Brevet FR2570202A1 — publié le 19860314

PROCEDE DE DOSAGE ET DE TRANSFERT D'UN PRODUIT EN GRAINS ET INSTALLATION CORRESPONDANTE La présente invention se rapporte à un nou- veau procédé de dosage d'un produit en grains, puis de transfert de ce produit dans un réservoir, ainsi qu'à une installation permettant de mettre en oeuvre ce procédé. Les procédés utilisés habituellement pour doser un certain volume de produit se présentant sous la forme de grains de différentes tailles sont le plus souvent imprécis et difficiles à mettre en oeuvre, notamment lorsque le transfert du produit jusqu'au pot de dosage est réalisé en mélangeant le produit avec un liquide de transfert tel que de l'eau. La présente invention a principalement pour objet un procédé et une installation de dosage parti- culièrement simples assurant sans aucun risque un do- sage précis d'un produit en grains. La présente invention a également pour objet un procédé et une installation permettant de transfé- rer le produit dosé depuis le pot de dosage jusqu'à un réservoir annexe en utilisant une quantité de liquide de transfert particulièrement faible, en supprimant les effluents et en assurant sans difficulté un trans- fert de l'ensemble du produit dosé. En outre, l'invention s'applique indiffé- remment au dosage et au transfert de tous produits en grains, quelle que soit la nature du produit et quelle que soit sa granulométrie. Ainsi, l'invention peut s'appliquer au dosage et au transfert des résines échangeuses d'ions usées provenant des pots d'épura- tion des circuits primaires des réacteurs nucléaires à eau sous pression et des piscines de stockage des com- bustibles, aussi bien que dans les industries chimi- que, pharmaceutique ou agro-alimentaire. Le nouveau procédé de dosage d'un produit en grains conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à introduire dans un pot doseur, en- dessous d'un organe de retenue ajouré, ce produit mé- langé à un liquide de transfert, à contrôler la pres- sion du Liquide de transfert introduit dans le pot, et à stopper l'introduction du produit mélangé au liquide de transfert Lorsque la pression du liquide de trans- fert s'accroit au delà d'un seuil indiquant la venue du produit en contact avec ledit organe de retenue. Dans un tel procédé, on évacue de préférence le Liquide de transfert du pot doseur au fur et à mesure de l'introduction du produit mélangé à ce li- quide, au-dessus dudit organe de retenue. Conformément à un autre aspect de l'inven- tion, le procédé de transfert dans un réservoir du produit dosé selon le procédé de dosage qui vient d'être défini est caractérisé en ce qu'il consiste à placer le pot doseur et le réservoir sensiblement au même niveau, à relier le pot et le réservoir par une conduite en U renversé formant siphon débouchant dans le fond du pot doseur et à la partie supérieure du réservoir et à injecter un fluide gazeux sous pression dans le pot doseur, au-dessus dudit organe de retenue. De préférence, on évacue ensuite du réser- voir par pompage le liquide de transfert méLangé au produit, afin d'assécher ce dernier. Cette évacuation du liquide de transfert peut notamment être effectuée par une conduite reliant le fond du réservoir au pot doseur, l'extrémité de la conduite située dans le fond du réservoir comportant des moyens de filtrage tels qu'une crépine empêchant le passage du produit en grains. L'invention a également pour objet une ins- tallation de dosage et de transfert permettant de mettre en oeuvre le procédé de dosage et de transfert défini précédemment. On décrira maintenant, à titre d'exempLe non Limitatif, un mode de réalisation préféré d'une ins- tallation de dosage et de transfert mettant en oeuvre le procédé selon l'invention en se référant à la figure unique qui représente cette installation de façon schématique et en coupe partielle. L'installation représentée sur la figure est destinée à réaliser le dosage de résines échangeu- ses d'ions usées provenant soit des pots d'épuration des circuits primaires de réacteurs nucléaires à eau sous pression, soit de piscines de stockage de combus- tibles nucléaires, soitdetoutautrecircuitpuisàtransférerces résinesuséesdansunréservoirconstitué dansce casparun malaxeur servant à immobiliser les résines dosées dans un liant organique, pour en réaliser l'enrobage. Toute- fois, une installation comparable pourrait être utili- sée pour