Brevet FR2462931A1 — publié le 19810220

La présente invention concerne un appareil à couche turbulente équipé d'un récipient, dans lequel un fond perforé sépare une chambre de traitement d'une chambre à vent disposée au-dessous, et d'un rotor creux pouvant être entraîné en rotation, qui est relié à une soufflerie, présente au moins une pale tournant à pro- ximité du fond perforé, munie d'au moins une ouverture de sortie de gaz et découvre une partie de la surface du fond perforé. Dans un appareil à couche turbulente connu de ce type (DE-OS 2.551.578, Figure 5), le rotor pré- sente une hélice à quatre pales, qui est disposée di- rectement au-dessus du fond perforé. Les différentes pales ont chacune une surface de rejet, qui s'élève vers l'arrière depuis un bord inférieur, antérieur dans le sens de rotation, juste au-dessus du fond perforé, une paroi postérieure qui s'étend vers le bas depuis l'extrémité supérieure de la surface de rejet-et un fond de pale qui réunit les bords inférieurs de la sur- face de rejet et de la paroi postérieure. L'espace in- terne ainsi délimité de chaque pale est raccordé à un arbre creux du rotor, qui est supporté au-dessous du fond et est raccordé au côtéde refoulement d'une souf- flerie. Les parois postérieures des pales sont perfo- rées et laissent ainsi s'échapper l'air de séchage transporté par la soufflerie dans la chambre de traite- ment au-dessus du fond perforé. Directement au-dessous du fond perforé est disposée une chambre d'amenée d'air, qui peut être raccordée au côté de refoulement d'une autre soufflerie de sorte que de l'air supplémentaire de séchage peut s'écouler à travers le fond perforé et entre les pales du rotor vers le haut dans la chambre de traitement. Le débit d'air peut être réglé, de sorte qu'un produit granulaire ou en pastilles forme un lit fluidisé dans la chambre de traitement. Un liquide, par -1 - exemple en vue du vernissage du produit, peut être pui- vérisé dans le lit fluidisé par une buse disposée au- dessus ou pOlusieurs buses installées dans les pales. Dans cet appareil à couche turbulente con- nu, un débit d'air faible en comparaison d'appareils antérieurement connus suffit au séchage de granulats de types les plus variés. Il existe cependant un produit granulaire ou en forme de pastilles fragile, par exem- ple des semences enveloppées de tourbe, de substances nutritives et analogues, qui supporte mal l'influence directe des pales de rotor. D'autre part, chaque pro- duit ne peut pas être traité dans un appareil à couche turbulente sans rotor, car il a tendance à former des canaux, lorsqu'il est traversé par un courant de gaz guidé uniformément depuis le bas à travers le fond per- foré vers le haut. La formation de canaux a pour consé- quence que le gaz se dégage brusquement vers le haut à travers les canaux et laisse inerte du produit, un lit turbulent ou fluidisé avec un tourbillon complet du -roduit ne peut ainsi en résulter. Dans un autre appareil à couche turbulente connu (brevet américain n0 3. 849.900), dans lequel un fond perforé sépare également une chambre de traitement d'une chambre à vent disposée au-dessous, un rotor avec un diaphragme circulaire est disposé immédiatement au- dessous du fond perforé en tant que moyen pour lutter contre une formation de canaux. Le diaphragme est muni de perçages répartis uniformément ou irrégulièrement et laisse s'échapper le gaz de séchage de la chambre à vent uniquement par ces perçages et le fond perforé disposé au-dessus dans la chambre de traitement. La totalité du débit de gaz est concentrée en un ou plusieurs courants gazeux, qui circulent dans la chambre de traitement selon la vitesse de rotation du rotor et sont par con- séquent forcés de chercher en permanence de nouveaux -2- trajets à travers le produit; ils ne peuvent ainsi former aucun canal stationnaire. La capacité calorique des courants plus ou moins rapides du gaz