Brevet FR2508153A1 — publié le 19821224

L'invention se rapporte à une installation pour le séchage du charbon, notamment du charbon brun lignitique, au moyen de vapeur et/ou d'eau chaude, dans laquelle le charbon est préchauffé à l'aide d'eau chaude etou de vapeur, puis traité à la vapeur et, finalement traité par détente, et qui comporte plusieurs appareils de traitement à la vapeur qui peuvent être réunis entre eux en un groupe et être mis en communication par l'intermédiaire de vannes avec des condui- tes collectrices conduisant de la vapeur vive, de la vapeur transférée en provenance des appareils de traitement de la vapeur et de l'eau chaude provenant de réservoirs annexes. On conna t déjà de telles installations, par exemple par le brevet AT 287 6480 Le fait de réunir plusieurs appareils de traitement à la vapeur en un groupe commun apporte dans ce cas des avantages en ce qui concerne l'exploitation de l'éner- gie mise en oeuvre Selon le nombre des appareils de traite- ment à la vapeur réunis en un même groupe, on peut établir des programmes cycliques dans lesquels les différents appa- reils doivent tout d'abord être remplis de la matière à sé- cher Dans une première phase du traitement, on procède en- suite à un premier préchauffage et, à cet effet, en ouvrant des vannes, on arrose le charbon à préchauffer d'eau chaude provenant d'un réservoir annexe dans lequel est introduite l'eau chaude extraite ou condensée d'un appareil de traite- ment à la vapeur Cette eau de préchauffage peut à son tour être renvoyée dans le réservoir annexe de l'appareil de trai- tement à la vapeur correspondant Habituellement, on procède en outre à un deuxième préchauffage à la vapeur Cette vapeur utilisée pour le préchauffage est prélevée sur un autre ap- pareil de traitement à la vapeur du groupe dont la phase de traitement à la vapeur vient de se terminer Lors du trans- fert de la vapeur de cet autre appareil à l'appareil dans le- quel doit s'effectuer le deuxième préchauffage, il se produit une détente partielle qui se prolonge jusqu'à ce que les pres- sions régnant dans les deux appareils soient à peu près équi- librées Dans des installations de ce genre qui sont déjà con- nues, cette première détente commence à une pression de va- peur saturée d'environ 30 bars, l'équilibre des pressions s'établissant à environ 8 bars après le transfert Après le deuxième préchauffage, de la vapeur vive est introduite dans les appareils de traitement à la vapeur, le séchage s'effec- tuant suivant le procédé Fleissner Après l'achèvement de cet- te phase de traitement à la vapeur, on procède maintenant à la première détente dans le premier appareil de traitement à la vapeur, la vapeur saturée sortant de ce premier appareil étant envoyée à un autre appareil du même groupe dans lequel se déroule la deuxième phase de préchauffage Etant donné que la première détente ne conduit pas encore à l'établissement d'une pression atmosphérique, la deuxième détente consécutive de cet appareil de traitement à la vapeur peut être utilisée pour le premier préchauffage d'un autre appareil, par asper- sion d'eau chaude, l'eau chaude s'écoulant du réservoir annexe du premier appareil dans l'appareil dans lequel doit s'effec- tuer le premier préchauffage La pression résiduelle du pre- mier appareil de traitement à la vapeur qui règne après la deuxième détente, est relâchée par ouverture d'une liaison menant à l'air libre, après quoi le couvercle inférieur de l'appareil de traitement à la vapeur peut être ouvert pour procéder à la vidange et, après la fermeture du couvercle in- férieur et l'ouverture du couvercle supérieur, on peut rem- plir à nouveau l'appareil de charbon à sécher Suivant l'a- gencement de cette installation, on peut exécuter certains cy- cles prédéterminés d'après un déroulement de programme pré- déterminé Toutefois, la rentabilité d'une telle installation peut être considérablement détériorée par la chute de produc- tion d'un ou de quelques appareils de traitement à la vapeur. Lorsqu'un appareil d'un groupe est défaillant, il peut être nécessaire de mettre à l'arrêt l'ensemble des appareils de ce groupe jusqu'à ce que la panne soit réparée Lorsqu'il est prévu des conduites collectrices pour établir les diverses communications reliant les appareils de traitement à la va- peur entre eux, on peut en principe envisager de faire tra- vailler l'installation en un cycle à trois appareils au lieu du cycle à quatre appareils,-comme dans le brevet AT 287 648 précité, grace à une commande appropriée des vannes, mais ceci se traduit par une chute importante de la capacité de production Dans les installations déjà connues, il n'est pos- sible en aucun cas d'adapter le mode de conduite aux besoins du moment considéré avec une bonne souplesse ni, par