Brevet FR2500421A1 — publié le 19820827

La présente invention concerne un récipient-silo pour matières sous forme pulvérulente et/ou à grains fins transportables pneumatiquement, qui peuvent être prises à partir d'un réservoir ou d'une plate-forme et/ou qui doivent être stockées dans un silo, le récipient comportant un raccord de vidage, un raccord de mise en pression et un raccord de remplissage et en outre un filtre étant disposé dans la zone supérieure du récipient et étant relié par un tuyau et par l'intermédiaire d'une vanne à plusieurs voies à un générateur de vide. Les wagons Ucs des Chemins de fer Allemands (c.f. prospectus "DB Güterwagen" édition 1978) comportent des récipients-pour silos de ce type. Les récipients des wagons Ucs comportent en haut un orifice de remplissage pouvant être obturé par un couvercle rabattable. Sur le récipient sont installés des manomètres et des soupapes de saleté. Pour l'introduction d'air comprimé, il est prévu de chaque cté du wagon et à peu près au milieu un raccord d'air comprimé. Dans ces wagons, il est prévu, sur les côtés, des tubulures de raccordement des tuyaux de vidage. Les wagons Ucs conviennent pour le transport de produits secs pulvérulents et à grains fins, comme du ciment, du calcaire en poudre, du sable de quartz, de la soude et de l'alumine.Ils sont également appropriés pour le transport de produits alimentaires comme du sucre, de la farine, du sel, du gruau, du sel et des substances semblables et, dans ce but, ils sont pourvus d'un revêtement intérieur spécial. Avec le dispositif de décharge à air comprimé des wagons Ucs, il est possible d'effectuer seulement un déchargement du contenu du récipient, par l'intermédiaire de tuyaux, dans des silos ou des structures semblables. Avec une surpression admise de 2,5 bar, il est possible de franchir d'assez grandes distances et différences de hauteur. Le remplissage des wagons Ucs s'effectue par l'intermédiaire des orifices de remplissage qui sont prévus à leurs extrémités supérieures, à savoir qu'un tel wagon est amené à proximité d'un silo à décharger et que l'orifice de remplissage du wagon Ucs est raccordé avec l'orifice inférieur de vidage du silo par l'intermédiaire d'un court tuyau de vidage de telle sorte que le produit fluide se trouvant dans le silo puisse s'écouler par l'intermédiaire du tuyau de vidage et sous l'effet de la force de gravité dans le récipient du wagon Ucs. I1 peut arriver qu'un silo soit rempli partiellement d'un produit déterminé et soit ensuite rempli avec un produit identique mais de qualité moins bonne. I1 peut alors être nécessaire d'enlever à nouveau du silo le produit de moins bonne qualité qui a été introduit en dernier dans le silo. Cette opération n'est possible qu'en faisant intervenir des moyens très motteux et en n'obtenant qu'un résultat très peu satisfaisant, du fait qu'initialement le produit de bonne qualité se trouvant dans la zone inférieure du silo est déchargé de ce dernier par son orifice inférieur de vidage et est ensuite réintroduit à la partie supérieure du silo.Aussitôt que le produit de mauvaise qualité apparaît dans l'orifice de vidage, ce produit est évacué séparément et il est jeté ou bien, pour autant que cela soit possible, il est reconditionné et réintroduit dans le silo. Avec ce mode opératoire, une grande proportion du produit de bonne qualité contenu dans le silo est, soit jetée, soit soumise à un reconditionnement ultérieur, ce qui se traduit soit par une grande perte de matière soit par des frais élevés correspondants. Une installation connue de transport par aspiration pneumatique (volume IIB de "Ingenieurs Taschenbuch; 28ème édition, page 550) se compose d'une tuyère d'aspiration reliée à une tuyauterie qui débouche dans un récipient d'aspiration, auquel cas il est prévu, en considérant la direction d'écoulement, un filtre placé en aval du récipient d'aspiration et une pompe placée en aval du filtre. L'air est refoulé dans l'atmosphère par la pompe. Avec une telle installation de transport par aspiration pneumatique, il est possible de transporter simultanément à partir de plusieurs endroits le produit à amener en un lieu de collecte. Le produit est aspiré, sous l'effet de la dépression de 0,4 à 0,7 bar qui est produite par la pompe, par la tuyère d'aspiration, il est transporté par le tuyau souple ou rigide jusqu'au récipient collecteur, il est séparé de l'air de transport dans ce récipient collecteur du fait de la diminution de vitesse et il est déchargé par l'intermédiaire d'une roue alvéolaire ou d'un sas pendulaire. L'air chargé en poussières qui sort du