Brevet FR2536312A1 — publié le 19840525

La présente invention concerne un séparateur, notamment du genre ayant pour fonction de séparer une poudre en lots différant par la taille des grains-. Les séparateurs vendus sur le marché, utilisant un tamis ou la force centrifuge, ne conviennent pas pour séparer des poudres fines. Par ailleurs, la demande de brevet japonais déposée sous le no 54076092 décrit un séparateur pour poudre fine telle que de la poudre fine de céramique ou analogue Son principe, illustré figure > repose sur le phénomène d'impact et est caractérisé par l'émission de deux flux d'air propre, à l'extérieur et à l'intérieur d'un flux de gaz chargé de la poudre à Sparer par un phénomène d'impact: à la figure 1, le flux de gaz chargé de poudre est introduit par l'entrée 1, tandis que deux flux d'air propre pénètrent respectivement par les entrées 2 et 3 Formant un flux circulaire en trois phases, les trois flux mentionnés ci-dessus atteignent la buse circu- laire 4 o est engendré le phénomène d'impact: la poudre la plus fine est séparée et éjectée avec le gaz qui s'écoule par la fente circulaire 5 vers la sortie 8 La partie de la poudre dont la granulométrie est plus grossière sort par la buse circulaire 6 prolongeant la buse 4, au-delà de la fente 5, et par la sortie 7 Dans ce cas, la sépara- tion est très précise, c'est-à-dire que la poudre la plus fine contient très peu de grains-de-plus forte taille Ce procédé convient bien pour des poudres fines, mais est coûteux en énergie parce qu'"il consomme beaucoup de gaz pour une production plutôt faible. Le but de l'invention est d' accroître la produc- tivité de l'appareil connu - L'invention vise ainsi un séparateur pour poudres comprenant une tuyère pour canaliser et accélérer un écoulement d'un gaz chargé de poudre à séparer cette tuyère conduisant -1 à une buse adjacente à une fente latérale de façon qu'une partie de l'écoulement multiphase sorte par la fente et le reste de l'écoulement multiphase sorte vers le bas. Suivant l'invention, le séparateur est carac- térisé en ce que la buse a un profil allongé, et en ce que la fente s'étend selon l'un au moins des côtés longs de la buse. D'autres particularités et avantages de l'inven- tion ressortiront encore de la description ci-après. TO Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs la figure 7 est une vue en coupe axiale de l'appareil connu ô la figure 2 A est une vue en coupe axiale d'un- appareil selon l'invention; la figure 2 B est une vue de l'appareil de la figure 2 A en coupe selon le plan BB de la figure 2 A; les figures 3 A et 3 B montrent deux exemples d'écoulement dans -l'appareil des figures 2 A et 2 B respec- tivement; les figures 4 A et 4 B sont analogues aux figures 2 A et 2 B respectivement, mais concernent un autre mode de réalisation e la figure 5 A est une vue en coupe axiale d'un troisième mode de réalisation; et les figures 5 B et 5 C sont des vues en coupe selon les plans BB et respectivement CC de la figure A. Les figures 2 A et 2 B montrent un mode de réa- lisation de l'invention Le gaz chargé de la poudre à séparer pénètre dans l'entrée 9 Deux écoulements de gaz propre pénètrent respectivement dans les entrées 10 et 11 L'ensemble forme dans la tuyère 12 un écoulement à trois phases, qui atteint la buse rectangulaire 13 dans laquelle se produit le phénomène d'impact Alors, la 253631 2 poudre la plus fine sort avec du gaz par la fente 14 qui s'étend selon la longueur-du profil rectangulaire de la buse 13 et par la sortie 15, tandis que la poudre *moins fine sort par la buse rectangulaire 16 ' avec le gaz qui s'échappe par la sortie 17 On voit figure 2 B que les buses 13 et 16 sont de forme rectangulaire A titre d'exemple, la dimension des buses 13 et 16 traitant 4 kg de poudre à l'heure est de 2 mm de largeur x 100 mm de longueur, et la largeur de la fente 14 est de 1 milli- mètre (mm) Cela permet d'obtenir un seuil de dissocia- tion allant de 0,5 micron ( ym) à: 2,0 m pour des poudres céramiques fines, le réglage se faisant en modifiant la proportion respective des deux flux de gaz propre comme on le voit-sur les figures 3 A et 3 B La figure 3 A montre deux flux de gaz propre de même importance 18 et 19, et au centre le flux de gaz 20 chargé de poudre. La figure 3 B montre qu'avec un flux de gaz propre 19 plus important que le flux de gaz propre 18, le flux de gaz 20 chargé de poudre est déplacé vers la gauche rela- tivement au cas de la figure 3 A Ainsi le flux de gaz 20 chargé de poudre, à la figure 3 B, est 'plus loin à gauche de la fente 14 comparativement à sa position de la figure 3 A Ceci veut dire que le seuil