Brevet FR2487693A1 — publié le 19820205

L'invention concerne un mélangeur à recirculation par gravité, se composant d'un réservoir de mélange à fond conique avec au moins deux orifices de décharge qui subdivisent le cou- rant de produit en vrac en courants de mélange séparés et qui sont raccordés à un pot de mélange situé au-dessous, pot qui comporte une tubulure pour l'adduction d'air transporteur et qui est raccordé par un tuyau élévateur à la partie supérieure du réservoir de mélange. Un mélangeur de ce genre est connu d'après la demande de brevet allemand 27 42 904. Dans ce mélangeur à recirculation, de même que dans des mélangeurs à recirculation construits de façon comparable, qui sont connus d'après le brevet allemand 19 37 374, le brevet allemand 22 19 397 et le brevet des Etats-Unis 145 975, le tuyau élévateur est réalisé sous forme de tuyau central, concentrique par rapport à l'axe central du réservoir de mélange. Or, tandis que le principe de mélangeage réalisé par ce moyen a parfaitement répondu à l'attente dans la pratique avec des réservoirs de mélange de petit et de moyen volume, c'est-à-dire qu'une homogé- néisation rapide, ménageant les matières et économisant l'énergie, de produits en vrac granulaires et pulvérulents a été rendue possible, il a été constaté que, dans le cas de réservoirs de mélange de grand volume, on rencontrait des problèmes de cons- truction difficiles à maîtriser en ce qui concerne le dimension- nement du tuyau central et de ses éléments de fixation. On peut y voir l'origine dans les efforts statiques et dynamiques, sou- vent exercés unilatéralement, auxquels est soumis le tuyau central du fait du produit en vrac qui l'entoure, au repos ou s'écoulant. Certes, des mesures ont été proposées pour y porter remède, sous la forme de pièces de charpente supplémen- taires ou de chicanes (cf. demande de brevet allemand 27 58 902), mais elles se sont révélées compliquées et coûteuses dans la pratique, ne font souvent que déplacer les problèmes de résis- tance dans d'autres endroits du réservoir de mélange et entravent l'écoulement libre du produit en vrac dans le réservoir de mélange. On connaît aussi déjà des mélangeurs à recirculation dans lesquels le tuyau élévateur s'étend dans le réservoir de mélange en position excentrée par rapport à l'axe central de celui-ci (demande de brevet allemand 28 19 726). Etant donné que, dans ce cas, les efforts exercés unilatéralement sur le tuyau élévateur sont déjà occasionnés par construction, les problèmes de résistance évoqués cidessus se posent ici dans une mesure encore accrue. C'est pourquoi il a aussi été déjà proposé des mélan- geurs à recirculation comportant un tuyau élévateur disposé à l'extérieur du réservoir de mélange, à savoir dans la demande de brevet allemand 27 42 904 déjà citée dans le préambule, ainsi que dans la demande de brevet allemand 28 03 479. Dans le premier cas, les courants de mélange, soutirés séparément dans le réservoir de mélange, sont chargés en des points séparés dans une tuyauterie de transport horizontale qui, par l'inter- médiaire d'un coude de tuyau, se transforme en le tuyau élévateur proprement dit, dont l'extrémité supérieure est raccordée à la partie supérieure du réservoir de mélange par un autre coude de tuyau. Dans le second cas, du produit en vrac est prélevé en des points multiples à la partie inférieure du réservoir de mélanger au moyen de tuyaux qui débouchent dans un pot de mélan- ge commun, disposé au-dessous du réservoir de mélange, pot auquel se raccorde un sas à roue cellulaire au moyen duquel le produit en vrac est introduit, par l'intermédiaire d'un auget de chargement, dans une tuyauterie de transport horizontale à partir de laquelle il est ramené, par un coude de tuyau ou un aiguillage, un tuyau élévateur et un autre coude de tuyau, dans la partie supérieure du réservoir de mélange. 