s'élevant vers le haut à travers le produit ne peut par consé- quent être utilisée que dans une faible mesure. Au- dessus de la chambre de traitement est disposé, ainsi qu'il est habituel dans des appareils à couche turbu- lente, un filtre qui doit être débarrassé de temps en temps par secouage de poussières y adhérant. La pous- sière tombe, lors du secouage, dans la chambre de trai- tement et peut s'y agglutiner d'une manière indésirable au produit, si bien qu'un granulat de dimensions très irrégulières peut en résulter. La présente invention a par conséquent pour but de réaliser un appareil à couche turbulente du type décrit dans le préambule, qui permet un trai- tement modéré de produit fragile pour une utilisation satisfaisante du courant gazeux employé en vue de la génération de la couche turbulente et en vue du séchage du produit. Ce problème est, selon l'invention, résolu par le fait que la pale est disposée directement au- dessous du fond perforé et son ouverture de sortie de gaz est dirigé vers le haut, et par le fait que la chambre à vent est reliée au côté aspiration d'une soufflerie. Contrairement aux appareils à couche tur- bulente connus décrits, la chambre à vent ne sett ainsi pas, selon l'invention, à l'amenée de gaz dans la cham- bre de traitement, mais à travers la chambre à vent est aspiré le gaz qui est parvenu à travers le rotor et le fond perforé dans la chambre de traitement. De cette façon, le gaz est forcé de traverser deux fois le pro- duit, une fois du rotor à travers le fond perforé et le produit vers le haut, et une fois en retour à tra- -3- -4- 2462931 vers le produit et le fond perforé vers le bas dans la chambre à vent. Depuis la chambre à vent, l'air chargé plus ou moins fortement de poussière et d'humidité peut être aspiré par une soufflerie à travers un filtre et être par exemple rejeté dans l'atmosphère. Mais une par- tie importante de ce gaz, après que de l'air sec y a été ajouté, peut être recyclé à travers le rotor dans la chambre de traitement. Dans les deux cas, le gaz, qui s'écoule tout d'abord à travers le produit vers le haut et peut avoir entraîné de la poussière, est filtré lors d'un écoulement ultérieur vers le bas par le pro- duit lui-même jusqu'à un certain degré, car la poussière a la possibilité de se déposer sur le produit. Le réci- pient qui n'a besoin de comporter au-dessus de la cham- bre de traitement ni un filtre, ni une sortie quelcon- que de gaz agissant en fonctionnement normal, peut être réalisé de façon simple, de telle sorte qu'il n'offre à la poussière aucune occasion notable de se déposer. Par conséquent, le récipient peut être nettoyé de façon simple par une alternance de charge, le danger étant ainsi exclu de façon simple qu'un produit traité ulté- rieurement soit contaminé par des résidus du produit traité antérieurement. D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention sont les suivantes: La chambre-à vent est raccordée au côté d'aspiration de la soufflèrie de celle-ci, dont le côté de refoulement est relié au rotor creux; La pale présente sur au moins deux côtés de son ouverture de sortie de gaz une baguette d'étan- chéité assurant l'étanchéité contre le côté inférieur du fond perforé; Deux baguettes d'étanchéité sont dépla- çables en hauteur dans une rainure pratiquée dans la pale et le fond de la rainure est relié par des alésa- a _5_ 2462931 ges à l'intérieur du rotor; La pale présente sur deux côtés de son ouverture de sortie de gaz un rebord parallèle au fond perforé, qui découvre seulement une surface en forme de secteur circulaire du fond perforé; L'ouverture de sortie de gaz de la pale est partiellement obturée par un diaphragme; Le rotor présente une forme en U en cou- pe avec deux branches latérales sur lesquelles sont réalisés des guidages en vue de l'introduction diamé- trale du diaphragme; Le réservoir présente à hauteur de la pale une ouverture