consé- quent;, de tenir compte d'une façon économique des différen- tes matières premières à déshydrater. L'invention vise à perfectionner une installation du genre cité au début du présent mémoire de telle manière qu'en cas de défaillance d'un ou de plusieurs appareils de traitement à la vapeur, il ne soit pas nécessaire de conti- nuer à faire travailler l'ensemble de l'installation dans un mode de production freinée ou même avec mise à l'arrêt du groupe correspondant, mais qu'il soit au contraire possible de conserver intacte la capacité de production même en cas de défaillance de plusieurs appareils de traitement à la va- peur Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait -20 que les conduites collectrices d'un groupe peuvent être re- liées, au-delà du groupe considéré, aux conduites collectri- ces d'au moins un autre groupe ou à au moins un appareil de traitement à la vapeur supplémentaire De cette façon, on peut procéder à l'aspersion au moyen d'eau chaude provenant de n'importe quel réservoir annexe dans n'importe quel appa- reil de traitement à la vapeur, même s'il appartient à un autre groupe; et on peut procéder au transfert de vapeur sa- turée entre n'importe quels appareils d'un m 9 me groupe et n'importe quels appareils du reste de l'installation Grâce à cet agencement, il est possible d'adapter de façon appro- priée le nombre total des appareils de traitement à la vapeur réunis en un même groupe, et l'on peut sans difficulté faire travailler l'installation en un cycle à cinq ou six appareils si ceci apparaît avantageux et économique en tenant compte de la chute de production ou de la nature du produit à déshy- drater Cette grande souplesse dont on dispose pour la condui- te du traitement est assurée de façon particulièrement clai- re par le fait que chaque conduite collectrice des divers groupes, au moins celles qui conduisent l'eau chaude en pro- venance des réservoirs annexes et celles qui conduisent la vapeur transférée provenant des appareils de traitement à la vapeur, peut être reliée par une vanne d'arrêt à une conduite de liaison continue distincte qui traverse tous les groupes. Dans cette construction, les tubes plongeurs partant des ré- servoirs annexes correspondants peuvent être fermés par des vannes et débouchent dans une conduite collectrice de groupe ou conduite montante, qui peut être à son tour fermée par des vannes et par laquelle s'effectue l'acheminement de l'eau chaude aux différents appareils de traitement par la vapeur pour l'aspersion de l'eau chaude Ceci est valable pour la liaison à l'intérieur du groupe Pour établir la communica- tion avec les appareils de traitement à la vapeur d'un groupe voisin, ou avec l'appareil ou les appareils de traitement à la vapeur de réserve, il est prévu une conduite de dérivation partant de la conduite montante ou de chacune des conduites montantes précitées, qui peut être fermée par une vanne et qui mène à une conduite de liaison menant elle-même au groupe voisin à l'appareil ou aux appareils de traitement à la vapeur de réserve, ce qui permet de réaliser un raccordement. Les conduites de transfert des appareils de traite- ment à la vapeur d'un même groupe peuvent également être fer- mées par des vannes respectives et réunies en une conduite de groupe d'appareils de traitement à la vapeur, de sorte qu'il peut se produire un transfert de vapeur saturée entre tous les appareils d'un même groupe Une conduite de liaison, par laquelle les différentes conduites collectrices de groupes (conduites montantes) sont réunies, permet de raccorder des appareils appartenant à des groupes voisins ou l'appareil de réserve Dans le cas d'une panne d'un appareil d'un groupe, cette construction permet de continuer à faire travailler ce groupe dans un cycle à trois appareils, ou de raccorder ces appareils à d'autres groupes, ou encore de raccorder un appa- reil de réserve Si cet appareil de réserve n'est pas utilisé comme appareil de rechange, il peut être raccordé à un groupe, en qualité de cinquième appareil. Toutefois, cette conduite de liaison distincte per- met surtout de réaliser dans la phase de transfert de vapeur saturée un équilibre de pression suffisant par l'intermédiai- re des autres groupes, l'installation étant de préférence agencée de manière que les vannes appartenant à différents groupes et qui débouchent dans les conduites collectrices servant à conduire la vapeur transférée en provenance des ap- pareils de traitement à la vapeur, puissent être couplées entre elles pour l'exécution de manoeuvres d'ouverture et de fermeture de même sens De cette façon, on peut relier simul- tanément deux ou plus de deux appareils de traitement à la vapeur travaillant dans la phase de première détente à deux ou plus de deux appareils dans lesquels doit s'effectuer le deuxième préchauffage, de sorte qu'on obtient une capacité de déshydratation particulièrement économique et régulière. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion appara tront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, la Fig 1 est une représentation schématique des circuits de conduites d'une installation suivant l'invention; la Fig 2 est une représentation à plus grande échelle d'un groupe complet de l'installation de la Fig 1; la Fig 3 montre une autre forme de réalisation d'une installation suivant l'invention; les Fig 4 à 6 montrent le déroulement dans le temps du procédé utilisant respectivement trois, quatre ou cinq appareils de traitement à la vapeur dans un même cycle, avec une durée de cycle constante. Sur la Fig 1, on a représenté uniquement les appa- reils de traitement à la vapeur 1 à 17 Les appareils 1 à 4, à 8, 9 à 12 et 13 à 16 sont rassemblés en groupes, les con- duites collectrices des groupes pour le traitement à la va- peur vive étant désignées par la référence 18, les conduites pour le transfert de la vapeur saturée provenant d'autres appareils par la référence 19 et les conduites collectrices prévues pour l'aspersion à l'eau chaude par la référence 20. La référence 17 désigne l'appareil de réserve A chacun des appareils de traitement à la vapeur 1 à 17 est associé un réservoir annexe 21 à 37 respectivement. Il est également prévu des conduites de liaison con- tinues traversant tous les groupes, la conduite 38 pour la vapeur vive, la conduite 39 pour le transfert de la vapeur saturée et C la conduite 40 pour l'aspersion là l'eau chaude, les différentes conduites collectrices de groupes 18, 19 et pouvant être raccordées aux conduites de liaison corres- pondantes 38, 39 et 40 par des vannes 41, 42 et 43 respecti- vement Chaque appareil de traitement à la vapeur 1 à 17 est équipé en supplément du nombre correspondant de vannes, qui sont en liaison avec les conduites collectrices de groupes. Lorsque, dans cette installation, un appareil, par exemple l'appareil 12, est défectueux, l'appareil 17 peut lui être raccordé, la vanne 44 du réservoir annexe 37 qui appar- tient à l'appareil 17 étant ouverte de sorte que, de l'eau chaude prévue pour l'aspersion dans la première phase de pré- chauffage peut être acheminée à ltappareil 11, par exemple par l'intermédiaire de la conduite de liaison 40 et de la condui- te collectrice de groupe 20 La m Lme observation est valable lorsque ltappareil de réserve doit 9 tre raccordé à l'appareil 7 pour lui envoyer de la vapeur saturée Dans ce cas, la vanne 42 interposée entre la conduite collectrice de groupe 19 et la conduite de liaison 39 doit 4 tre ouverte. Dans la représentation de la Fig 2, le premier grou- pe d'appareils est représenté à plus grande échelle Les ap- pareils sont ici également désignés par les références 1, 2, 3 et 4 et les réservoirs annexes correspondants par les réfé- rences 21, 22, 23 et 24 Les vannes des réservoirs annexes sont désignées par la référence 44, les réservoirs annexes débouchant par l'intermédiaire de ces vannes 44 dans une con- duite montante 45 qui débouche à son tour dans la conduite col- lectrice de groupe 20 La conduite collectrice de groupe 20 peut à son tour être reliée par l'intermédiaire d'une vanne 43 à la conduite de liaison 40 qui s'étend sur tous les grou- pes La conduite de liaison prévue pour le transfert de la vapeur est désignée ici également par la référence 39, et la conduite de liaison commune à tous les groupes et servant a l'introduction de la vapeur vive est désignée ici également par la référence 38 Au-dessus des appareils de traitement à la vapeur 1 à 4 sont prévues autant de trémies d'alimentation 46 qui peuvent être fermées au moyen d'un clapet hydraulique 47 Après l'ouverture du couvercle supérieur 48 de l'appareil 1 à 4 correspondant, le remplissage de cet appareil peut s'ef- fectuer par l'intermédiaire d'un tube d'alimentation 49 Il est prévu en outre sur chaque appareil de traitement à la va- peur un clapet inférieur 50 par l'intermédiaire duquel la ma- tière déshydratée peut être évacuée et introduite dans la chambre de postventilation 51 De l'air est injecté dans la chambre de post-ventilation par un ventilateur 52 et des con- duites 53, le charbon séché étant post-séché et refroidi par cette opération Le charbon séché parvient, par une vanne 54, sur des évacuateurs à secousses ou à vibrations 55 et, ensui- te, à un dispositif d'évacuation 56 L'air chargé de poussiè- res qui sort des chambres de post-ventilation 51 est aspiré par des conduites 57 et épuré dans un séparateur de poussiè- res à cyclone 59 L'air usé est éjecté par un autre ventila- teur 59 et au moyen d'une cheminée 60. L'eau chaude déjà considérablement refroidie, notat- ment