3 - Ces deux formes de construction à tuyau élévateur disposé extérieurement ont pour inconvénient qu'en raison des deux coudes de tuyau du tuyau élévateur et du trajet de transport horizontal supplémentaire, il est nécessaire de prévoir des vitesses de-transport beaucoup plus élevées que dans le cas de mélangeurs à recirculation équipés d'un tuyau transporteur réalisé sous forme de tuyau central. Cette vitesse de l'air transporteur, multipliée par 1,5 à 3 selon le mode de construction et la nature du produit en vrac, nécessite une dépense d'énergie augmentée en conséquence et soumet à des efforts ou à une usure le produit en vrac et les canalisations qui le conduisent. L'invention a pour but de réaliser un mélangeur à recir- culation par gravité du genre défini qui fonctionne en économi- sant l'énergie et en ménageant les matières traitées. Ce but est atteint d'après l'invention par le fait que le tuyau élévateur s'étend à l'extérieur du réservoir de mélange et uniquement en direction verticale et débouche dans un premier tuyau de descente qui aboutit obliquement dans la partie supé- rieure du réservoir de mélange, et par le fait que le pot de mélange est décalé latéralement par rapport à l'axe central du réservoir de mélange, qu'il est disposé coaxialement par rapport au tuyau élévateur, au-dessous de celui-ci, et qu'il est rac- cordé aux orifices de décharge par au moins un autre tuyau de descente oblique. Cette solution offre l'avantage qu'on peut opérer pra- tiquement avec les mêmes vitesses de l'air transporteur que dans le cas d'un mélangeur à recirculation comportant un tuyau élévateur réalisé sous forme de tuyau central. Suivant deux autres caractéristiques de l'invention 1) un pot de déviation est disposé entre l'extrémité supérieure du tuyau élévateur et le premier tuyau de descente et 2) ce dernier a une section plus grande que le tuyau élévateur. Grâce aux dispositions indiquées au paragraphe ci-dessus, on parvient à ce qu'il n'y ait pas besoin d'un surcroît d'énergie pour le changement de direction forcément nécessaire du produit en vrac provenant du tuyau élévateur pour retourner dans le réservoir de mélange. En outre, chaque orifice de décharge pourra être raccordé au pot de mélange par son propre autre tuyau de descente. Un tel développement peut être surtout opportun dans le cas o la subdivision du courant de produit en vrac en au moins deux courants partiels est produite, non pas par des chicanes concentriques dans le réservoir de mélange, mais par une ou plusieurs cloisons radiales dans le cône du réservoir. En principe, le réglage ou dosage fixe ou variable des débits d'écoulement peut s'effectuer aussi bien directement au niveau des orifices de décharge respectifs qu'en n'importe quel point des conduits d'écoulement ou tuyaux de descente associés à ces orifices. Mais il est avantageux, de disposer les organes d'étranglement correspondants au niveau o les tuyaux de descente débouchent dans le pot de mélange ou peu avant ce point. En effet, cela permet de réaliser les différents tuyaux de descente sous forme de trajets d'étranglement. Dans ces trajets d'étranglement, la surpression du fluide transporteur, nécessai- re dans le pot de mélange, est abaissée de telle sorte que le courant d'air de fuite dans le trajet d'étranglement ne freine pas l'arrivée du produit en vrac dans le pot de mélange. De cette manière, les organes de déchargement, tels que sas à roue cellulaire, vis sans fin de dosage ou similaires, sont super- flus. Le mélangeur à recirculation par gravité suivant l'in- vention est illustré de façon schématique et simplifiée sur les dessins par deux formes de réalisation choisies à titre d'exem- ples. La figure 1 est une vue en coupe d'une première forme de réalisation. La figure 2 est une vue, également en coupe, d'une seconde forme de réalisation. Dans le cas du mélangeur à recirculation représenté sur la figure 1, le produit en vrac est dirigé à partir du réservoir de mélange 1, à la fois par une trémie de mélange 2 et par l'espace restant, délimité par le cône du réservoir, vers des conduits d'écoulement 3 qui se terminent par des orifices de décharge 4 dont la section prédéterminée fixe le dosage des deux 2487U93 courants partiels de mélange. A la suite des orifices de déchar- ge 4, les deux courants partiels de mélange se réunissent et parviennent, par un tuyau de descente oblique 5, dans un pot de mélange 6 qui joue le rôle de sas et envoie pneumatiquement le produit en vrac dans un tuyau élévateur vertical 8. L'air nécessaire pour le transport pneumatique es-t fourni par un ventilateur 7. La surpression nécessaire dans le pot de mélange pour le transport est supprimée par le courant d'air de fuite dans les conduits d'écoulement 3 qui sont remplis de produit en vrac et qui jouent de la sorte le rôle de trajets