pouvant être obturée en vue de l'in- troduction du diaphragme. Des exemples de réalisation de l'invention sont expliqués en regard des dessins schématiques anne- xés. La Figure 1 est une coupe verticale d'un appareil à couche turbulente; 20. La Figure 2 représente la partie infé- rieure de la Figure 1 avec des particularités supplé- mentaires et en variante; La Figure 3 représente la coupe horizon- tale III-III de la Figure 2; 25. Les Figures 4a à 4i représentent diffé- rents exemples de réalisation d'un diaphragme utilisa- ble dans le cas de l'appareil selon les Figures 1 à 3. L'appareil à couche turbulente représenté a pour objet de sécher un produit granulaire ou sous forme de pastilles, après qu'il ait été éventuellement imprégné, coloré ou revêtu d'une couche de vernis par l'appareil lui-même. A l'appareil appartient un réser- voir 12 sensiblement cylindrique avec un axe vertical A, qui présente une terminaison supérieure 14 en forme de dôme. Le réservoir 12 contient une chambre de trai- tement 16 qui est séparée par un fond perforé 18 d'une chambre à vent 20 disposée au-dessous. La chambre à vent 20 est séparée de façon hermétique d'un comparti- ment machine 24 par un fond intermédiaire 22 tronco- nique. La terminaison 14 en forme de dôme compor- te une soupape de protection contre les explosions 26, juste au-dessous de la terminaison 14 est prévue dans la partie cylindrique du réservoir 12 une ouverture de chargement et de déchargement 28 pouvant être obturée de façon hermétique. Pour le chargement et le décharge- ment, l'ensemble du réservoir 12 peut pivoter autour d'un axe horizontal B, qui coupe l'axe A du réservoir à angle droit. Dans ce but, sur la paroi extérieure du réservoir 12 sont disposés des tourillons 30. La chambre à vent 20 comporte, selon la Figure 1, une tubulure d'aspiration 32 qui peut être raccordée, par l'intermédiaire d'un filtre non repré- senté, disposé à l'extérieur du réservoir 12, au côté aspiration d'une soufflerie. Dans la chambre à vent 20, est disposée, directement audessous du fond perforé 18, une paire de pales 34 d'un rotor 36. Les pales 34 se composent d'un élément, s'étendent diamétralement à travers le réservoir 12 et ont conjointement une lon- gueur qui est légèrement inférieure au diamètre interne du réservoir 12. Le rotor 36 possède en outre un arbre creux 38 disposé verticalement, à l'extrémité supérieure duquel sont fixées les pales 34. L'arbre creux 38 est coaxial au réservoir 12, s'étend à travers le fond in- termédiaire 22 et un corps de palier 40 disposé au-des- sous et est supporté par un palier axial 42 ainsi que par deux paliers radiaux 44. L'extrémité inférieure de l'arbre creux 38 est relié par un entrainement à cour- roie 48 au moteur-réducteur 48 à rapport de transforma- tion continuement réglable. -6- -7- Dans l'extrémité inférieure de l'arbre creux 38 débouche un coude 50 disposé fixe dans le réservoir 12, qui peut être raccordé, par l'intermé- diaire d'une canalisation de pression 52 saillant vers l'extérieur, au côté de refoulement d'une soufflerie non représentée sur la Figure 1. Dans le coude 50 dé- bouche une canalisation de liquide 54, qui s'étend vers le haut à travers le rotor 36 le long de l'axe A et porte une buse de pulvérisation 56 disposée di- rectement au-dessus du fond perforé 18. Les pales 34 sont formées par un corps creux en forme de U en coupe, qui comporte deux bran- ches 60 sensiblement parallèles et entre celles-ci une ouverture de sortie de gaz 62 ouverte vers le haut. De chacune des deux branches 60 s'éloigne latéralement un rebord 64 parallèle au fond perforé 18; les rebords 64 découvrent du côté inférieur du fond perforé chacun une surface 66 en forme de secteur circulaire. Entre chaque branche 60 et le rebord asso- cié 64 est pratiquée une rainure 68 par laquelle est déplaçable en hauteur une baguette d'étanchéité 70. Le fond de chaque rainure 68 est relié