récipient d'aspiration est épuré dans le cyclone placé en aval et passe ensuite dans la pompe.L'épuration de l'air sortant dans un cyclone produit une grande perte de charge de sorte que, avec de telles installations de transport par aspiration pneumatique, on ne pellet franchir que de faibles différences de hauteur. En outre, l'air sortant du cyclone contient toujours des poussières, ce que provoque une forte usure dans l'installation de génération de dépression. Cette installation ne fonctionne par conséquent pas d'une manière exempte de poussières. On connaît par ailleurs d'après le brevet U.S. nO 3.069.20C un dispositif de transfert de charge entre un récipient à vider et un récipient à remplir ou analogue. On connaît ainsi un récipient de transport à l'extrémité supérieure duquel il est prévu une chambre d'air qui est séparée par une cloison séparatrice du reste du volume du récipient. Dans la cloison séparatrice, il est prévu des ouvertures dans lesquelles sont logés des sacs de filtrage. La chambre d'air est reliée par un tuyau d'air, par l'intermédiaire d'une vanne à quatre voies, à une pompe qui établit un vide d'environ 0,35 bar.A une certaine distance des sacs de filtrage, un tube de remplissage débouche dans le récipient de transport et permet d'aspirer dans celui-ci à partir d'un récipient à vider, des matières à grains fins transportables pneumatiquement, lorsque la pompe est reliée par l'intermédiaire de la vanne à quatre voies de façon à établir une dépression dans la chambre d'air. L'extrémité inférieure du récipient de transport est pourvue d'un tube de vidage par lequel les matières pulvérulentes ou à grains fins transportables pneumatiquement sont déchargées du récipient de transport quand la vanne à quatre voies est commandée de telle sorte que la pompe produise une surpression dans la chambre d'air. Les opérations nécessaires de commutation se déroulent automatiquement. Le tuyau d'air reliant la chambre d'air au récipient de transport et à la pompe sert simultanément de tuyau de vide et de tuyau de pression de sorte que tous les raccords et ensembles qui sont en liaison avec ce tuyau doivent être agencés en correspondance à ces sollicitations différentes. Pour la pression de service de 0,35 bar qui est utilisée, on ne peut pas franchir de grandes différences de niveaux de sorte que le vidage et le remplissage de récipients avec ce récipient de transport s'effectuent essentiellement seulement à un même niveau. Par rapport à cet état de la technique, l'invention a pour but de résoudre un problème précis qui consiste à réaliser un récipient-silo, dans lequel la zone d'aspiration et la zone de refoulement sont séparées l'une de l'autre de manière à pouvoir ainsi tenir compte de façon optimale des différentes sollicitations dans les diverses zones. Ce but est atteint selon l'invention par le fait que le tuyau est un tuyau de vide et débouche dans une vanne qui est reliée par un tuyau d'aspiration à un compresseur, et qu'un tuyau de re foulement partant du compresseur aboutit à une autre vanne qui est reliée par un autre tuyau de refoulement au récipient-silo. I1 est ainsi possible de séparer complètement l'une de l'autre la zone d'aspiration et la zone de refoulement de manière qu'il soit seulement nécessaire de faire en sorte, dans la zone d'aspiration ou bien lors du fonctionnement en aspiration, qu'aucune poussière ne parvienne dans les tuyaux d'aspiration ou dans les tuyaux de dépression alors que ces mesures ne sont pas nécessaires dans la zone de refoulement ou pour les tuyaux de refoulement. Avantageusement, le filtre est disposé dans la zone supérieure avant du récipient-silo. A cet effet, le filtre peut être un filtre tubulaire, comprenant un tube perforé amovible entouré par un tissu filtrant. I1 est recommandé d'entourer le tube perforé avec un tissu de nylon spécial regenésable. Comme tube de filtrage, on peut utiliser un tube V A. Dans le cadre de la présente invention, il est également possible d'utiliser comme filtre un filtre en céramique. On est ainsi assuré que le filtre soit résistant à l'usure et produise un bon effet de filtrage. Pour protéger encore les dispositifs de génération de vide qui sont sensibles ainsi que les vannes contre un endommagement par des poussières, il est prévu, conformément à une autre caractéristique de l'invention, de disposer, dans le tuyau de vide partant du filtre un filtre supplémentaire pour des fonctionnements en aspiration et en refoulement. Il est ainsi possible de séparer de petites particules de poussière très fines qui sont encore entraînées par l'air