Brevet FR2525195A1 — publié le 19831021

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet une installation de transport par air aspiré ou succion d'air pour le transport pneumatique de produits, matériaux ou marchandises en vrac ou déversables depuis un emplacement ou poste ou une station d'introduction jusqu'à un emplacement ou poste ou une station de décharge, de sortie ou d'évacuation situé plus haut en étant décalé, avec au moins une condute tubulaire ou tuyauterie de transport raccordée à un séparateur à groupe moto-pompe aspirante monté en av,laquelle conduite ou tuyauterie porte, à son extrémité libre, une suceuse ou tuyère ou buse d'aspiration analogue pour le ramassage ou la réception du produit déversable ou de matériaux en vrac et comporte une portion de conduite verticale ascendante s'élevant de la suceuse jusqu'à une coude de tuyauterie ainsi qu'une portion de conduite ou de tuyauterie horizontale menant du coude de tuyauterie jusqu'au séparateur. L'invention se rapporte aussi aux diverses applications et utilisations résultant de la mise en oeuvre d'une telle installation ainsi qu'aux systèmes, ensembles, appareils, dispositifs et équipements dont elle est pourvue. De telles installations de transport par aspiration ou succion d'air fixes en position ou stationnairN ou mobiles sont fréquemment utilisées pour le déchargement de navires ou de bateaux, auquel les conduites tubulaires canalisations ou tuyauteries de transport sontleplussouvent suffisamment mobiles grâce à des pièces intermédiaires flexibles ou souples ou à des articulations pour une adaptation aux données,circonstances aux conditions actuelles de déchargement.Le produit déversable ou en vrac, ramassé ou aspiré par la suceuse, est transporté par l'écoulement d'air aspiré à travers la conduite tubulaire de transport jusqu'au séparateur où un changement de direction et un accroissement considérable de section transversale sont prévus pour l'écoulement d'air et, en raison de la forte réduction de la vitesse d'écoulement, se produisant alors, le produit en vrac transporté tombe en dehors du courant d'air de transport. Le produit déversable ou en vrac, tombant au dehors,est accumulé ou recueilli dans un réservoir de collecte à fond conique et évacue r moyen d'un dispositif d'évacuation tel que par exemple une roue cellulaire ouàalvéoles et amené sur une bande transporteuse ou directement introduit dans un réservoir. Pour transférer du produit déversable ouen vrac par la conduite tubulaire de transport jusqu'au séparateur et l'élever en particulier dans la portion de conduite verticale jusqu' à la hauteur de niveau actuelle, une vitesse d'air relativement grande est nécessaire, laquelle est sensiblement plus grande que la vitesse de suspension ou de glissement des particules de produit en vrac. L'écoulement d'air de transport est maintenu ou entretenu par un groupe moto-pompe aspirante ou suceuse raccordé au séparateur et pour lequel un air sans poussière doit etre prévu pour éviter des détériorations. Le dépoussiérage de l'air de transport s'effectue au moyen de cyclones et/ou de filtres d'air qui sont le plus souvent contenus dans le séparateur. Des exigences considérables sont donc imposées au séparateur et, pour séparer le produit en vrac de manière satisfaisante de l'écoulement d'air et du produit en vrac entrant à vitesse élevée et pour dépoussiérer l'air de transport, une construction volumineuse ou encombrante et relativement onéreuse est nécessaire en général pour le séparateur. Aux avantages de telles installations de transport par aspiration d'air, tels que leur adaptation facile aux conditions de déchargement et le déchargement sans poussière, s'oppose la grande demande ou le besoin élevé en énergie qui est considérable déjà pour un transport purement vertical. Dans le coude de tuyauterie formant le passage de transition de la portion de conduite verticale à la por-tion de conduite plus ou moins horizontale, dans la portion de conduite horizontale elle-même et dans les cyclones et/ou filtres d'air du séparateur se produisent des pertes de charge ou de pression que le groupe motopompe aspirante ou suceuse doit additionnellement fournir ou compenser.L'invention a eu pour tâche de créer une installation de transport par aspiration d'air du type mentionné précédemment, dans laquelle le rendement ou l'efficacité du séparateur est augmenté et les pertes de charge ou de pression dans la portion de conduite horizontale menant du coude de tuyauterie jusqu'au séparateur sont diminuées, grâce à quoi résulte aussi un domaine élargi ou plus étendu pour l'utilisation avantageuse de l'installation de transport par aspiration d'air. La solution, conforme à l'invention,du problème consiste en une installation de transport par aspiration d'air caractérisée en ce que la portion de conduite horizontale aune section transversale de conduite s'élargissant de telle façon depuis