sortie de déchargement pour le matériau. Pour le déchargement du matériau d'un récipient réalisé comme il vient d'etre indiqué, un gaz comprimé, par exemple de l'air ou un gaz inerte, est introduit dans un plenum ou espace situé sous le plancher. Le gaz est introduit à force à travers le plancher dans la partie principale du récipient et fluidilise ainsi le matériau particulaire, de sorte qu'il peut aisément s'écouler vers la sortie. Cet écoulement du matériau vers la sortie peut etre produit par la pression du gaz régnant à l'intérieur du récipient, par un léger basculement du récipient ou de préférence par la combinaison de ces deux moyens. Une caractéristique préférée résulte de la prévision d'un orifice d'entrée pour de l'air comprimé au-dessus du plancher, en une position éloignée de la sortie. Quand la masse du matériau est déchargée, un courant d'air comprimé provenant de l'entrée peut effectivement enlever presque toutes les matieres résiduelles. La présente invention est plus particulièrement applicable aux récipients généralement cylindriques ayant un ou une série d'orifices d'entrée restreinte à leur partie supérieure. En introduisant de l'air à travers le plancher pendant qu'un tel récipient est en cours de chargement, le matériau peut être amené à s'étaler sensiblement uniformément, de sorte que le récipient peut être rempli de façon plus complète que ce qui était possible jusqu'ici. Un moyen pour filtrer la poussière de l'air entrant dans l'espace situé sous le plancher est de préférence prévu pour éviter une obstruction. Le plancher précité ou un autre support comprend de préférence une surface formée par un matériau en acier inoxydable poreux, par exemple celui qui est disponible en feuilles chez Pall Europe (type E et autres types). Des récipients utilises pour le transport en vrac de poudres ou autres matériaux particulaires peuvent êtres grands et contenir par conséquent un poids important de matériau. Le "plancher1, précité doit par conséquent être extremement solide et quand, comme. cela est classique, le récipient est cylindrique, le plancher doit etre incurvé de façon à ce qu'il suive le contour de la paroi cylindrique. L'acier inoxydable précité est idéal en ce sens qu'il peut etre cintré jusqu'à la courbure exigée et est suffisamment robuste pour résister à la charge placée sur lui. Néanmoins, un support adéquat est de préférence prévu entre le plancher et le fond du récipient cylindrique. Un tel support peut sans inconvénient etre pourvu de canaux à air longitudinaux dans lesquels de l'air ou un autre gaz est envoyé à partir d'une source adéquate.Dans cette disposition particulière, les canaux comportent des ouvertures à travers lesquelles le gaz sort en un endroit immédiatement situé sous le plancher d'où il est forcé vers le haut à travers ce dernier. Un mode de réalisation particulier de l'invention sera maintenant décrit à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure I est une vue en coupe axiale verticale d'un réservoir construit conformément à la présente invention - la figure 2 représente le réservoir vu dans la direction II indiquée sur la figure 1, la paroi d'extrémité du réservoir étant enlevée pour montrer l'intérieur - la figure 3 est un diagramme schématique montrant le chemin d'écoule- ment du gaz comprimé ; et - la figure 4 est une vue en coupe axiale d'un dispositif à action de Venturi qui dirige un courant d'air sur le plancher du réservoir afin d'éliminer les matieres résiduelles. En se référant maintenant aux figures 1, 2 et 3, on voit un récipient cylindrique 1 destiné à résister àunepression interne. Le récipient- comporte, à sa partie supérieure, une serie de trous d'homme t à travers lesquels le matériau à transporter est introduit. Eventuellement, une buse d'injection spéciale 3, qui est facultative, peut être utilisée. A l'extrémité arrière du récipient se trouve un orifice de déchargement 4 communiquant avec l'espace de stockage principal 5 du récipient, espace situé au-dessus du plancher 5. A l'extrémité avant du récipient, sont montés des cylindres 7 de gaz comprimé, mais il convient de noter que dans des variantes un compresseur à air pourralt les remplacer. Un conduit 8 relie la source de gaz comprimé à un collecteur 9 (figure 3) situé à l'arrière du récipient et à partir duquel le gaz est distribué à un appareil