évacué. Avantageusement il est prévu dans le tuyau de vide un robinet à trois voies qui est relié par un tuyau d'admission à un compresseur et par un tuyau d'aspiration à un filtre à air. En outre le compresseur peut être relié par un tuyau de refoulement à un autre robinet à trois voies duquel partent d'une part un tuyau de décharge d'air aboutissant à un amortisseur de bruit et un autre tuyau de refoulement aboutissant au récipient. I1 est ainsi possible, en fonction de la position du robinet à trois voies prévu dans le tuyau de vide et du robinet à trois voies prévu dans le tuyau de refoulement de produire dans le récipient-silo un vide ou une surpression. En outre il est recommandé de prévoir à l'extrémité arrière du récipient un mélangeur qui est en communication avec le tuyau de refoulement partant du robinet à trois voies. Un tuyau de refoulement peut également relier le mélangeur à l'extrémité avant du récipient. En outre il est recommandé d'agencer le récipient sous la forme d'un récipient basculant. Pour passer du fonctionnement en aspiration au fonctionnement en refoulement, ou inversement, il suffit de modifier en correspondance les positions des deux robinets à trois voies. Pour l'épuration du filtre du récipient et du filtre supplémentaire, le tuyau de vide peut être mis en pression. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, il est prévu que l'air comprimé sortant du compresseur pour produire le vide pendant le fonctionnement en aspiration puisse être utilisé comme air de transport additionnel, par l'intermédiaire d'un injecteur (air d'accélération), suivant le poids spécifique du produit à aspirer. L'invention concerne également un procédé pour remplir le récipient-silo du type défini ci-dessus avec des produits pulvérulents et/ou à grains fins pouvant être transportés pneumatiquement, à partir d'un réservoir ou bien d'une plate-forme, ces éléments étant reliés au récipient par l'intermédiaire d'un tube de vidage. Le produit s'écoule ou ruisselle par l'intermédiaire du tube de vidage et sous l'action de la force de gravité depuis le silo jusque dans le récipient-silo placé en dessous. On rencontre alors les difficultés mentionnées ci-dessus. L'invention a donc pour but de fournir un procédé du type défini ci-dessus, à l'aide duquel un silo peut être vidé à partir du haut. Pour atteindre ce but, il est proposé selon l'invention que le tube de vidage soit introduit à partir du haut dans le réservoir ou sur la plate-forme jusque dans la zone supérieure de la masse de produit stocké et que le récipient-silo soit mis sous vide à l'aide d'un compresseur le vide pouvant atteindre une pression absolue de 0,1 bar (différence de pression de 0,9 bar par rapport à la pression atmosphérique). A cet égard, il est recommandé de produire le vide dans le récipient par l'intermédiaire d'un filtre, notamment un filtre d'aspiration. I1 est ainsi possible de vider complètement par le haut un silo qui peut avoir par exemple une hauteur de 40 mètres. En outre il est possible, en cas de nécessité, d'aspirer hors du silo la couche supérieure jusqu'à une hauteur déterminée et de la remplace le cas échéant par une autre. Dans ce cas, le procédé peut être mis en pratique de telle sorte que les produits stockés dans le silo soient evacués par le haut du silo par l'intermédiaire du tube de vidage. A cet effet, il est possible d'aspirer l'air de transport hors du récipient par l'intermédiaire d'un filtre d'aspiration. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin unique annexé qui est un schéma d'un circuit d'établissement de pression et de vide, le récipient-silo selon l'invention étant, pour simplifier le dessin, simplement représenté par des lignes en trait interrompu. A l'extrémité avant 2 du récipient 1, il est prévu dans la zone supérieure un filtre 3 à partir duquel un tuyau 4 sort à l'extérieur au travers de la surface frontale avant 5 du récipient 1. Dans le tuyau 4, il est prévu un robinet d'arrêt 6, qui se compose d'un tiroir plat 7 en forme de coin et d'un vérin 8 actionné hydrauliquement ou pneumatiquement Le vérin 8 s'appuie, d'une manière non représentée en détail, sur le récipient 1. Dans le tuyau d'aspiration 4, il est prévu un flexible en caoutchouc 9 de façon à donner une légère flexibilité au tuyau 4. Le tuyau d'aspiration 4 débouche dans le fond 10 d'un filtre supplémentaire 11 pourvu d'une plaque frittée 12. Un autre tuyau de dépression 14 part du couvercle 13 du filtre supplémentaire 11 et il est prévu dans ce tuyau un manomètre de service 15. Le tuyau de dépression 14 aboutit à un robinet à trois voies 16, duquel