le coude de tuyauterie en direction du séparateur que dans le mélange transporté d'air et de produit en vrac a lieu une séparation préalable d'air et de produit en vrac avant l'entrée dans le séparateur, en raison de la diminution de la vitesse de l'air obtenue par l'accroissement de section transversale. Les avantages, obtenus par l'invention, doivent être considérés en particulier dans le fait que, par la seule séparation préalable d'air de transport et de produit en vrac, ayant lieu dans la portion de conduite horizontale n raison de B vitesse d'air décroissante, on obtient aussi bien une amélioration du rendement ou de l'efficaci- té du séparateur qu'également une diminution des pertes de charge ou de pression avec le besoin ou la demande en énergie plus faible, résultant de cela, et que l'aménagement de l'élargissement de section transversale,dans la portion de conduite horizontale, signifie ou représente une dépense supplémentaire seulement faible et d'un poids à peine sensible. Selon une autre caractéristique de l'invention, la portion de conduite horizontale est réalisée en forme de tronc de cone. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, la portion de conduite horizontale comporte une succession de morceaux ou tronçons de conduite cylindriques coaxiaux dont les diamètres croissent depuis le coude de tuyauterie jusqu'au séparateur. Conformément encore à une autre caractéristique de l'invention, la portion de conduite horizontale présente un ou plusieurs morceaux ou tronçons de conduite tronconiques et un ou plusieurs morceaux ou tronçons de conduite cylindriques selon une succession coaxiale. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la portion de conduite horizontale se compose d'un tube ou tuyau télescopique dans lequel chacun des tronçons tubulaires de conduite, coulissant mutuellement les uns dans les autres, comprend au moins un tronçon de conduite cylindrique et/ou au moins un tronçon de conduite tronconiques, et un dispositif déplaceur de tirage et de poussée existe pour l'alongement par extension et le raccourcissement par rétraction du tuyau de conduite télescopique. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, la portion de conduite horizontale débouche dans le séparateur par l'intermédiaire dtun tronçon de conduite flexible ou souple et un dispositif élévateur ou de levage existe pour le pivotement ascendant ou vers le haut et descendant ours le bas de la portion de conduite horizontale autour d'un axe horizontal de rotation au voisinage du tronçon de conduite flexible. Conformément a encore une autre caractéristique de l'invention, le tronçon de conduite flexible possède une section transversale de conduite s'élargissant dans le sens d'écoulement. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, avec une installation comportant un séparateur à fond conique et à dispositif de décharge, de sortie ou d'évacuation raccordé à celui-ci, la portion de conduite. horizontale débouche dans la partie oconique du séparateur. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs illustrant des modes de réalisation spécifiques actuellement préférés de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une représentation schématique d'une installation de transport par aspiration d'air selon l'invention avec une portion de conduite horizontale suivant un premier mode de réalisation, lors du déchargement d'un navire;et - la figure 2 est une représentation schématique d'une portion de conduite horizontale selon un autre mode de réalisation. L'installation de transport par aspiration d'air selon l'invention, représentée sur la figure 1,est du type stationnaire ou fixe en position et érigée ou montée pour le déchargement de produits en vrac ou déversables 4 d'un navire 3 sur la rampe de chargement d'un mur de quai 2. Dans l'installation de transport par aspiration d'air désignée globalement par le chiffre de référence 1, un séparateur cylindrique 6 est rigidement monté dans un bbati de machine 5,lequel séparateur est réalisé sous forme de séparateur cyclone à fond inférieur conique 6a et contient par exemple un fifre 9. A l'emplacement le plus profond ou le plus bas du fond de séparateur 6a est raccordé un dispositif de décharge, de sortie ou d'évacuation 7 qui se compose par exemple d'une roue cellulaire ou écluse rotative analogue avec rotor à alvéoles pour une évacuation ou décharge continue et amène ou transfère le produit en vrac transporté 4 depuis le séparateur 6 à travers un orifice ou une tubulure de sortie 8, par exemple sur une bande transporteuse 23 se trouvant en dessous de celui-ci.Au sépareteur 6 est raccordée en haut une conduite tubulaire ou tuyauterie 10 qui transfère de l'air de transport dépoussiéré du séparateur 6 à un groupe motopompe aspirante ou suceuse 11. Le groupe moto-pompe aspirante ou suceuse Il est d'un type de construction usuel pour une telle installation par aspiration