l'eau qui, après avoir servi au préchauffage du charbon dans un appareil de traitement à la vapeur, s'écoule dans le réservoir annexe correspondant, est évacuée par l'intermé- diaire de vannes 61 dans un réservoir d'eau boueuse 63 et traitée de façon appropriée. Les appareils de traitement 1 à 4 présentent une sé- rie de vannes par l'intermédiaire desquelles chaque appareil peut être mis en liaison avec les conduites collectrices de groupes 18, 19 et 20 De cette façon, tous les appareils d'un même groupe peuvent être reliés sélectivement les uns aux autres et, en supplément, de la façon déjà décrite en regard de la Fig 1, il est possible de réaliser au moyen des vannes 41, 42, 43 une liaison avec les conduites de liaison communes à tous les groupes, de sorte qu'on peut leur raccorder des appareils d'autres groupes ou un appareil de réserve. Dans la forme de réalisation représentée sur la Fig. 3, il est prévu seize appareils de traitement à vapeur répar- tis en groupes de quatre appareils chacun, les groupes d'ap- pareils pouvant être reliés entre eux deux à deux avec ces conduites Les appareils sont à nouveau désignés par les ré- férences 1 à 16 et les réservoirs annexes correspondants par les références 21 à 36 Les références des Fig 1 et 2 ont été conservées Toutefois, sur la Fig 3, la construction est telle que seule la conduite de vapeur vive 38 est réalisée sous une forme continue s'étendant sur la totalité des grou- pes, les différentes conduites collectrices de groupes con- duisant la vapeur vive 18 pouvant être ici également mises en communication par des vannes 41 avec la conduite de vapeur vive 38 qui traverse tous les groupes Les conduites collec- trices de groupes 19 conduisant la vapeur saturée sortant des appareils de traitement à la vapeur ainsi que les conduites collectrices de groupes 20 servant à acheminer l'eau chaude pour le préchauffage peuvent être reliées par des vannes 62 aux conduites collectrices de groupes correspondantes des groupes voisins, de sorte que les appareils de traitement à la vapeur des groupes voisins peuvent ainsi être utilisés pour compléter les cycles de traitement à la vapeur. Sur les Fig 4 à 6, on a représenté schématiquement les modes de déroulement dans le temps d'un cycle à trois, quatre ou cinq appareils respectivement On a désigné par la référence EF la vidange et le remplissage des appareils Les symboles 1 V et 2 V désignent le premier et le deuxième pré- chauffages, le premier préchauffage s'effectuant à l'eau chau- de et le deuxième préchauffage à la vapeur saturée sortant des autres appareils de traitement à la vapeur du même cycle. D désigne le traitement à la vapeur l E désigne la première détente, dans laquelle la vapeur saturée est utilisée pour le deuxième préchauffage dans un autre appareil La deuxième détente, désignée par 2 E, se produit pour la détente de la pression par rapport à l'atmosphère puisque, après la premiè- re détente, on n'obtient qu'un équilibre de pression à une pression supérieure à la pression atmosphérique. R E V E N D I C A T I O N S 1 Installation pour le séchage de charbons, notam- ment de charbons bruns lignitiques, effectué à la vapeur etl ou à l'eau chaude,dans laquelle on effectue un préchauffage à l'eau chaude et/ou à la vapeur, puis un traitement à la va- peur, et finalement une détente, au moyen de plusieurs appa- reils de traitement à la vapeur pouvant être raccordés entre eux en groupe et qui peuvent être mis en communication par l'intermédiaire de vannes avec des conduites collectrices transmettant de la vapeur vive, de la vapeur sortant des ap- pareils de traitement à la vapeur et de l'eau chaude sortant de réservoirs annexes, cette installation étant caractérisée en ce que les conduites collectrices d'un groupe ( 18, 19, 20) peuvent être reliées, au-delà du groupe considéré, aux con- duites collectrices d'au moins un autre groupe ou à au moins un appareil de traitement à la vapeur supplémentaire ( 17). 2 Installation suivant la revendication 1, carac- térisée en ce qu'au moins les conduites collectrices de grou- pes ( 20, 19) des différents groupes conduisant respectivement l'eau chaude qui sort des réservoirs annexes et la vapeur transférée en provenance des appareils de traitement à la va- peur peuvent 9 tre reliées à au moins une conduite de liaison distincte respective ( 40, 39) qui traverse tous les groupes, par l'intermédiaire de vannes d'arrêt ( 43, 42). 3 Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que des vannes ( 42) de différents groupes qui débouchent dans les conduites collectrices ( 19) conduisant la vapeur transférée en provenance des appareils de traitement à la vapeur peuvent être couplées entre elles pour l'exécution de manoeuvres d'ouverture et de fermeture de me- me sens.