part un tuyau de vide 17 aboutissant à un compresseur 18. En outre un tuyau d'aspiration 19 part du robinet à trois voies 16 et débouche dans un filtre à air 20. Le robinet à trois voies 16 comporte deux positions de commande, à savoir une premiere position dans laquelle les tuyaux 14 et 17 sont reliés entre eux et une seconde position dans laquelle les tuyaux 19 et 17 sont reliés entre eux. Du compresseur 18, entraîné par un moteur 21, part un tuyau de refoulement 22 qui aboutit à un autre robinet à trois voies 23. Le tuyau de refoulement 22 est protégé contre une surpression par une soupape de sureté 24. Du robinet à trois voies 23 part un tuyau de refoulement 25 qui débouche dans un mélangeur 26 placé à l'extré- mité arrière 27 du récipient 1. Du mélangeur 26 part un autre tuyau de refoulement 28 qui débouche par son extrémité avant 2 dans le récipient 1. Sur le mélangeur 26, il est prévu deux manomètres de service 29 et 30 et deux soupapes de sûreté 31 ainsi que deux robinets d'arrêt de gaz à deux voies 32, 33 tandis qu'un orifice de vidage 35 est disposé à l'extrémité arrière 27 du récipient 1. Du robinet à trois voies 23 part un tuyau 36 aboutissant à un amortisseur de bruit 37 comportant un tube d'échappement 38 duquel sort l'air porteur épuré. Le récipient 1 peut être levé et abaissé dans la direction de la double flèche 39 de manière que le récipient 1 puisse être actionné comme un récipient basculant. Sur le récipient 1, il est prévu une soupape de vide 40 ainsi que deux tubulures de remplissage 41 et 42. Le mode de fonctionnement du récipient-silo 1 est le suivant : pour le vidage du récipient 1 rempli d'une matière pulvérulente, le robinet à trois voies 16 est manoeuvré de façon que les tuyaux 17 et 19 soient mis en communication l'un avec l'autre et que la liaison entre les tuyaux 14 et 17 soit coupée. En outre, le robinet à trois voies 23 est commandé de telle sorte que la liaison entre les tuyaux 22 et 36 soit coupée et que la liaison entre les tuyaux 22 et 25 soit établie.Le compresseur en service aspire, au travers du filtre 20, de l'air qui parvient par l'intermédiaire du tuyau d'aspiration 19, du robinet à trois voies 16 et du tuyau de vide 17, dans le compresseur 18 et qui est refoulé à partir de celuici, par l'intermédiaire du tuyau 22, du robinet à trois voies 23 et du tuyau 25, dans le mélangeur 26 de façon à parvenir ensuite, par l'intermédiaire du tuyau 28, dans la partie avant 2 du récipient 1. Ainsi il s'établit dans le récipient 1 une surpression par laquelle la matière pulvérulente se trouvant dans le récipient 1 est refoulée vers un silo par l'intermédiaire d'un orifice de décharge, non représenté en détail sur le dessin. Par une manoeuvre correspondante des robinets à trois voies 16 et 23, on peut passer d'un mode de fonctionnement en refoulement à un mode de fonctionnement en aspiration, et inversement. A cet effet, le robinet à trois voies 16 est commandé de manière qu'il ferme les tuyaux 17 et 19 et qu'il relie entre eux les tuyaux 17 et 14. De la même manière, le robinet à trois voies 23 est commandé de manière qu'il isole l'un de l'autre les tuyaux 22 et 25 et qu'il relie entre eux les tuyaux 22 et 36. Dans cette position des robinets à trois voies 16 et, 23, de l'air est aspiré à partir du récipient 1 et au travers du filtre 3 lorsque le compresseur 18 fonctionne. Cet air s'écoule par l'intermédiaire du tuyau de vide 4, du filtre additionnel ll ét du tuyau de vide 14 de manière à parvenir dans le compresseur 18 par I1 intermédiaire du robinet à trois voies 16 et du tuyau d'aspiration 17.A partir de là, l'air parvient par l'intermédiaire du tuyau de refoulement 22, du robinet à trois voies 23, et du tuyau de décharge 36 dans l'amortisseur de bruit 37 comportant le tuyau d'échappement 38 duquel il sort sous la forme d'air porteur pur ou propre. De cette manière, on produit à l'intérieur du récipient 1 un vide pouvant atteindre une pression absolue de 0,1 bar (différence de pression de 0,9 bar par rapport à la pression atmosphérique), ce qui permet de produire un grand effet d'aspiration donnant la possibilité de transférer par aspiration, à partir d'un silo d'une hauteur de 40 mètres par exemple, la matière sous forme pulvérulente et/ou à grains fins qui est stockée dans celui-ci, par transport pneumatique jusque dans le récipient 1. Aussi bien le vidage que notamment également le remplissage du récipient 1 peuvent être réalisés d'une manière complètement exempte de poussières. REVENDICATIONS 1. Récipient-silo pour matières pulvérulentes, et/ou à grains fins transportables pneumatiquement, qui