Brevet FR2410503A1 — publié le 19790629

L'invention se rapporte à un dispositif d'irradiation par des rayons radio-actifs de produit fluant, en particulier d'aliments granulaires du bétail et analogues, comprenant une chambre d'irradiation cylindrique à base circulaire dans laquelle sont disposés coaxialement des supports cylindriques à base circulaire, perméables au rayonnement,de sources d'irradiation ainsi qu'un dispositif de transport destiné à faire circuler le produit de manière qutil balaie successivement les deux surfaces du support de sources. Un organe de brassage disposé dans le support de sources (brevet Suisse n" 548 225) ou à l'extérieur de la chambre d'irradiation (brevet suisse n" 577 740) est destiné à faire circuler le produit pendant l'irradiation dans les dispositifs connus de ce type. Ces dispositifs qui opèrent par charges successives ne conviennent pas à l'irradiation de produits granulaires, notamment d'aliments du bétail, car un organe de brassage de ce type est incapable de déplacer et de mélanger suffisamment la masse du produit à l'intérieur de la chambre d'irradiation , de sorte que la dose de rayonnement absorbée par les différents grains n'est pas uniforme.L'invention a donc pour objet un dispositif du type tel que spécifié ci-dessus qui comprend des organes efficaces de transport et de brassage en particulier de produit granulaire afin que celui-ci ne doive passer en principe qu'une unique fois autour du support de sources. Selon une particularité essentielle de l'invention, au moins un agitateur du produit est disposé dans l'espace annulaire compris entre le support de sources et la cloison de la chambre d'irradiation et au moins un autre à l'intérieur du support de sources, leurs axes étant parallèles à celui de la chambre d'irradiation et ces agitateurs tournent autour de ces axes en exécutant simultanément un mouvement de révolution autour de l'axe de la chambre d'irradiation Un mode de réalisation du dispositif de l'invention comprend des organes d'amenée et d'évacuation du produit qui fonc tionnent en continu,l'un débouchant dans la chambre d'irradiation à l'extérieur et l'autre à l'intérieur du support de sources. En variante de réalisation conforme à l'invention, l'extrémité du support de sources est à distance du fond de la chambre d'irradiation et les organes d'amenée et d'évacuation du produit débouchent à la partie supérieure de cette chambre. Selon un mode de réalisation avantageux conforme à l'invention, la chambre d'irradiation comprend un couvercle formant écran et se composant d'au moins un corps annulaire rotatif et d'une partie centrale également rotative. Le support de sources de ce mode de réalisation peut être suspendu à l'une des parties annulaires du couvercle. Un engrenage planétaire intégré à la commande de l'une des parties du couvercle formant écran peut commander au moins l'un des agitateurs. Les agitateurs se composent avantageusement d'un arbre monté d'un côté dans le couvercle et de pales d'hélices refoulant dans la direction de l'axe de l'arbre et communiquant au produit un mouvement d'avance parallèle à l'axe. Les agitateurs sont de préférence conformés en cadres dont les côtés longs sont parallèles à l'axe de la chambre. Les pales des hélices des agitateurs sont orientées de manière que l'avance ait lieu dans la chambre annulaire en sens inverse de celle qui a lieu à l'intérieur du support de sources. Selon une autre particularité avantageuse entrant dans le cadre de l'invention, la chambre d'irradiation comprend au moins un canal d'arrivée et un canal de sortie d'un gaz vecteur du produit. Le canal d'arrivée du gaz vecteur peut déboucher sous une plaque perforée disposée au fond de la chambre d'irradiation L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une coupe verticale d'un dispositif selon l'invention la figure 2 est une coupe horizontale partielle à échelle agrandie selon la ligne II-II de la figure 1 les figures 3 et 4 sont des vues en perspective d'un taquet d'arrêt ; et la figure 5 est une coupe verticale d'une variante de réalisation du dispositif de la figure 1. La figure 1 illustre un corps de béton 1 délimitant une enceinte sensiblement cylindrique 2 à base circulaire, à quatre étagements, comportant un fond conique 3 et formant une chambre d'irradiation 4. L'enceinte 2 est revêtue d'un garnissage 4' formé de tôles d'acier inoxydable. Un couvercle 10 formant écran et disposé au niveau des étagements 5, 6 et 7 est en trois parties : un anneau rotatif extérieur 11 prenant appui sur un roulement à billes 12 un anneau intermédiaire 13 rotatif sur un roulement