Venturi 10 dans l'orifice de sortie 4 par l'intermédiaire d'une soupape il et d'un conduit 12 ; et à un épurateur d'air 13 par l'intermédiaire d'un conduit 14 et d'une soupape 15. A partir de l'épurateur 13, le gaz (qui peut être de l'air) passe à travers un conduit 16 pour se diriger vers un séchoir 17. A sa sortie du séchoir 17, le gaz épuré et sec est divisé en deux courants. Un courant retourne à travers un conduit 18 et une soupape 18A à l'avant du récipient dans lequel il pénètre à travers un organe de raccordement 19, comme représenté sur la figure 1. Il passe alors à travers deux conduits verticaux 20 pour se diriger dans des orifices d'entrée 21 pourvus de buses à action de Venturi non représentées sur la figure I. Les conduits 20 présentent des échelons horizontaux 22 les reliant entre eux. Ces échelons sont plus particulièrement visibles sur la figure 2 et forment une échelle en coopération avec les conduits 20.La figure 2 montre des conduits 23 s'étendant vers l'extérieur aux extrémités inférieures des conduits 20 et se terminant par des orifices additionnels 21A. L'autre courant de gaz sec et épuré sortant du séchoir passe à travers un conduit 24 et une soupape 24A pour se diriger dans un espace ou plenum 25 (figure 2) qui est délimité sous le plancher 6 du récipient. Le plancher 6 est supporté par des éléments de conduits longitudinaux réalisés à partir de feuilles de métal plié pour former, en section, un "U" inversé. Les surfaces supérieure et latérales des éléments 26 comportent plusieurs trous pour permettre le passage du gaz vers le haut et latéralement. Alternativement, au lieu de présenter des trous, les faces latérales peuvent être encochées à leurs bords inférieurs. Selon une variante de construction non représentée, il est possible d'utiliser une combinaison de conduits longitudinaux et transversaux au lieu des seuls conduits longitudi naux 20 illustrés. Des organes 27 formés d'un grillage ou d'un matériau similaire ayant plusieurs interstices remplissent les espaces entre les conduits 20 et permettent également le passage du gaz. Ces organes 27 ont une surface supérieure qui est de niveau avec les surfaces supérieures des conduits et sont recouverts, tout comme ces derniers, par une couche 28 de laine de fer. Le plancher 6 est constitué de feuilles inoxydables poreuses posées sur la laine de fer, chacune d'elle étant courbée de façon à s'étendre circonférentiellement, mais avec un rayon de courbure légèrement plus grand que celui du récipient cylindrique. Des bandes longitudinales 29 sont soudées sur la surface intérieure du réservoir et les feuilles poreuses sont soudées sur ces bandes. Les bandes 29 assurent la résistance nécessaire pour répondre aux conditions de sécurité.Les feuilles de métal en acierinoxydable se chevauchent l'une l'autre et sont soudées entre elles. Le mode de réalisation représenté de la présente invention peut être facilement réalisé à partir d'un récipient standard puisque les éléments nécessaires à la construction du plancher peuvent être introduits à travers les orifices de chargement puis soudés sur place. Les feuilles d'acier inoxydable poreuses peuvent être fléchies suffisamment pour leur permettre d'entrer dans les orifices. Alternativement, lors de la fabrication d'un récipient nouveau, les feuilles d'acier inoxydable peuvent être adaptées pendant l'assemblage du récipient. La figure 4 représente un appareil à buse à Venturi destine à être adapté aux orifices de sortie 21 et 21A. Cet appareil est constitué de deux parties de carter 30 et 31 qui sont maintenues entre elles par filetage. Le gaz comprimé pénètre à partir de l'orifice 21 ou 21A à travers le conduit 32 et est dirigé à force à travers une ouverture annulaire 33 pour former un jet entraînant de l'air complémentaire entrant par l'orifice 34. Un volume relativement petit d'air à haute pression est ainsi utilisé pour produire un courant d'air formé par un volume relativement important d'air à basse pression ; et ce courant d'air sort de l'orifice 35 et balaie le plancher 6 en se dirigeant vers la sortie 4. Pour remplir le récipient, les trous d'homme 2 sont ouverts un par un et la charge est introduite dans chaque partie du réservoir qui est immédiatement sous ledit trou d'homme. Alternativement, la buse spéciale 3 peut être utilisée pour le chargement. Le gaz