doivent être prises dans un réservoir ou sur une plate-forme et/ou qui doivent être stockées dans un silo, le récipient-silo comportant une tubulure de vidage, une tubulure de mise en pression et une tubulure de remplissage ainsi qu'un filtre placé dans sa zone supérieure et qui est relié par un tuyau et par l'intermédiaire d'une vanne à plusieurs voies à un générateur de vide, caractérisé par le fait que ledit tuyau, est un tuyau de vide (4, 14) et débouche dans une vanne (16) qui est reliée par un tuyau d'aspiration (17) à un compresseur (18), et qu'un tuyau de refoulement (22) relie le compresseur (18) à une autre vanne (23) qui est reliée par un autre tuyau de refoulement (25) au récipient-silo. 2. Récipient-silo selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la vanne (16) placée dans le tuyau de vide (14) est un robinet à trois voies (16) duquel part un tuyau d'aspiration (19) aboutissant à un filtre à air (20). 3. Récipient-silo selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la vanne (23) placée dans le tuyau de refoulement (22) est un robinet à trois voies (23) duquel part un tuyau de sortie d'air (36) aboutissant à un amortisseur de bruit (37). 4. Récipient-silo selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le filtre (3) est un filtre tubulaire comportant un tube perforé amovible entouré par un tissu filtrant (34). 5. Récipient-silo selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le tube perforé (3) est entouré par un tissu de nylon spécial régénérable (34). 6. Récipient-silo selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le tube de filtrage (3) est un tube VA. 7. Récipient-silo selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le filtre (3) est un filtre en céramique. 8. Récipient-silo selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend dans le tuyau de vide (4) partant du filtre (3) un filtre supplémentaire (11) pour des fonctionnements en aspiration et en refoulement. 9. Récipient-silo selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend, à son extrémité arrière (27) un mélangeur (26) qui est en communication avec le tuyau de refoulement (25) partant du robinet à trois voies (23). 10. Récipient-silo selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'un tuyau de refoulement (28) relie le mélangeur (26) à l'extrémité avant (2) du récipient (1). 11. Récipient-silo selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il est agencé en récipient basculant. 12. Récipient-silo selon lune quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que, pour passer du fonctionnement en aspiration au fonctionnement en refoulement ou inversement, les deux robinets à trois voies (16, 23) doivent être commandés en correspondance. 13. Récipient-silo selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que, pour le nettoyage du filtre (3) du récipient (1) et du filtre supplémentaire (11), le tuyau de vide (4) peut être soumis à une pression. 14. Récipient-silo selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que l'air comprimé sortant du compresseur (18) pour la génération de vide pendant le fonctionnement en aspiration est utilisé comme air de transport additionnel par l'intermédiaire d'un injecteur (air d'accélération), en fonction du poids spécifique de la matière à aspirer. 15. Procédé de remplissage du récipient-silo selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, avec des matières pulvérulentes et/ou à grains fins transportables pneumatiquement à partir d'un réservoir ou d'une plate-forme, ce réservoir ou cette plate-forme étant relié au récipient de stockage par l'intermédiaire d'un tube de vidage qui est introduit par le haut dans le réservoir ou sur la plate-forme jusque dans la zone supérieure de la matière stockée, et un vide étant établi dans le récipient-silo par l'intermédiaire d'un filtre, caractérisé par le fait qu'on produit dans le récipientsilo à l'aide d'un compresseur un vide pouvant atteindre 0,1 bar de pression absolue (différence de pression de 0,9 bar par rapport à l'atmosphère). 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé par le fait que le vide est produit dans le récipient-silo par l'intermédiaire d'un filtre d'aspiration. 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 ou 16, caractérisé par le fait que les matières stockées dans le silo peuvent être aspirées à partir du haut du silo par l'intermédiaire du tube de vidage. 18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé par le fait que l'air de transport est aspiré à partir dudit récipient-silo par l'intermédiaire d'un filtre d'aspiration.