à billes 14 et prenant appui sur l'anneau 11 ainsi qu'une partie centrale 15 rotative sur un roulement à billes 16 et reposant sur l'anneau 13. L'anneau extérieur 11 comporte dans sa face extrême supérieure une denture interne 20 avec laquelle engrène un piston 22 commandé par un moteur 21 et destiné à faire tourner cet anneau.La partie centrale 15 comporte également une denture interne 25 avec laquelle engrène un pignon 27 commandé par un moteur 26 et destiné à faire tourner cette partie centrale à l'intérieur de l'anneau 13. Un bord supérieur 30 formant une bride de l'anneau intermédiaire 13 est entouré par un anneau 32 comportant une denture extérieure 31 et fixé comme les moteurs 21 et 26 sur une traverse 33 qui forme un pont au-dessus de l'enceinte 2 du corps de béton 1. Un pignon 35 qui engrène avec cette denture extérieure 31 est calé sur un arbre étagé 36. Cet arbre 36 est monté dans l'anneau extérieur 11 et supporte à sa partie inférieure 37 en porte-b- faux un agitateur combiné 38 se composant d'une partie 39 en forme de cadre et de dix pales d'hélices 40. Le cadre 39 se compose de deux fers plats 41 repliés en étriers et dont les ailes sont fixées par soudage sur la partie 37 en porte-à-faux de l'arbre, ainsi que de huit rayons 42 qui relient les fers plats 41 à la partie 37 de l'arbre. L'axe des pales 40 est perpendiculaire au plan du cadre 39 dans les cinq compartiments duquel elles sont disposées et sont placées par rapport au sens de rotation ( senestrorsum en vue en plart ) de 1' arbre 36, de manière qu'elles refoulent le produit irradié dans le sens ascendant. Un agitateur 45 analogue à l'agitateur 38 et monté dans la partie centrale 15 du couvercle comporte un arbre étagé 46 et un pignon 47. Ce dernier engrène avec la denture exté rieure d'une couronne dentée 48 fixée centralement sur la traverse 33 et immobile en rotation. Un support de sources 50 suspendu à l'anneau intermédiaire 13 comporte des chambres 54 ayant l'orientation de ses génératrices et dont chacune est destinée à loger quatre sources d'irradiation 55. Chaque chambre 54 est dans le prolongement d'un trou 56 traversant de part en part l'anneau intermédiaire 13 et dont chacun est ferme par un blindage consistant en une broche 57. Les broches 57 sont épaulées de manière à interdire la sortie des radiations par le jeu compris entre elles et la surface des trous. Le support de sources 50 comporte à la partie supérieur re des passages 60 dans les espaces séparant les chambres 54. Un canal 62 par lequel arrive le produit à irradier et qui est équipé d'un transporteur à vis 63 débouche dans la partie centrale du fond conique 3 de l'enceinte 2 du corps de béton 1. Un canal d'évacuation 65, dans lequel est logée unevis transporteuse 66, débouche immédiatement à l'extérieur du support de sources 50. Une grille 70 formée de tôle perforée prend appui par l'intermédiaire d'entretoises non représentées sur le fond 2, garni de tôle, de l'enceinte 2. Un tuyau d'évacuation 72 permettant d'enlever le produit irradié et qui s'est infiltré dans les interstices est raccordé au centre de l'enceinte 2 à ltespace compris entre le garnissage de tôle 4' du fond 3 et la grille 70. Un arrêtoir 74 monté sur le bord supérieur 30 de l'anneau intermédiaire 13 se compose d'un support 75 et d'un taquet 76 en T. Le support 75 comporte un trnu vertical de logement du taquet 76 ainsi que deux rainures 77 et 78 perpendiculaires l'une à l'autre, orientées radialement par rapport au trou et dans l'une ou l'autre desquelles peut s'engager une tige transversale 79 du taquet 76. Ce taquet est conformé de manière à pouvoir s'engager soit dans un trou 80 de la traverse 33, soit dans un trou 81 de l'anneau Il ; dans le premier cas, l'anneau médian 13 est couplé à la traverse 33 et dans le second, à l'anneau 11. La traverse 33 comporte un trou 83 qui débouche audessus du cercle inscrit par les trous 56 qui- traversent l'anneau intermédiaire 13. Un récipient 84 de transport des sources d'irradiation , qui comporte un trou par lequel ces sources peuvent sortir est posé au-dessus de ce trou 83. Le mode opératoire du dispositif est le suivant Un récipient transporteur 84 dans lequel sont logées des sources franches se place sur la traverse 33 pour le chargement du dispositif d'irradiation. Le taquet 76 de l'arrêtoir 74 se met dans le trou 81 de l'anneau 11 en plaçant sa tige 79 dans la rainure 77 qui est la plus basse. La mise en marche du moteur 21 fait alors tourner l'anneau extérieur 11 et donc-aussi l'anneau intermédiaire 13 de manière que l'un des trous 56 qui traversent cet anneau intermédiaire soit à