d'air et comprend par exemple une pompe à piston et un moteur de commande ou d'entrainement. A partir du séparateur 6 s'étend une conduite tubulaire ou canalisation de transport qui se compose d'une portion de tuyauterie de transport contenant une portion de conduite horizontale 13a, 13b et d'une portion de tuyauterie de transport verticale 5, 15a raccordée par lintermé- diaire d'un coude de tuyauterie 14 à la portion de tuyauterie de transport mentionnée précédemment. La portion de tuyauterie de transport verticale se compose de trongons tubulaires rigides 15 et de tronçons intermédiaires flexibles ou souples 15a ou d'articulations assemblés, comme cela est usuel dans des installations de transport par succion d'air, et porte, à son extrémité inférieure,une suceuse formant buse, tuyère ou ajutage d'aspiration 16 dtun type de construction classique.La portion de tuyauterie de transport verticale 15, 15a,suffisamment mobile grâce aux tronçons intermédiaires flexibles isba, et le coude de tuyauterie 14 se raccordant à celle-ci présentent une section transversale de conduite constante sur toute la longeur et sont lisses sur le c8té ou la face interne pour obtenir une résistance à l'écoulement aussi faible que possible pour le produit en vrac porté dans le sens ascendant (flèche) par le courant d'air aspiré. La portion de tuyauterie de transport horizontale, contenant la portion de conduite horizontale 13a, 13b,est susceptible de pivoter vers le haut et vers le bas autour d'un axe horizontal de rotation 21 sur le bàti de machine 5 au moyen d'un dispositif élévateur ou de levage 19 d'un type de construction quelconque n tel qu'un palan à poulies, un treuil ou un vérin hydraulique à cylindre, afin de pouvoir régler la portion de tuyauterie de transport verticale 15, 15a avec la suceuse 16 à la hauteur de niveau désirée et à lui faire suivre le mouvement nécessaire lors du déchargement. Dans la portion de conduite horizontale 13a, 13b, la section transversale diminue, conformément à l'invention, dans le sens d'écoulement, c'est-à-dire à partir du coude de tuyauterie 14 en direction du séparateur 6, auquel cas, l'élargissement de section transversale peut être entrepris de toute manière choisie à volonté, comme par exemple d'une façon continue sur toute la longueur de la portion de conduite, d'une façon continue dans un ou plusieurs tron çons partiels de la portion de conduite ou d'une façon échelonnée ou discontinue .Dans le mode d'exécution représenté sur la figure 1, la portion de tuyauterie de transport horizontale se compose d'un tube de conduite télescopique avec un premier tronçon tubulaire de conduite contenant un tronçon de conduite tronconique 13a et dont la petite secton transversale de conduite est égale à celle du coude de tuyauterie 14 auquel ledit tronçon est fixé, et d'un second tronçon tubulaire de conduite contenant un tronçon de conduite cylindrique 13b et dans lequel le premier tronçon tubulaire de conduite, formant le tronçon de conduite tronconique 13a, est inséré télescopiquement de façon coulissante et dont la section transversale de conduite correspond à la grande section transversale de conduite du tronçon de conduite troncnnique 13a.A l'autre extrémité, le tronçon de conduite cylindrique 13b débouche dans une articulation ou un tronçon de conduite flexible ou souple 12 qui se compose par exemple de plusieurs anneaux ou viroles cylindriques étroits de diamètre croissant qui sont superposés ou se recouvrent mobilement aux emplacements de liaison, ou qui est réalisé sous forme d'un corps élastique étanche à l'air à section transversale restant constante ou uniforme ou croissante, et qui passe ou se raccorde dans une tubulure de raccordement 6b de largeur d'ouverture correspondante, partant du séparateur 6 et de préférence du fond conique 6a du séparateur. Pour le positionnenent de la portion de tuyauterie de transport verticale 15, 15a sur le produit en vrac à ramasser ou à recevoir, le tronçon partiel tronconique 13a peut être sorti ou tiré hors du tronçon partiel cylindrique 13b ou bien rentré ou repoussé dans celui-ci au moyen d'un dispositif déplaceur de traction ou tirage et de poussée d'un type de construction quelconque. Dans l'exemple de réalisation représenté, le dispositif déplaceur se compose d'un vérin hydraulique à cylindre 17 qui est fixé au tronçon partiel cylindrique 13b et dont la tige de piston 18, pouvant coulisser pour sortir en extension vers l'avant, est reliée à l'extrémité avant par un élément de liaison 18a au coude de tuyauterie 14.A l'extrémité arrière, proche du bâti de machine5,le cylindre de vérin hydraulique 17 est équipé d'un support 20 en forme de fourche ou de chape qui est monté de façon tournante dans des paliers-supports 22 existant sur le bâti de machine 5 des deux côtés du tronçon de conduite flexible 12, de façon à pouvoir pivoter autour de l'axe horizontal de rotation 21. Si, dans une