de dissociation est beaucoup plus petit à la figure 3 R-qu'à la figure 3 A On peut ainsi faire varier facilement le seuil de dissociation, en modifiant les-débits d'air propre 18 et 19 On peut même, si on le désire, couper. l'un de ces flux. Cela est une des caractéristiques de l'invention. Comme le montrent les figures 4 A et 4 B, on peut placer une autre fente 21 et-une autre sortie 22 sur le côté opposé à l'emplacement de la fente 14 et de la sortie aux figures 2 A et 2 B Dans ce cas, on a l'inconvénient d'obtenir une séparation un peu moins précise: la poudre la plus fine contient un peu plus, de grains plus gros. Mais par ce moyen la quantité traitée est plus grande que dans le cas des figures 2 A et 2 B. Les figures 5 A à 5 C montrent un autre mode de réalisation de l'invention, utilisant une buse circulaire 32 à la place de la buse rectangulaire 13 des figures 2 et 3 La buse circulaire 32 a la forme d'un anneau, comme le montre la figure 5 C Le flux de gaz 20 chargé de poudre est introduit par l'entrée 23, et les deux flux de-gaz propre 18 et 19 le sont respectivement par les entrées -10 24 et 25 Le gaz propre entré en 25 sort à travers le conduit 27 par les trous 28 Ces trois flux forment un écoulement à trois phases à la tuyère 31, qu'ils atteignent respectivement par les conduits annulaires 29, 26 et 30. Le phénomène d'impact provoquant la séparation se produit à la buse 32 et le flux de gaz chargé de la poudre la plus fine sort par la fente circulaire 33 pour s'échapper par la sortie 34 Le gaz chargé de la poudre moins fine s'échappe par la sortie 35 Dans ce cas, les trois gaz ont des pressions positives pour former un jet de gaz par 2 û la fente 33, mais, pour abaisser le seuil de dissociation, on peut parfois maintenir la pression aux sorties 34 et en dessous de la pression extérieure Les deux flux de gaz chargés respectivement de la poudre la plus fine et de la poudre la moins fine arrivent dans des sacs à précipitation, o la poudre est séparéedu gaz Cette application rend possible la fabrication par tournage des différentes pièces du séparateur, ce qui abaisse son coût de fabrication. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. On peut facilement munir les séparateurs du genre montré aux figures 5 A à 5 C d'une fente circulaire sur les deux côtés de la buse 32, pour accroître la capa- cité comme dans le cas des figures 4 A et 4 B par rapport aux figures 2 A et 2 B Dans cette réalisation, les fentes 2 ge 363 12 aont toutes deux annulaires, et l'une est adjacente au bord extérieure de la busel'autre au bord intérieur de la buse On peut aussi réaliser des séparateurs de constructior similaire à celle des exemples ci-dessus O mri 2 S n'utilisant pas de flux de gaz propre 9 qui n'auraient pas un seuil de dissociation aussi précis que dans ces exemples, mais seraient plus simples et plus économiques. do REVENDICATIONS 1 Séparateur de poudres comprenant unetuyère ( 12, 31) pour canaliser et accélérer l'écoulement d'un gaz chargé de poudre à séparer, cette tuyère ( 12, 31) conduisant à une buse ( 13, 32) adjacente à une fente laterale ( 14, 33) de façon à engendrer un phénomène d 'iipact pour qu 'une partie de l'écoulement sorte par la fente { 14, 33) et le reste de l'écoulement sorte par le bas, caractérisé en ce que la buse ( 13, 32) a un profil allongé, et en ce que la fente ( 14, 33) s'étend selon l'un au moins des cotés longs de la buse ( 13, 32). 2 Séparateur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la buse ( 13) a un profil rectangulaire. 3 Séparateur selon la revendication 2, carac- térisé en ce qu'il comporte une fente ( 14, 21) le long de chaque longueur du profil rectangulaire de la buse ( 13)o 4 Séparateur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la buse ( 32) est annulaire. 5 Séparateur selon la revendication 4, carac- térisé en ce que la buse annulaire ( 32) est circulaire. 6 o Séparateur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend deux fentes annulaires dont l'une est adjacente au bord extérieur et l'autre est adjacente au bord intérieur de la buse annulaire ( 32). 7 Séparateur selon l'une des revendications I à 6 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 9, 10, 11, 26, 29, 35) pour assurer un écoulement multiphases comprenant un flux de gaz propre ( 19) en avant du flux de gaz chargé de poudre ( 20), et un autre flux de gaz propre ( 18) en arrière du flux de gaz chargé de poudre ( 20). 8 Séparateur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour assurer un écoulement multiphases comprenant un flux de gaz propre de l'un des côtés du flux de gaz chargé de poudre à séparer ( 20)o