l'alignement du trou 83 de la traverse 33.Il faut ensuite extraire la broche 57 formant écran de ce trou 56 en la faisant monter dans le récipient transporteur 84, faire tourner un tambour non encore mentionné de ce récipient et introduire le nombre convenable des sources 55 et/ou des sources artificielles dans la chambre 54 du support 50 placé sous ce transporteur ; il faut ensuite remettre la broche 57 formant écran dans le trou 56. Il faut ensuite faire tourner à nouveau à l'aide du moteur 22 l'anneau extérieur 11 et l'anneau intermédiaire 13 sous le trou 83 de manière à permettre de charger de sources la chambre suivante 54, et ainsi de suite. Lorsque le support 50 est entièrement équipé de sources, il faut faire tourner l'anneau extérieur 11 et l'anneau intermédiaire 13 à l'aide du moteur 21 de manière que le taquet 76 puisse être poussé dans le trou 80 de la traverse 33 en faisant passer la tige 79 dans la rainure 78.Il faut ensuite refouler par le canal d'amenée 62 le produit à irradier, par exemple de l'avoine, dans la chambre cylindrique 64 située à l'intérieur du support de sources 50. Il faut ensuite faire tourner la partie centrale 15 du couvercle en mettant en marche le moteur 26 senestrorsum en vue en plan. En conséquence, l'arbre 46 supportant l'agitateur 45 tourne aussi senestrorsum en désagrégeant l'avoine à l'intérieur du support de sources, en l'agitant et en le refoulant également vers le haut. Le brassage ainsi que l'arrivée simultanés du produit par le bas déplacent les grains individuels d'avoine vers le haut sur un trajet aléatoire, ces grains recevant des sources 55 avec grande probabilité des doses d'irradiation qui ne dif fèrent pas fortement. L'avoine parvient au niveau des passages 60 dans l'espace annulaire extérieur 67 de la chambre d'irradiation 4 dans laquelle elle subit un déplacement comprenant une composante orientée vers le bas.Le moteur 21 faisant tourner l'anneau extérieur 11 senestrorsum, l'arbre 36 et l'agita- teur 38 tournent aussi senestrorsum en effectuant simultanément une translation dans l'espace annulaire 67 autour du support de sources 50. Les différents grains d'avoine se déplacent donc dans J'espace annulaire 67 sur des voies aléatoires autour du support de sources 50 en absorbant à nouveau des doses sensiblement égales de l'irradiation émise par ces sources 55. Finalement, l'avoine est évacuée par la vis sans fin 66 qui peut être commandée par un capteur de niveau, non représenté, disposé à la partie supérieure de la chambre d'irradiation. Il peut être avantageux, selon le genre de produit à irradier, d'en favoriser la mobilité en refoulant sous la grille 70 de l'air ou un autre gaz vecteur par une canalisation de raccordement 73. Cet air traverse les trous de la grille 70 pour pénétrer dans la chambre d'irradiation 4 et monter à travers le produit irradié à la surface de ce dernier, d'où il est évacué par un canal 71. L'air ascendant "fluidise" le produit irradié, c'est-à-dire que le courant gazeux soulève les différentes particules en réduisant considérablement le frottement interne du produit. Le couvercle formant écran du dispositif d'irradiation selon l'exemple de réalisation de la figure 5 n'est qu'en deux parties : un anneau extérieur 86 et une partie centrale 87. Le support de sources 50 est suspendu dans ce cas à l'anneau.exté- rieur 86 et il n'atteint pas le fond de la chambre d'irradiation 88. A la différence de l'exemple de réalisation de la figure 1, la partie centrale 87 est traversée par un unique trou 89 qui est obturé par une tige 90 formant écran. La partie centrale 87 comporte un canal 91 à plusieurs coudes par lesquels arrive le produit à irradier et pouvant être déversé par un tube 92 disposé centralement dans la traverse 33. Le produit irradié est évacué du dispositif par deux canaux 93 et 94 qui débouchent dans la partie supérieure de la chambre d'irradiation. Le moteur 26 fait tourner la partie centrale 87 senes trorsum -vu du haut- de la même manière que décrite pour ltexem- ple de réalisation de la figure 1, mais toutefois dans ce cas avec pour conséquence que l'agitateur 45 tourne dextrorsum, car son pignon 95 n'engrène pas dans une denture extérieure, mais dans une denture interne fixe 96. La position des pales des hélices 40 ayant la même orientation, comme dans l'exemple de réalisation de la figure 1, l'agitateur 45 refoule en service le produit irradié vers le bas à l'intérieur du support de sources 50 de la chambre d'irradiation. Le moteur 21 fait tourner l'anneau extérieur 86 dextrorsum, de sorte que l'agitateur 38 est entrainé en rotation senestrorsum par son