comprimé est ensuite introduit dans le plenum 25 en ouvrant les soupapes 15 et 24A. L'air remonte à force à travers le plancher 6 et se mélange avec la charge, ce qui l'oblige à être plus fluide. Il s'ensuit que la charge tend à se stabiliser en formant une surface supérieure plus nivelée ; de sorte que davantage de matériau peut alors être introduit Pour extraira la charge, le récipient est légèrement incline, son etré- mité avant étant la plus haute,tandis que les soupapes 11, 15 et 24 A sont ouver tes.L'air s'écoulant à force à travers le plancher confère à la charge une certaine fluidité, ce qui lui permet de s'écouler facilement vers la sortie 4 en partie sous l'action de la gravité, en partie sous l'action de la pression régnant dans le récipient et en partie sous l'action de l'air envoyé à l'appareil à Venturi 10 (qui, dans son principe de fonctionnement, est similaire à l'appareil de la figure 4 et qui n'a donc pas à être décrit en détail ici). Quand le récipient est presque vide, la soupape 18A est ouverte. Cela produit un courant d'air provenant des orifices 35 et balayant les matières rési- duelles vers la sortie 4 à partir de laquelle elles sont déchargées En réglant les soupapes 11, 18A et 24A, on peut obtenir un rendement optimum. Le récipient représenté était à l'origine destiné àêtre transporté par route, par rail ou par bateau, mais pouvait éventuellement être utilisé uniquement dans un but de stockage. Une caractéristique importante de ce -mode de réalisation réside dans le fait que le récipient ne doit être incliné que dTun angle relativement petit pendant l'opération de déchargement, ce qui évite la nécessité de mécanismes de basculement onéreux. Ainsi, la charge est rapidement déchargée et avec une force suffisante pour la faire circuler dans un tuyau jusqu'au point particulier où elle doit être utilisée. Il va de soi que le mode de réalisation représenté n'a été décrit qu'à titre d'exemple particulier et qu'vil peut se présenter sous d'autres formes Par exemple, il serait possible de transporter en continu des matériaux d'une position à une autre à l'intérieur d'un conduit ou tuyau réalisé conformément à l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil pour assister dans son mouvement un matériau susceptible de s'écouler, caractérisé en ce qu'il comporte un support (6) pour le matériau, support constitué d'une substance poreuse au gaz, et des moyens (7, 8, 14, 16, 24, 24A, 25) pour introduire un gaz destine à s'écouler à travers le support (6) pour se mélanger avec le matériau. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (6) constitue une surface intérieure d'un récipient (1) contenant le matériau. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support (6) constitue un plancher du récipient (1). 4. Appareil selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que le récipient (1) est allongé et comporte une sortie 64) pour le matériau à l'une de ses extrémités et un orifice d'entrée (35) pour un gaz comprimé à son autre extrémité. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit (20) aboutissant à l'orifice d'entrée (35), celui-ci étant disposé de façon à diriger le gaz au-dessus du support (5), vers la sortie. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit comprenant un premier -appareil à Venturi (30, 31) dans lequel l'air à haute pression dans le conduit (20) entraîne de l'air complémentaire qui est fourni à l'orifice (35). 7. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le récipient (1) possède une sortie (4) et des moyens (11, 12) pour fournir le gaz comprimé au matériau lorsqu'il passe à travers, ou après qu'il soit passé à travers la sortie (4). 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués par un second appareil à Venturi (10) par lequel le gaz comprimé fourni au matériau extrait ledit matériau hors du récipient (1). 9. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le récipient est destiné à être fermé de manière étanche à l'air. 10. Réservoir pour matériau susceptible de s'écouler, destiné à être fermé de manière etanche, caractérisé en ce qu'il comporte un plancher (6) qui est poreux aux gaz, mais non poreux au matériau, des moyens (7, 8, 14, 16, 24, 24A) pour introduire un gaz sous pression dans un espace (25) situé sous le plancher (6) et une sortie de déchargement (4) pour le matériau.