doser et transférer tout autre produit en grains, par exemple dans l'industrie chimique ou dans l'industrie agro-alimentaire. Dans l'installation représentée, les rési- nes en grains (par exemple de 0,2 à 1,2 mm) sont ame- nées dans un pot doseur 10 par une canalisation d'ar- rivée 12 contrôlée par une vanne 14 à commande pneuma- tique. Afin d'assurer leur transfert, les résines sont mélangées à un liquide de transfert constitué de pré- férence par de l'eau déminéralisée. La vanne 14 est reliée à une ligne d'air comprimé 16 par l'intermé- diaire d'une électrovanne trois voies 18 qui en assure la commande. Un pressostat 20 mesure la pression dans La canalisation d'arrivée 12, entre la vanne 14 et le pot doseur 10. Le pressostat 20 est relié à l'électro- vanne 18 par une ligne électrique 22 permettant d'ac- tionner L'électrovanne Lorsque- ta pression dans la canalisation 12 dépasse un seuil déterminé. A proximité de son dôme supérieur, Le pot doseur 10 est équipé d'une grille de retenue perforée 24, disposée horizontalement et sous laquelle débouche L'extrémité de la canalisation d'arrivée 12. Conformé- ment à l'invention, Les perforations formées dans La grille 24 sont telles qu'eLLes retiennent Les résines en grains tout en laissant passer L'eau déminéraLisée qui en assure le transfert. Une canalisation de sortie 26 équipée d'une vanne 28 débouche dans le pot doseur 10 au-dessus de la grille de retenue 24. Grâce à la structure de l'installation qui vient d'être décrite, on conçoit qu'il est possible de doser dans d'excellentes conditions et de façon simple un volume de résines échangeuses d'ions usées corres- pondant au volume défini à l'intérieur du pot 10 en- dessous de la grille 24. - En effet, la vanne 28 étant ouverte et l'opérateur commandant par l'intermédiaire de l'élec- trovanne 18 l'ouverture de la vanne pneumatique 14, les résines mélangées à Leur eau de transfert pénè- trent en continue dans le pot doseur 10. Tant que le niveau des résines dans le pot 10 n'atteint pas la grille 24, la pression détectée par le pressostat 20 reste inférieure au seuil de déclenchement de l'étlec- trovanne 18 et la vanne 14 reste ouverte. L'eau de transfert traverse alors librement la grilLe 24 pour être évacuée par la canalisation de sortie 26 sans aucune augmentation notable de ta perte de charge dans la canalisation 12. Dès que le niveau de résines dans le pot doseur 10 atteint le niveau de la grille 24, qui empê- che le passage des résines, une augmentation notable de la perte de charge se produit et conduit à accroi- tre La pression dans la canalisation d'arrivée 12 au- delà du seuil défini par le pressostat 20. Cela a im- médiatement pour effet d'agir sur l'électrovanne 18 afin de fermer la vanne 14 en relâchant la pression appliquée sur celle-ci. Un dosage précis de la résine a ainsi été effectué. Une canalisation de vidange 26 de la tuyau- terie d'arrivée 12 relie celle-ci, immédiatement en aval de la vanne 14, à une ligne d'eau déminéralisée 28. Cette canalisation 26 est contrôlée par une vanne à commande pneumatique 30, normalement fermée, qui communique avec la ligne d'air comprimé 16 par l'in- termédiaire d'une électrovanne trois voies 32. Après remplissage du pot doseur 10 et ferme- ture automatique de la vanne 14, la partie de la cana- lisation 12 située en aval de cette dernière est- balayée par de l'eau déminéralisée en provenance de la ligne 28 après ouverture de la vanne 30 commandée par l'électrovanne 32. On chasse ainsi les résines situées dans cette partie de la tuyauterie 12. Lorsque cette opération est terminée, la vanne 30 est à nouveau fermée et l'opérateur ferme la vanne 28, de telle sorte que le pot doseur 10 se trouve isolé par rapport à la partie de l'installation (non représenté) qui se trouve en amont. L'installation représentée sur la figure comprend de plus des moyens pour transférer de façon simple, efficace et sans effluent les résines dosées qui se trouvent dans le pot 10 jusqu'à un réservoir malaxeur 34 dans lequel pourra être réalisé ultérieu- rement l'enrobage des résines. Comme l'illustre la figure, le pot doseur 10 et le malaxeur 34 se trouvent placés sensiblement au même niveau et ils sont reliés par une conduite 36 en U renversé formant siphon, dont une première extrémité descend verticalement le long de L'axe du pot 10 jus- qu'au niveau du fond 10a en forme de trémie de celui- ci et dont