Brevet FR2500325A1 — publié le 19820827

Cette invention est relative à un système d'alimentation rotatif destiné notamment à décharger un matériau se présentant sous la forme de graine grossiers, d'un réacteur à lit fluidisé. Cependant le système selon cette invention peut être également utilisé pour d'autres applications dans lesquelles un matériau comportant de fines particules, est délivré à une enceinte, ou décharge de cette enceinte, de manière que des fines particules soient, en même temps, séparées des particules grossières. La vitesse des gaz circulant au travers de la chambre de com- bustion dans ce qu'il est convenu d'appeler un réacteur à lit fluidisé, est si élevée que ces gaz entraînent une partie telle- ment importante de matériau finement divisé qu'il se forme une suspension de particules, laquelle s'étend vers la partie supé- rieure du réacteur, la densité de cette suspension décroissant vers la partie supérieure du réacteur. Des particules solides sont séparées des gaz déchargés de la partie supérieure du réacteur, en utilisant un séparateur de poussière et ces particules sont ramenées à la partie inférieure du réacteur. Les particules les plus grossières qui sont continuellement déchargées lorsque fonc- tionne le réacteur, se rassemblent dans la partie inférieure du réacteur. Le matériau qui est extrait de ce réacteur contient aussi cependant, un matériau finement divisé qui peut être séparé et ramené dans le rêacteur. Cependant, la séparation des fines particules entraîne des perturbations dans le fonctionnement de l'installation en raison notamment de la température élevée du matériau déchargé du réacteur, des quantités variables de ce maté- riau et de sa granulométrie. Le brevet américain n0 3 397 657 apporte une solution à ce problème, selon laquelle un matériau en grains grossiers est dé- chargé d'un réacteur à lit fluidisé en utilisant un tuyau d'aéra- tion et en séparant la fraction fine de la fraction grossière dans une conduite verticale disposée à l'extérieur du réacteur. Cepen- dant, on a remarqué qu'avec un tel procédé connu, la capacité de séparation n'est pas la meilleure possible. En conséquence, la présente invention se propose d'apporter un système permettant d'assurer simultanément le transfert et la classification ou tamisage du'matériau. Cette invention se propose plus particulièrement d'apporter un dispositif simple et fiable grâce auquel le matériau grossier peut être déchargé de façon 2 2500325 continue ou périodiquement, d'un réacteur à lit fluidisé et les fines particules qu'il contient peuvent être efficacement séparées et ramenées dans le réacteur. Le dispositif selon cette invention, c'est-à-dire un système d'alimentation rotatif comprend un rotor comportant des lames sensiblement axiales, entre lesquelles sont formées des poches débouchant vers les extrémités du rotor, un carter entourant le rotor et comportant un orifice d'admission et un orifice d'évacua- tion pour le matériau délivré et des moyens d'entraînement en ro- tation du rotor de manière que lesdites poches communiquent alter- nativement avec l'orifice d'admission et avec l'orifice d'évacua.- tion. y Le système selon cette invention est caractérisé en ce qu'on dispose dans le carter, un orifice d'entrée et un orifice de sor- tie pour l'air, afin de réaliser une circulation d'air au travers de la poche après passage de celle-ci devant l'orifice d'admis- sion du matériau. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexée qui en illustrent un mode de réalisation préféré, à titre d'exemple non limitatif. Sur les dessins i - la figure I est une vue en coupe verticale de cet exemple de réalisation préféré; - la figure 2 est une vue en plan en coupe selon A-À de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe d'un détail du dispositif selon B-B de la figure 2; et - la figure 4 est une vue en coupe d'un autre détail du dispo- sitif selon C-C de la figure 2. En se référant aux dessins on voit que le système selon l'in- vention comprend un rotor muni de lames 2, ce rotor étant fixé sur un arbre vertical 3. Des poches 4 qui débouchent vers les extrémités du rotor sont formées entre les lames du rotor. Ce rotor est entratné en rotation par des moyened'entraînement 5. Le rotor est entouré (d'une façon qui ne sera pas décrite ici) par un carter 6 refroidi à l'eau comportant un orifice d'admis- sion 7 et un orifice d'évacuation 8 pour le matériau délivré. A l'une des extrémités 9 du carter, qui, dans cet exemple de réali- sation, constitue la plaque de fond du dispositif, on prévoit 3 2500325 une partie 10 munie d'orifices 11, qui sont en communication