par des alésages 72 à l'espace entre les deux branches 60. Sur le côté interne des deux branches 60, sont en outre réalisés des guidages horizontaux 74, dans lesquels est introduit un diaphragme 76. En fonctionne- ment, le diaphragme 76 est empêché de se déplacer par des blocs 78 fixés aux extrémités des pales 34. En vue du changement du diaphragme 76, le rotor 36 peut être amené selon la Figure 2 dans une position dans laquelle ses pales 34 sont alignées sur une ouverture 80 dans la paroi du réservoir 12. L'ouverture 80 est, en fonction- nement, fermée hermétiquement par un couvercle 82; après retrait du couvercle 82, le bloc se trouvant en vis-à-vis peut être démonté ou dévissé de sorte que le -8- 2462931 diaphragme 76 peut être extrait des guidages 74 et être remplacé par un autre diaphragme. Lorsque la buse de pulvérisation 56 repré- sentée sur la Figure 1 est prévue, le remplacement du diaphragme 76 suppose que la buse de pulvérisation 56 a été démontée, ce qui est possible de façon simple dans le cas o la chambre de traitement 16 est vide, car l'ouverture de chargement et de déchargement 28 permet un accès commode. Quelques formes appropriées de dia- phragme 76 interchangeables sont représentées sur les Figures 4a à 4i. Au lieu de la tubulure d'aspiration rectiligne 32 représentée sur la Figure 1, peut être prévu, selon la Figure 2, un coude 84, qui est raccordé par l'intermédiaire d'une soupape à quatre voies 86, et d'un autre coude 88, au côté aspiration d'une souffle- rie 90 installée dans le compartiment machines 24. La soupape à quatre voies 86 possède un raccord 92, com- porte un filtre d'air d'évacuation non représenté ainsi qu'un autre raccord 94 pour un réchauffeur d'air frais non représenté non plus. En fonctionnement de l'appareil à couche turbulente, l'air échauffé ou un autre fluide gazeux de séchage est poussé à travers l'arbre creux 38 vers le haut dans les pales 34 du rotor 36 et là, selon la con- figuration du diaphragme 76, est réparti de sorte qu'il circule plus ou moins uniformément sur toute la longueur des pales 34 vers le haut à travers le fond perforé 18. Le rotor 36 est entraîné en rotation par le moteur- réducteur 48 avec une vitesse réglable, de sorte que l'écoulement du fluide de séchage parvient dans le pro- duit 10 en des endroits changeant perpétuellement et forme dans ceux-ci des écoulements dirigés principale- ment vers le haut avec des composantes d'écoulement dirigées vers l'extérieur plus ou moins radialement, comme indiqué par des flèches 96 sur la Figure 1. Par _9_ 2462931 suite de la dépression, que la soufflerie-90 ou une au- tre soufflerie engendre dans la chambre à vent 20, le sens de circulation s'inverse prtiel1mnt dam 2e pmdỉt, partieIsment au-dessus de celui-ci et le fluide de sé- chage s'écoule à travers le produit 10 et les surfa- ces 66 en forme de secteur circulaire dégagées du fond perforé 18 vers le bas, comme indiqué par des flèches 98. Pendant cela, un liquide amené par l'intermédiaire de la canalisation 54 peut être pulvérisé par la buse de pulvérisation 56 finement divisé dans le produit , l'écoulement de fluide de séchage dans le sens de la flèche 96 tendant à entraîner le nuage de liquide formé et ainsi assure une répartition particulièrement uniforme et rapide du liquide dans le produit 10. Les alésages 72 dans les branches 60 assu- rent que sur les côtés inférieurs des baguettes d'étan- chéité 70 s'exerce en permanence la pression dynamique qui s'établit ainsi sur le côté inférieur du diaphragme 76, par le fait que le fluide gazeux de séchage sort de l'arbre creux 78 à une vitesse relativement élevée et s'accumule sur le côté inférieur du diaphragme 76. Sur les côtés supérieurs des baguettes d'étanchéité 70 s'exerce par contre une pression plus faible. Par con- séquent, les baguettes d'étanchéité 70 en fonctionne- ment sont toujours poussées uniformément vers le haut contre le