installation de transport par aspiration d'air donnée, la portion de conduite horizontale 13a, 13b a toujours la même longueur, cette portion de conduite peut naturellement être réalisée en un tube en une seule pièce et le dispositif déplaceur par tirage ou poussée peut etre omis ou supprimé. La portion de conduite horizontale peut alors présenter également une section transversale constamment croissante de façon continue ou être tronconique. La figure 2 représente une portion de conduite horizontale qui se compose de plusieurs tronçons de conduite cylindriques 13'a, 13'b, 13'c, 13d assemblés qui ont un diamètre croissant à partir du coude de tuyauterie 14 en direction du séparateur et peuvent coulisser mutuellement ou réciproquement les uns dans les autres télescopiquement. Pour la portion de conduite horizontale peuvent Qtre prévues aussi des combinaisons quelconques de tronçons de conduite tronconiques et cylindriques. Les divers tronçons de conduite peuvent alors avoir des longueurs égales ou différentes et les tronçons de conduite tronconiques peuvent avoir des angles d'ouverture égaux ou différents, auquel cas, on doit simplement veiller à ce que les diamètres de conduite, aux emplacements de jonction ou d'aboutement entre les divers tronçons de conduite, augmentent depuis le coude de tuyauterie en direction du séparateur.Si la portion de conduite horizontale se compose d'un tube de conduite télescopique, chacun des tronçons tubulaires de conduite, susceptibles de coulisser mutuellement les uns dans les autres et présentant des surfaces de paroi latérale cylindriques, peut comprendre,à l'inté- rieur, un ou plusieurs tronçons de conduite successifs auquel cas pour chaque tronçon tubulaire de conduite, à l'exception toutefois du premier tronçon tubulaire de conduite portant le coude de tuyauterie, le canal d'écoulement, formé par celui-ci,commence, dans le sens d'écoulement par un tronçon de conduite cylindrique dans lequel le tronçon tubulaire de conduite précédent est déplaçable par coulissement d'une façon étanche à l'air. Les portions de conduite horizotales précédemment décrites sont évidemment réalisées ou cnnformées de telle façon que les pertes de charge ou de pression saierrt aussi faibles que possible, comme en particulier par l'aménagement de surfacesinitreslisssete raccordements de passage ou de transition continus entre les tronçons de conduite, comme cela est connu dans la technique d'écoulement des fluides. Il est aussi à noter que l'expression "tronconique" doit étre employé ici dans le sens plus général se rapportant à l'aspect ou l'apparence et non à la forme géométrique exacte, de sorte que la portion de conduite horizontale peut contenir par exemple aussi un tronçon de conduite en forme de trompette qui, dans son ensemble, ne peut plus être qualifié de tronconique mais s'entend comme étant assimilé à une succession coaxiale de plusieurs tronçons de conduite tronconiques. Une portion de conduite horizontale idéale selon l'invention existerait dans une installation de transport par aspiration d'air nianifestement lorsqu'en cours de fonctionnement, la séparation d'air et de produit en vrac commence dès le début ou juste au commencement de cette portion de conduite, donc, directement après le coude de tuyauterie et si l'air de transport et le produit en vrac transporté sont séparés dans la plus large mesure à l'orifice d'entrée du séparateur et le produit en vrac transporté tombe pour ainsi dire dans le récipient de réception ou collecteur du séparateur.En général, il s'agit cependant seulement d'une optimisation de la portion de conduite horizontale, auquel cas la section transversale de conduite d'entrée, la longueur, la longueur d'extension ou de rallonge et une limite supérieure pour la section transversale de sortie de conduite peuvent etre données à l'avance. La subdivision de la portion de conduite horizontale en des tronçons de conduite successifs n'est pas critique pour l'obtention de faibles pertes de charge ou de pression, de sorte que l'on peut se contenter le plus souvent d'une subdivision relativement grossière,comprenant seulement un petit nombre deAronçons de conduite, et qui, dans le cas d'un tube de conduite télescopique, est rendue sensiblement évidente déjà par sa construction.En cas de subdivision déterminée ou fixe, c'est-à-dire en cas de fixation du nombre et de la longueur des divers tronçons de conduite, on peut aussi facilement discerner pour ceux-ci une forme judicieuse, tronc de cône ou cylindre, et,pour l'obtention d'une configuration optimale, peu de modifications seulement seront nécessaires, lesquelles se laissent déterminer sans difficulté au cours d'essais. Dans le cas du séparateur à raccorder à la conduite ou canalisation de transport, le type, séparateur avec cyclones et/ou filtres d'air, dépend du type ou de la nature du produit en vrac à transporter et de la grandeur ou valeur de la