avec l'orifice d'admission d'air 12 de manière que l'air puisse être amené en dessous de la zone perforée. Dans l'autre extrémité 13 du carter, qui dans le présent exemple de réalisation constitue la plaque de couverture (couvercle) du dispositif, on prévoit un orifice de sortie d'air 14. En regard de l'orifice de sortie 8 est disposée une valve de communication 15 qui est reliée à un moyen de commande 16. Dans la plaque de fond 17, juste en dessous de la poche adja- cente au rotor on dispose des orifices 18 au travers desquels de l'air peut être délivré à la poche du rotor et un orifice d'éva- cuation 19 pour l'air. L'orifice d'admission du matériau est connecté à une ouver- ture 21, prévue dans la grille 20 du réacteur à lit fluidisé, par l'intermédiaire d'une conduite 22 comportant plusieurs orifices d'admission d'air 23. Le principe de fonctionnement de ce dispositif est le suivant: Le matériau déchargé d'un réacteur à lit fluidisé est amené au travers de la conduite 22 reliée à l'ouverture 21 de la grille, à l'orifice d'admission de matériau 7 du système d'alimentation rotatif. Le matériau est refroidi dans la conduite par l'intermé- diaire d'une admission d'air au travers des orifices d'entrée 23. Le soufflage d'air empêche également partiellement, le matériau finement divisé de s'introduire dans le système d'alimentation rotatif. Lorsque la poche 4, située sous le rotor est pleine, elle se déplace, lorsque le rotor tourne, vers la position 42. Grâce à l'air amené dans les orifices 18, prévus dans le couvercle et qui est évacué au travers de l'orifice de sortie 19, on crée un cou- rant d'air au travers de la poche. L'air est amené à la poche sui- vante 43, en dessous de la plaque perforée 10 et l'air est déchargé de la partie supérieure du système d'alimentation rotatif, au tra- vers de l'ouverture 14. Le courant d'air amène le matériau finement divisé à se séparer du reste du matériau et les fines particules entraînées par l'air sont ramenées au réacteur. La granulométrie du matériau ramené au réacteur est déterminée par la quantité d'air (vitesse de l'air). Lorsqu'il n'existe plus d'insufflation d'air dans la poche 43, la salve de communication 15 s'ouvre de manière que les parti- cules grossières soient évacuées de la poche. Le mouvement de rotation du rotor peut être soit continu, soit périodique. Sa vitesse est définie en fonction de l'alimen- tation désirée. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. C'est ainsi que la structure du sys- tème d'alimentation continue peut différer de celle de l'exemple de réalisation décrit cidessus. De même l'évacuation de la poche du rotor peut être réalisée lorsque cette poche est dans une posi- tion pour laquelle il n'existe pas d'insufflation d'air. 2500325 REVENDICATIONS 1.- Système d'alimentation rotatif, notamment pour matériaux provenant d'un réacteur à lit fluidisé qui comprend un rotor (1) muni de lames sensiblement axiales (2) entre lesquelles sont dis- posées des poches (4) débouchant vers l'extrémité du rotor, un carter (6) entourant le rotor et comportant un orifice d'admission (7) et un orifice d'évacuation (8) pour le matériau délivré, des moyens (5) pour entrainer le rotor en rotation de manière que les poches soient amenées alternativement en communication avec l'ori- fice d'admission et avec l'orifice d'évacuation, ce système étant caractérisé en ce qu'il comporte un orifice d'admission d'air (12) et un orifice d'évacuation d'air (14), prévus dans ledit carter pour réaliser un courant d'air au travers d'une poche lorsque cette poche s'est déplacée sur l'orifice d'admission (7) du matériau délivré. 2.- Système d'alimentation rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une plaque perforée (17) est disposée dans le carter afin de délivrer l'air à la poche. 3.- Système d'alimentation rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une valve de communication (15) qui est disposée dans l'orifice d'évacuation (8) du matériau déli- vré. 4.- Système d'alimentation rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice d'évacuation (8) du matériau déli- vré, l'orifice d'admission d'air (12) et l'orifice d'évacuation d'air (14) sont disposés de manière à communiquer avec la même poche de rotor. 5.- Système d'alimentation rotatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre (3) du rotor (1) est sensiblement vertical. 6.- Système d'alimentation rotatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mouvement de rotation est périodique, la durée d'une période de ce mouvement correspondant à l'angle de rotation du rotor qui correspond au pas des lames du rotor.