L'extrémité opposée traverse la tête du malaxeur 34 pour déboucher à La partie haute de celui- ci. La conduite 36 est équipée d'une vanne 38 et d'un contrôleur de circulation 40. La partie horizontale supérieure de La con- duite 36 est reliée par l'intermédiaire d'une vanne 42 à commande pneumatique (normalement fermée) à une ligne 44 d'évacuation des effluents gazeux. Une élec- trovanne 46 est interposée entre la ligne d'air com- primé 16 et la vanne 42 afin de commander cette der- nière. A proximité de chacune de ses extrémités, la partie supérieure horizontale de la conduite 36 est également reliée à la ligne d'eau déminéralisée 28 par l'intermédiaire de deux vannes 48 et 50 à commande pneumatique (normalement fermées). Ces vannes sont com- mandées par la ligne d'air comprimé 16, respectivement par l'intermédiaire de deux électrovannes 52 et 54. Une canalisation 56 contrôlée par une élec- trovanne trois voies 58 relie alternativement la ligne d'air comprimé 28 et la ligne d'effluents gazeux 44 à la canalisation de sortie 26 de l'eau de transfert, en amont de la vanne 28 et à proximité immédiate du pot doseur 10. Le pot doseur 10 et le malaxeur 34 communi- quent également par une canalisation 60 équipée d'une vanne 62 (normalement fermée) et d'une pompe 64. Cette canalisation 60 sert à ramener l'eau de transfert depuis le malaxeur vers le pot doseur, afin d'assécher la résine introduite dans le malaxeur. Cette canalisa- tion 60 descend le long de l'axe du malaxeur 34 pour déboucher dans le fond de celui-ci par une crépine 66 7 2570202 empêchant le passage des résines dans la canalisation 60. L'autre extrémité de cette dernière débouche dans le pot doseur 10 par une buse 68 située au-dessus de la grille 24. Un contrôleur de circulation 65 est éga- lement placé dans la canalisation 60. Des vannes 70 et 72 (normalement fermées) permettent de faire communiquer chacune des canalisa- tions 36 et 60 avec la ligne d'air comprimé 16.- Enfin, une canalisation 74 traversant la tête du malaxeur 34 permet d'évacuer de celui-ci les effluents gazeux vers la ligne 44 et une ou plusieurs canalisations 76 traversant également la tête du mala- xeur 34 permettent d'amener dans celui-ci le liant organique destiné à l'enrobage. Lorsque le dosage de la résine dans le pot est effectué, les vannes 38 et 62 sont fermées et la vanne 58 occupe la position dans laquelle la cana- lisation 56 communique avec la Ligne 44 d'effluents gazeux. Lorsque le pot doseur 10 a été rempli de résines et isolé de l'installation située en amont par la fermeture des vannes 14, puis 28, le transfert de ces résines dans le malaxeur 34 peut être effectué. Avant de commander le transfert, l'opéra- teur ouvre les vannes 38 et 62 afin de mettre en com- munication le pot et le malaxeur. Le transfert propre- ment dit est commandé par l'actionnement de l'électro- vanne 58 qui permet, par l'intermédiaire de la canali- sation 56, d'injecter dans la partie supérieure du pot 10 situé au-dessus de la grille 24 de l'air comprimé en provenance de la ligne 28. L'air comprimé admis dans le pot 10 au-dessus du mélange eau-résine qui se trouve dans celui-ci a pour effet de chasser ce mélan- ge vers le malaxeur 34 par la canalisation 36. Simul- tanément, les gaz contenus dans le malaxeur sont éva- cués vers la ligne 44 par La canalisation 74. Compte tenu de la structure de La canalisation 36, iL se pro- duit dans ceLLe-ci un effet de siphon- qui s'ajoute à la pression exercée par l'air comprimé sur Le méLange résine-eau dans le pot doseur 10. IL est à noter que le transfert ainsi réaLi- sé s'effectue de façon relativement homogène, de teLle sorte que L'ensembLe de La résine est transféré dans Le maLaxeur, ce qui n'est pas le-cas dans les disposi- tifs connus dans lesquels on utiLise des pompes qui transfèrent le liquide plus rapidement que Le solide et provoquent ainsi une accumulation de ce dernier, dont une partie reste non transférée en fin de cycle. De plus, le principe du siphonnage du mélange par une tubulure centrale permet d'utiliser une quantité d'eau réduite au minimum et de ne pas rejeter d'effluents. La fin du transfert est détectée par l'indi- cateur 40 qui met en route automatiquement La pompe d'assèchement 64 afin de transférer depuis le malaxeur 34 jusqu'au pot doseur 10 l'eau déminéralisée méLangée aux résines. Simultanément, L'opérateur casse le siphon formé dans la canalisation 36 en actionnant l'électro- vanne 46 pour ouvrir la vanne 42 et la canalisation 36 est rincée à l'eau déminéralisée par ouverture des vannes 48 et 50 commandées à l'aide des éLectrovannes 52 et 54. Lorsque l'indicateur 65 placé dans la cana- lisation 60 détecte la fin de L'assèchement, L'opéra- teur arrête la pompe 64 et souffle les canalisations 36 et 60 par ouverture des étectrovannes 70 et 72. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais en couvre toutes les variantes. Ainsi, il est clair que selon l'application envisagée, le malaxeur 34 peut être remplacé par exemple par un réservoir de stockage ou par un réservoir d'un tout autre type. Par ailleurs, les différentes vannes à commande pneumati- que décrites peuvent être remplacées par des vannes d'un autre type, et notamment par des vannes manuelles ou par des électrovannes, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de dosage d'un produit en grains, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire dans un pot doseur (10), en-dessous d'un organe de retenue ajouré (24), ce produit mélangé à un liquide de trans- fert, à contrôler la pression du liquide de transfert introduit dans le pot (10), et à stopper l'introduc- tion du produit mélangé au liquide de transfert lors- que la pression du liquide de transfert s'accroit au- delà d'un seuil indiquant la venue du produit en con- tact avec ledit organe de retenue (24). 2. Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'on évacue le liquide de transfert du pot doseur (10) au fur et à mesure de l'introduction du produit mélangé à ce liquide, au-dessus dudit orga- ne de retenue (24). 3. Procédé de transfert dans un réservoir (34) d'un produit dosé selon le procédé de l'une quel- conque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste à placer le pot doseur (10) et le ré- servoir (34) sensiblement au même niveau, à relier le pot (10) et le réservoir (34) par une conduite (36) en U renversé formant siphon débouchant dans le fond (10a) du pot doseur (10) et à la partie supérieure du réservoir et à injecter un fluide gazeux sous pression dans le pot doseur (10), au-dessus dudit organe de retenue (24). 4. Procédé selon la revendication 3, carac- térisé en ce qu'on évacue ensuite dudit réservoir par pompage le liquide de transfert mélangé audit produit, afin d'assécher ce dernier. 5. Procédé selon la revendication 4, carac- térisé en ce qu'on évacue le liquide de transfert par une conduite (60) reliant le fond du réservoir (10a) au pot doseur (10), l'extrémité de ladite conduite (60) située dans le fond du réservoir (34) comportant des moyens de filtrage (66) empachant Le passage du produit en grains. 6. Installation de dosage d'un produit en grains, caractérisée en ce qu'eLLe comprend un pot doseur (10) équipé en partie haute d'un organe de re- tenue (24) ajouré, une canalisation d'arrivée (12) du produit mélangé à un liquide de transfert, cette cana- lisation (12) débouchant dans te pot en-dessous dudit organe de retenue (24), des moyens (20) pour comparer La pression dans ladite canalisation d'arrivée (12) à un seuil donné correspondant à la venue du produit en contact avec ledit organe de retenue (24), et des moyens (18, 14) contrôlés par lesdits moyens de compa- raison de pression, pour fermer ladite canalisation d'arrivée (12) lorsque la pression dépasse ledit seuiL. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus une cana- lisation d'évacuation (26) du liquide de transfert débouchant dans le pot (10) au-dessus dudit organe de retenue (24). 8. Installation de dosage et de transfert d'un produit en grains comprenant l'installation de dosage selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus un ré- servoir (34) disposé sensiblement au même niveau que le pot doseur (10), une conduite (36) en U renversé formant siphon débouchant dans le fond du pot doseur (10) et à la partie supérieure du réservoir (34) et une canalisation (56) d'injection d'un fluide gazeux sous pression débouchant dans le pot doseur (10), au- dessus dudit organe de retenue (24). 9. InstaLLation selon La revendication 8,- caractérisée en ce qu'eLLe comprend de plus une con- duite (60) d'assèchement dudit produit reliant le fond du réservoir (34) au pot doseur (10) et comportant à son extrémité située dans Le fond du réservoir des moyens de filtrage (66) empêchant le passage dudit produit en grains.