puissance, capacité ou cadence de transport. Dans le cas d'une conduite ou canalisation de transport avec une portion de conduite horizontale selon l'invention, il se produit,dans tous les cas à l'entrée dans le séparateur, une séparation plus ou moins forte d'air de transport et de produit en vrac,de sorte que le séparateur lui-mame doit seulement encore terminer ou achever la séparation complète. Si à un séparateur, au lieu de la conduite de transport usuelle, est raccordée une portion de conduite horizontale selon l'invention, ceci conduit à une élévation du rendement du séparateur .Une installation de transport par aspiration d'air selon l'invention peut donc être équipée d'un modèle de séparateur plus petit qu'une installation de transport par aspiration d'air usuelle comparable, de sorte que les économies ou gains sont obtenus non seulement dans le besoin ou la demande en énergie mais aussi dans l'équipement ou aménagement. L'accroissement du rendement de séparateur et l'économie d'énergie, obtenus avec laportion de conduitehorizontale selon l'invention,peuvent aussi être exploités dans une installation de transport par aspiration d'air d'un type de construction classique, par le fait que, dans la conduite de transport, la portion de conduite horizontale est remplacée par une portian selon l'invention, auquel cas, l'économie d'énergie et l'élévation du rendement peuvent ainsi être suffisantes pour permettre le raccordement d'une ou de plusieurs conduites de transport supplémentaires et obtenir ainsi un accroissement considérable de la puissance ou capacité de l'installation de transport, sans que le séparateur ou l'alimentation en énergie doive être modifié REVENDICATIONS 1. Installation de transport par aspiration d'air pour le transport pneumatique de produit en vrac depuis un emplacement d'introduction jusqu'à un emplacement d'évacuation situé plus haut en étant décalé, avec au moins une conduite tubulaire de transport raccordée à un séparateur avec groupe moto-pompe aspirante monté en aval, laquelle porte,à son extrémité libre, une suceuse pour le ramassage du produit en vrac et présente une portion de conduite verticale s'élevant depuis la suceuse jusqu'à un coude de tuyauterie ainsi qu'une portion de conduite horizontale menant du coude de tuyauterie jusqu'au séparateur, caractérisée en ce que la portion de conduite horizontale (13a, 13b ;; 13'a .,13'd) a une section transversale de conduite s'élargissant de telle façon depuis le coude de tuyauterie (14) en direction du séparateur ( 6), que dans le mélange d'air et de produit en vrac transporté a lieu une séparation préalable d'air et de produit en vrac avant l'entrée dans le séparateur (6), en raison de la diminution de la vitesse de l'air obtenue par l'augmentation de section transversale. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la portion de conduite horizontale est tronconique. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la portion de conduite horizontale présente une succession de tronçons de conduite coaxiaux cylindriques (13'a, 13'b, 13'c, 13'd) dont les diamètres croissent depuis le coude de tuyauterie (14) en direction du séparateur (6). 4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la portion de conduite horizontale comporte un ou plusieurs tronçons de conduite tronconiques (13a) et un ou plusieurs tronçons de conduite cylindriques (13b) suivant une succession coaxiale. 5. Installation selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la portion de conduite horizontale (13a, 13b ; 13'a ,13'd) se compose d'un tube de conduite télescopique dans lequel, chacun des tronçons tubulaires de conduite, susceptibles de coulisser les uns dans les autres, comprend au moins un tronçon de conduite cylindrique (13b, 13'a, 13'b,13'c, 13'd) et/ou au moins un tronçon de conduite tronconique (13a), et un dispositif déplaceur par traction et poussée(17, 18) existe pour le tirage en extension et pour la rétraction du tube de conduite télescopique. 6. Installation selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion de conduite horizontale (13a, 13b ; 13'a ,13'd) débouche dans le séparateur (6) par l'intermédiaire d'un tronçon de conduite flexible (12) et un dispositif élévateur (19), pour le pivotement vers le haut et vers le bas de la portion de conduite horizontale autour d'un axe horizontal de rotation (12), existe au voisinage du tronçon de conduite flexible (12). 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le tronçon de conduite flexible (12) a une section tranversale de conduite s'élargissant dans le sens d'écoulement. 8. Installation selon au moins l'une des revendications précédentes, avec un séparateur (6) qui a un fond conique (6a) et un dispositif d'évacuation ou de décharge (7) raccordé à celui-ci, caractérisée en ce que la portion de conduite horizontale (13a, 13b ; 13'a,....,13'd) débouche dans la partie conique du séparateur (6).