pignon 97 et une denture interne fixe 98, de la manière illustrée sur les dessins.Les pales 40 des hélices étant à la position représentée, cet agitateur refoule le produit vers le haut. Pour échanger les sources d'irradiation 55, il faut faire tourner la partie centrale 87 en mettant en marche le moteur 26 de manière que le trou 89 vienne se placer sous le trou 83 de la traverse 33. Le récipient contenant les sources se place ensuite au-dessus de ce trou. Il faut ensuite extraire la tige 90 formant écran, puis amener successivement sous le trou 89 les chambres du support devant être remplies ou vidées en mettant en marche le moteur 21 qui fait tourner le pignon 22 engrenant avec la denture interne 20, l'échange des sources pouvant alors avoir lieu. L'installation décrite convient non seulement à l'irradiation de produit granulaire, mais aussi au traitement de boues de curage et d'autres substances liquides ou pâteuses, à condition de prendre soin qu'elles ne contiennent aucun produit textile ou analogue en grandes pièces qui risqueraient de s'accrocher aux agitateurs. Les agitateurs 38 et 45 peuvent bien entendu être multiples au lieu d'être uniques) de la manière représentée et décrite. REVENDICATIONS 1. - Dispositif d'irradiation par rayons radio-actifs de produits fluant, en particulier d'aliments granulaires du bétail et analogues, dispositif comprenant une chambre d'irradiation cylindrique à base circulaire et dans laquelle est disposé coaxialement un support de sources d'irradiation qui est cylindrique à base circulaire et perméable au rayonnement, un dispositif de transport étant destiné à faire circuler le produit de manière qu'il balaie successivement les deux surfaces du support de sources, caractérisé en ce qu'au moins un agitateur (38) est disposé dans l'espace annulaire (67) compris entre le support de sources (50) et la cloison (4') de la chambre d'irradiation et au moins un autre agitateur (45) du produit est disposé dans le support de sources, leurs axes étant parallèles à l'axe de la chambre d'irradiation (4, 88) et les agitateurs tournent autour de ces axes en exécutant simultanément un mouvement de révolution autour de l'axe de la chambre d'irradiation. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des organes (62, 63 ; 65, 66) d'amenée et d'évacuation du produit commandés en continu et dont l'un (65, 66) débouche dans la chambre d'irradiation (4) à l'extérieur et l'autre (62, 63) débouche dans cette chambre à l'intérieur du support de sources (50). 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'extrémité du support de sources (50) est à distance du fond de la chambre d'irradiation (88) et les organes d'amenée et d'évacuation du produit (91, 93, 94) débouchent à la partie superieure de cette chambre. 4. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la chambre d'irradiation (4, 88) comporte un couvercle (10) formant écran et se composant d'au moins un corps annulaire rotatif (11, 86) et d'une partie centrale rotative (15, 87). 5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support de sources (50) est suspendu à l'une des parties annulaires (13, 86) du couvercle (10) formant écran. 6. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins l'un des agitateurs (38, 45) est commandé par un engrenage à planétaire (22, 20, 35, 31 27, 25, 47, 48 ; 22 20, 98, 97, 96, 95) qui est intégré à la commande (21, 26) de l'une des parties (11, 13, 15 86, 87) du couvercle formant écran. 7. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les agitateurs (38, 45) se composent d'un arbre (36, 46) monté d'un côté dans le couvercle formant écran (10, 85) et équipé de pales d'hélices (40) qui refoulent dans la direction de l'axe de l'arbre et qui transmettent au produit un mouvement d'avance parallèle à l'axe. 8. - Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les agitateurs (38, 45) ont une forme de cadre dont les côtés longs (41) sont parallèles à l'axe de la chambre. 9. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les pales (40) des hélices des agitateurs (38, 45) sont orientées de manière que l'avance ait lieu dans l'espace annulaire (67) dans le sens inverse à l'avance qui a lieu à l'intérieur (64) du support de sources (50). 10. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la chambre d'irradiation (4) comprend au moins un canal d'arrivée et au moins un canal de départ (73 ainsi que 71) d'un gaz vecteur du produit. 11. - Dispositif selon la revendication lO,caracté- risé en ce que le canal d'arrivée (73) débouche sous une plaque perforée (70) disposée sur le fond de la chambre d'irradiation (4).