Brevet FR2528159A1 — publié le 19831209

L invention concerne un procédé pour le sdchage de matières pulvérulentes en général et l'équipement appro- prié à la mise en oeuvre de ce procédé On connait depuis longtemps des séchoirs de type continu pour matières pulvé- rulentes en couche fluidisée, ces séchoirs, en tirant par- ti de la vitesse de l'air de séchage et de la diminution de poids des différentes particules de poussière par suite de perte d'humidité pendant le traitement, transportent de façon continue la matière séchée vers l'extérieur pour qu' elle soit ensuite recueillie. Toutefois, le rendement de ce procédé est très faible et il ne permet pas de choisir différentes grosseurs de particules de la matière séchée. Le but de l'invention est de fournir un procé- dé de séchage pour matières pulvérulentes incluses dans une couche fluidisée et de fournir un appareil permettant à la fois de sécher efficacement le produit et de le re- cueillir selon la finesse des particules, ainsi que de ré- cupérer et de rejeter les parties plus lourdes agglomérées. A la différence des séchoirs o l'air passe en direction verticale ou avec une faible turbulence ascension- nelle à travers le tamis supportant la couche fluidisée de matière, dans le procédé selon l'invention on communique un mouvement tourbillonnant au courant d'air qui transpor- te la matière avec un mouvement hélicoïdal ascendant vers la zone périphérique de la chambre de séchage, située au dessus du tamis De cette manière, la matière reste plus longtemps en contact avec l'air ce qui assure un degré op- timal de séchage et en retombant à contre-courant vers l'axe de l'enveloppe, la matière peut être recueillie et aspirée par des moyens appropriés pour être ensuite éva- cuée à l'extérieur. Selon une variante, la chambre de séchage peut, ou bien avoir pratiquement le même diamètre que la cham- bre située en dessous o se forme le courant hélicoïdal d'air soufflé, ou bien être caractérisée par une enveloppe de plus grand diamètre pour améliorer encore le résultat comme on l'expliquera ci-après Une mobilité appropriée des moyens collecteurs en direction verticale donne la possibilité de choisir la matière selon différentes gros- seurs de particulestandis que pour compléter l'installa- tion, des moyens auxiliaires sont prévus pour mélanger la couche fluidisée et pour broyer et/ou recueillir les ag- glomérations de matière de manière à améliorer le rende- ment du procédé. On décrira maintenant l'invention à propos des dessins annexés qui illustrent à titre d'exemple l'équi- pement servant à sécher des matières chargées de poussière en général Sur les dessins: la figure 1 est une coupe schématique de l'é- quipement de séchage selon l'invention, la figure 2 montre une variante du mode d'exé- cution de la chambre de séchage selon la figure 1, les figures 5 et 4 montrent, respectivement en coupe et en plan, le tamis de l'appareil représenté par les figures 1 et 2. Sur la figure 1, la lettre 1 désigne l'appareil qui est formé d'une enveloppe cylindrique 2 divisée en deux chambres pneumatiques séparées par un tamis E suppor- tant la matière à sécher qui est introduite par une tré- mie 4. La chambre inférieure C est munie d'un fond ou diaphragme conique 6 et un ventilateurs 8 envoie un courant d'air dars la chambre C par une buse 9 dirigée tangentiel- lement par rapport à la paroi intérieure de la chambre. Au dessus du tamis E, un bras horizontal 10 tourne sur un arbre 12 entralné par un train réducteur 14 et il est muni de moyens tels que des pales 16 conçues pour retirer et déverser à l'extérieur, par le dispositif 18, les particules les plus lourdes et le refus qui reste sur la surface de la couche fluidisée, et d'autres moyens, tels que des rouleaux ou des racles 20, pour broyer les matières agglomérées déposées sur la surface du tamis. Le tuyau d'aspiration 22 est situé sur l'axe de la chambre de séchage B, un manchon télescopique 24. conçu pour se déplacer verticalement au moyen d'une crémail- lère 26 actionnée par un pignon entraîné de l'extérieur par un moteur 27, est associé à ce