côté inférieur du fond perforé 18, de sorte que le gaz de séchage s'échappant du rotor 36 soit forcé de s'écouler vers le haut à travers le fond per- foré 18 et ne peut pas parvenir ou seulement dans une proportion faible directement dans la chambre à vent 20. Les rebords 64 empêchent en outre que le courant de gaz de séchage s'inverse directement au- dessus du fond perforé 18 et parvienne dans la chambre à vent 20. Lorsque le rebord 64 est suffisamment large -10- 2462931 et sa distance du fond perforé 18 faible et lorsou'en outre la résistance à l'écoulement du fond perforé 18 n'est pas trop grande, les baguettes d'étanchéité 18 oeuvent être omises. Par ailleurs, les rebords 74 ne sont pas indispensables lorsque le fluide gazeux de séchage s'échappant du rotor 36 possède une vitesse ascendante suffisamment grande, afin de traverser com- Dlètement dans chaque cas le produit 10. Egalement dans ce cas, les baguettes d'étanchéité 70 peuvent être omises de sorte que le bords supérieurs des bran- ches 60 se trouvent à une faible distance du fond per- foré 18. Le fond perforé plan 18 représenté peut être remplacé par un fond perforé cintré vers le haut ou vers le bas ou conique, lorsque le type de produit à traiter s'y prête. Dans ce cas, les pales 34 du rotor 36 peuvent également être cintrées en conséquence, dis- posées en V ou en forme de flèche, de sorte qu'elles s'adaptent étroitement au côté inférieur du fond per- foré. -11- 2462931 REVENDICATIONS 1. Appareil à couche turbulente équipé d'un récipient, dans lequel un fond perforé sépare une chambre de traitement d'une chambre à vent dis- posée au-dessous, et d'un rotor creux pouvant être entraîné en rotation, qui est relié à une soufflerie, présente au moins une pale tournant à proximité du fond perforé, munie d'au moins une ouverture de sortie de gaz et dégage une partie de la surface du fond per- foré, caractérisé en ce que la pale (34) est disposée directement audessous du fond perforé (18) et son orifice de sortie de gaz (62) est dirigée vers le haut, et en ce que la chambre à vent (20) est reliée au côté d'aspiration d'une soufflerie (90). 2. Appareil à couche turbulente selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre à vent (20) est raccordée au côté d'aspiration de la soufflerie (90) de celle-ci, dont le côté de refoule- ment est relié au rotor creux (36). 3. Appareil à couche turbulente selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pale (34) présente sur au moins deux côtés de son ouverture de sortie de gaz (62) une baguette d'étanchéité (70) as- surant l'étanchéité contre le côté inférieur du fond perforé. 4. Appareil à couche turbulente selon la revendication 3, caractérisé en ce que deux baguettes d'étanchéité (70) sont déplaçables en hauteur dans une rainure (68) pratiquée dans la pale (34) et le fond de la rainure (68) est relié par des alésages (72) à l'in- térieur du rotor (36). 5. Appareil à couche turbulente selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pale -12- 2462931 (34) présente sur deux côtés de son ouverture de sortie de gaz (62) un rebord (64) parallèle au fond perforé (18), qui découvre seulement une surface (66) en forme de secteur circulaire du fond perforé (18). 6. Appareil à couche turbulente selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'ouver- ture de sortie de gaz (62) de la pale (34) est partiel- lement obturée par un diaphragme (76). 7. Appareil à couche turbulente selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rotor (36) présente une forme en U en coupe avec deux branches latérales (60) sur lesquelles sont réalisés des guida- ges (74) en vue de l'introduction diamétrale du dia- phragme (76). 8. Appareil à couche turbulente selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réservoir (12) présente à hauteur de la pale (34) une ouverture (80) pouvant être obturée en vue de l'introduction du diaphragme (76).