d'étranglement. Il va de soi que ces conduits doivent être dimensionnés de telle manière que le courant d'air de fuite n'empêche pas le produit en vrac de sortir à travers les orifi- ces de décharge 4. Après un transport avec ménagement, à vitesse réduite de l'air, le long du tuyau élévateur vertical 8, le produit en vrac parvient dans un pot de déviation 9, il y change de direction et retombe dans le réservoir de mélange 1 le long d'un tuyau de descente 10. Le tuyau de descente 10 a une section nettement plus grande que le tuyau élévateur 8, ce qui fait qu'il ne s'y produit aucune accélération du produit, comme après la projection dans le tuyau élévateur 8. La figure 2 illustre une autre forme de réalisation du mélangeur à recirculation. A la différence de la figure 1, le courant de produit en vrac est subdivisé, non pas au moyen d'une trémie de mélange, mais par une cloison 11, en deux courants de mélange qui s'écoulent par deux conduits de décharge 3 disposés côte à côte. Aux conduits de décharge 3 se raccordent deux tuyaux de descente obliques 12 qui débouchent dans le pot de mélange 6 situé en position décalée latéralement. Dans les tuyaux de descente 12 sont montés, à proximité de leurs extré- mités inférieures, des tiroirs réglables 13 qui fixent la sec- tion de dosage. A la place de tiroirs, on peut évidemmment utiliser d'autres organes d'étranglement. Avec cette disposition, les deux tuyaux de descente obliques 12 se comportent comme des trajets d'étranglement dans lesquels la surpression de l'air transporteur est supprimée. 2487êS93 Les autres éléments de la forme de réalisation illustrée par la figure 2 ont la même fonction que les éléments correspon- dants sur la figure 1. D'après une variante de cette forme de réalisation, non représentée sur les-dessins, les conduits d'écoulement 3 peuvent être réalisés sous forme de trajets d'étranglement, de même que dans le cas de la figure 1.A cet effet, il faudra les prolonger en conséquence et les munir, à leurs extrémités inférieures, d'organes d'étranglement fixes ou réglables (analogues aux tiroirs 13). Les deux courants partiels de mélange peuvent être alors réunis immédiatement en aval des organes d'étranglement et être acheminés par un tuyau de des- cente commun 5 vers le pot de mélange 6, de même que dans le cas de la figure 1. REVENDICATIONS 1. Mélangeur à recirculation par gravité, se composant d'un réservoir de mélange à fond conique avec au moins deux orifices de décharge qui subdivisent le courant de produit en vrac en courants de mélange séparés et qui sont raccordés à un pot de mélange situé au-dessous, pot qui comporte une tubulure pour l'adduction d'air transporteur et qui est raccordé par un tuyau élévateur à la partie supérieure du réservoir de mélange, caractérisé en ce que le tuyau élévateur (8) s'étend à l'exté- rieur du réservoir de mélange (1) et uniquement en direction verticale et débouche dans un premier tuyau de descente (10) qui aboutit obliquement dans la partie supérieure du réservoir de mélange (1), et en ce que le pot de mélange (6) est décalé latéralement par rapport à l'axe central du réservoir de mélange, est disposé coaxialement par rapport au tuyau élévateur (8), au-dessous de celui-ci, et est raccordé aux orifices de décharge (4) par au moins un autre tuyau de descente oblique (5, 12). 2. Mélangeur à recirculation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un pot de déviation (9) est disposé entre l'extrémité supérieure du tuyau élévateur (8) et le premier tuyau de descente (10). 3. Mélangeur à recirculation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier tuyau de descente (10) a une section plus grande que le tuyau élévateur (8). 4. Mélangeur à recirculation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque orifice de décharge (4) est raccordé au pot de mélange (6) par son propre autre tuyau de descente (12). 2487C93 5. Mélangeur à recirculation selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est intercalé, dans chacun des autres tuyaux de descente (12), en amont du point o ils débouchent dans le pot de mélange (6), un organe d'étranglement (13) pour le réglage du débit du courant de mélange correspondant. 6. Mélangeur à recirculation selon la revendication 5, caractérisé en ce que les autres tuyaux de descente (12) sont réalisés sous forme de trajets d'étranglement.