tuyau. Le manchon 24 est muni d'une calotte tronconi- que 28 associée à son tour à un déflecteur 30 dont l'ouver- ture est convenablement espacée de celle de la calotte 28 par des moyens réglables 32, grâce auxquels on a la possi- bilité de faire varier la distance entre les bords de ces éléments. Le tuyau d'aspiration 22 est relié au cyclone 52 et la sortie de ce dernier est reliée à son tour à un filtre à sacs 54 pour recueillir et séparer la matière pul- vérulente entratnée dans le courant d'air provenant du cy- clone et non retenue par ce dernier Les dispositifs 52 et 54 peuvent être utilisés simultanément ou séparément et cela dépend des nécessités de la matière traitée. Sur les figures 3 et 4, le tamis E, de type connu, est formé d'un jeu de lamelles concentriques a, b; présentant toutes identiquement un tronçon plan 40 et dis- posées de telle sorte que le bord replié vers le haut de chacune chevauche le bord opposé 44 replié vers le bas De cette manière, la couche humide de matière est supportée par le tamis et l'air insufflé dans la chambre C passe à travers les interstices formés par les bords des paires de lamelles et coopère de manière à faire prendre au courant d'air le mouvement rotatif désiré La partie centrale 50 du tamis (voir aussi figure 1) est pleine et donc imper- méable au courant d'air sur une surface circulaire dont le diamètre coïncide pratiquement avec celui du déflecteur 50 de manière à communiquer le mouvement ascendant voulu à l'air de la chambre B, suivant une trajectoire hélico Tda- le dans la zone périphérique de la chambre. D'après ce qui précède, il est évident que les buts de l'invention, consistant à donner un grand rende- ment à l'installation de séchage, sont pleinement atteints étant donné que le principe de communiquer à l'air un mou- vement tourbillornnant hélicoïdal cause un allongement du parcours suivi par les particules entratnées dans le courant d'air et par conséquent une augmentation du temps actif de séchage. Une variante avantageuse, qui permet d'augmen- ter encore le temps de séchage et donc le rendement total, est représentée par la figure 2. Selon cette variante, qui diffère de l'instal- lation représentée sur la figure 1 o le diamètre de la chambre B est égal à celui de la chambre C (et par consé- quent du tamis E), le diamètre de la chambre B, en sa par- tie supérieure, est même double du précédent, étant donné que cette partie est reliée au niveau du plan du tamis par un raccordement tronconique renversé 3 conçu pour as- surer un écoulement cyclonique inverse de l'air de sécha- ge. L'air qui sort de la couche de matière pulvé- rulente, en se dilatant, ralentit son mouvement rotatif ascndant, ce qui augmente encore le temps de contact avec la matière entralnée, tandis que le principe de recueillir les particules sèches dans la zone centrale de l'envelop- pe B reste incharngé- On peut modifier l'invention, par exemple en ce qui concerne la grandeur totale de l'installation et en ce qui concerne ses parties, en fonction du type de poussière à traiter et du matériau utilisé pour la cons- truction, mais sans s'écarter de l'esprit ni du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Procédé de séchage et éventuellement de sé- lection de matières pulvérulentes en général au moyen d'un courant d'air sous pression injecté à travers une couche fluidisée de la matière pulvérulente, caractérisé par le 'fait que l'on communique un mouvement hélicoldal ascendant au courant d'air qui entra Ine la matière à sécher et qu' ensuite on inverse l'écoulement, au moins une fois, de 1800 en direction centripète pour former deux courants opposés et que l'on retire la matière séchée pratiquement dans l'axe du courant d'air hélico Ydal. 2) Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé par le fait que l' on communique un mouvement ascendant rotatif à l'air de séchage et que l'on dirige ce courant à une vitesse appropriée à travers la matière à sécher pour retirer decelle-ci les grossseurs de particules vou- lues et que l'on sépare ensuite la matière séchée du cou- rant d'air. 3) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on provoque une dilata- tion de l'air sortant de la couche de matière pulvérulen- te de manière à ralentir le mouvement rotatif ascendant de la matière séchée entra née O 4) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel un gé- nérateur d'air comprimé envoie un courant d'air à travers un tamis (s) supportant la matière à sécher, caractérisé, par des moyens ( 6, 9) permettant de communiquer un mouve- ment ascendant hélicoldal à la matière pulvérulente en- tra née dans l'air, par des moyens de déviation ( 28, 30) -30 convenablement espacés des premiers moyensde manière à dévier de 1800 en direction centripète le courant de ma- tière pulvérulente, et par des moyens ( 24, 28) placés pratiquement sur l'axe du courant d'air hélicoïdal, de ma- nière à recueillir la matière désirée, à la retirer du courant et à l'amener à un réservoir collecteur. ) Appareil selon la revendication 4, caracté- risé par une enveloppe ( 2) subdivisée en'deux chambres pneumatiques (B, 0) qui se chevauchent et sont séparées l'une de l'autre par un tamis (E) supportant la matière à sécher, au moins une buse ( 9) à air sous pression débou- chant dans la chambre inférieure (C), cette buse étant convenablement inclinée par rapport à l'axe du récipient pour insuffler un courant d'air hélicoïdal ascendant à travers la matière à sécher supportée par le tamis et qui entraine avec lui au moins une partie de la matière, par au moins deux déflecteurs ( 6, 30) coaxiaux à l'axe du ré- cipient et espacés l'un de l'autre de telle sorte que ce- lui du bas ( 6) est situé sur le fond du récipient et celui du haut ( 30), convenablement espacé au dessus du tamis support et associé à un conduit ( 22, 24) servant à reti- rer et à transporter la matière séchée et muni de moyens réglables ( 26, 27) pour faire varier sa position à l'in- térieur de la chambre supérieure (B) dont l'ouverture d'entrée ( 28) est convenablement espacée de l'élément in- férieur formé par le dernier déflecteur ( 30) et dont la sortie communique avec le réservoir collecteur de matière séchée. 6) Appareil selon les revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que l'ouverture d'entrée ( 24) du conduit recevant la matière séchée est munie d'une calot- te tronconique ( 28) coaxiale à l'enveloppe cylindrique, tandis que le tamis (E) supportant la matière à sécher est muni, dans l'alignement de l'ouverture de la calotte, d'une zone correspondante ( 50) qui est imperméable au pas- sage de l'air, à l'endroit d'un diaphragme conique ( 30) dont l'axe coïncide avec celui du récipient cylindrique. tandis que son ouverture est alignée sur l'ouverture de la calotte ( 28) recevant la matière séchée et convenable- ment espacée de cette ouverture - 7) Appareil selon la revendication 6 caracté- risé en ce que le diaphragme conique ( 30) est retenu par l'extrémité de la oalotte ( 28) recevant la matière sachée, par des éléments réglables ( 32) quil permettent de faire variler la distance entre les bords du diaphragme conique et de la calotte. 8) Appareil selon leq revendications 4 à 7 ca- ractérisd en ce qu'au dessus du tamis (E) sont prévus des dispositifs mélangeurs associé 6 S à un bras ( 10) pouvant tourner horizontalement grâce à un axe vertical ( 12) en- tralné par un ensemble de moteur et de train réducteur ( 14) et auquel sont reliées does pales ( 16) réglées à une distance appropriée du tamis (E) pour retirer de la sur- face de la couche fluidisée toutes agglomérations ou tous refus, associées à des moyens de raclage ( 20) servant à broyer la matière agglomérée. 9) Appareil selon les revendicatiors 4 à 8 ca- raotérisé en ce que la matière seohée et aspirée par le conduit ( 22) est ensuite sélectionnée en séerie par un cy- clone ( 52) et/ou ensuite filtrée par un filtre à sacs ( 54). 10) Appareil selon les revendications 4 à 9 oaractériesé en ce que la chambre (B) située au dessus du tamis (E) est formde d'une partie cylindrique supérieure ( 2 a) de diambtre supérieur à celui de la chambre (C) à laquelle/#esrelide par un raccordement tronconique ren- versé ( 3).