Brevet FR2561770A1 — publié le 19850927

La présente invention est du domaine du transfert des produits granulés, pulvérulents ou analogues. Elle vise plus précisément un dispositif automatique de contrôle d'un fluide constitué par les produits précités, ce dispositif permettant à la fois la détermination in situ de certaines caractéristiques du produit transporté de façon concomitante à la prise d'échantillon dudit produit. Une des caractéristiques pouvant être prise en compte est la température de produits pulvérulents ou granulés dans un flux continu. La difficulté de la mesure réside dans le fait que l'atmosphère qui les véhicule ou les environne, constitue une phase intersticielle importante. La température de cette phase gazeuse n'est pas forcément la même que celle du solide transporté, et cette différence est d'autant plus marquée que le solide dispersé est constitué de masses élémentaires relativement importantes ne se mettant que très lentement en équilibre de température avec le fluide gazeux qui les entoure.C'est par exemple le cas de produits sortant d'appareils de formage, tels que granulation, compactage, agglomération, extrusion et analogues, où la plus grande partie de l'énergie nécessaire pour la mise en forme est transformée en chaleur au sein du produit, cette chaleur s'ajoutant à celle qui est apportée directement pour les besoins du procédé, par exemple par chauffage à la vapeur, par résistance électrique et analogues. Une autre difficulté consiste à réaliser la mesure sur un échantillon représentatif de l'ensemble du flux et de prélever éventuellement un tel échantillon aux fins d'analyse en ligne ou ultérieure tout en déter- minant une certaine cadence de prélèvement et une certaine quantité de produit prélevé. Un objet de l'invention est de réaliser un dispositif automatique de centrale d'un flux de produits granulés ou pulvérulents, grace auquel peuvent être réalisées les déterminations des caractéristiques physiques du produit transférés par exemple sa température, ainsi que la prise d'échantillon. Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif automatique de contrôle d'un flux de produits granulés ou pulvérulents, -dans lesquels les opérations de détermination des caractéristiques physiques et les prélèvements d'échantillons peuvent être effectués de façon automatique selon un schéma préalablement programmé (fréquence et durée de prélèvement). La présente invention a pour objet un dispositif automatique de contrôle d'un fluide de produits granulés, pulvérulents et analogues, permettant à la fois la détermination in situ en continu des caractéristiques physiques du produit et la prise d'échantillon, ce dispositif comportant, monté dans une section élargie d'un élément de transfert desdits produits, un organe récepteur présentant une section sensiblement identique à la section normale de l'élément de transfert en amont de ladite section élargie, cet organe récepteur étant pourvu d'au moins un dispositif de détermination des caractéristiques du produit et d'au moins un dispositif de prise d'échantillon et de vidage de l'organe récepteur. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, l'organe récepteur est constitué par une trémie, et le dispositif de détermination de caractéristiques physiques du produit d'un capteur de température, tandis que le dispositif d'échantillonnage et de vidage est constitué par un clapet de prélèvement et un clapet de retenue actionnés séparément et coopérant avec un organe de transfert du produit entraîné par des moyens moteurs réversibles. L'organe de transfert de produits est avantageusement constitué par un rotor à palettes. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, d'une forme de réalisation non limitative du dispositif de contrôle d'un flux de produits granulés, pulvérulents et analogues selon l'invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - Figure 1 est une vue en coupe verticale axiale du dispositif de contrôle de l'invention disposé à l'intérieur d'une conduite de transfert de produits; - Figure 2 est une vue en coupe verticale axiale du dispositif de contrôle de l'invention, en fonc tionnelment-de vidage de l'organe de récepteur de produits; et - Figure 3 est une vue en coupe verticale axiale du dispositif de contrôle de l'invention, en fonctionnement de prélèvement d'échantillon. Comme représenté sur la figure I, une trémie 5 est disposée sensiblement au centre d'un élargissement 3 d'une conduite de transfert de produit 1 de façon à intercepter la totalité du flux de produit 2 ainsi trans féré. Cette trémie réceptrice 5 présente une section identique à la section amont du conduit 1 et sa position centrale intérieure de l'élargissement 3 permet au flux de venir l'alimenter. Le trop plein est éliminé par débordement et le volume de l'échantillon ainsi conservé est proportionnel au débit du rotor à palettes. Sur les parois en regard de la trémie, dans la zone inférieure de cette dernière, sont respectivement prévus un clapét de sortie 7 s'ouvrant directement dans la section élargie 3 et un clapet de prélèvement 8, les lèvres inférieures respectives des clapets 7 et 8 venant reposer sur les extrémités des pales d'un rotor 6 de transfert du produit. Le clapet 8 est susceptible de s'ouvrir sur une conduite de prélèvement d'échantillon 4 pourvu sur son bord au voisinage des palettes du rotor 6, d'un rouleau racleur fou 9. Le dispositif de contrôle automatique de l'invention fonctionne de la manière suivante: Les mesures sont réalisées en continu dans la trémie au moyen d'un capteur de température, qui peut être constitué, par exemple par un thermocouple, thermistance, sonde à résistance, thermomètre à dilatation de liquide et analogues. Tandis qu'elle se vide au moyen du rotor 6 dont les palettes sont avantageusement constituées en élastomère, ce rotor pouvant être un impulseur classique de pompe qu'on peut se procurer dans le commerce. La pression du produit entraîné par le rotor provoque l'ouverture duclapet 7 et le produit retombe ensuite dans le flux de la section élargie. Par des moyens moteurs réversibles, par exemple un moteur électrique, le rotor peut être entraîné dans le sens contraire, ce qui se traduit par un basculement du clapet 8 tandis que le produit entraîné par le rotor tombe dans la section 3 de prélèvement d'échantillon dont le volume est déterminé par la programmation (fréquence des inversions de sens de rotation du moteur et durée de ces inversions). Les flêches fl, f2, E3, f4 indiquent respectivement le trajet du produit dans la conduite 1, dans la trémie 5, vers le dispositif d'échantillonnage et à travers l'ouverture du clapet de sortie 7. Ce clapet de sortie 7 est constitué par une lame souple évitant ainsi que la trémie ne se vide elle-même ou que le produit ne s'accumule. En effet, selon les caractéristiques physiques du produit, une ouverture libre en bas de la trémie 5 provoquerait la vidange instantanée de son contenu ou au contraire ne permettrait pas un écoulement normal. Dans l'opération d'extraction représentée sur la figure 2, le rotor 6 par sa rotation engendre le déplacement d'un certain volume qui permet de dégager le produit sans l'endommager et de renouveler ainsi le contenu de la trémie. Ainsi, la trémie toujours pleine de produit permet une mesure exacte de la température du produit par réduction maximale du volume d'air interparticulaire. Le débit de rotation da rotor 6 est réglable de façon qu'en aucun cas le débit de la trémie de mesure 5 ne soit supérieur au débit du produit dans la conduite 1 de l'installation. Le rouleau fou 9 a pour rôle, en obligeant les pales du rotor 6 à se plier, de décrasser le dispositif où pourraient se coller des particules qui formeraient par la suite une croate à la surface des pales. A ce sujet, il est avantageux de traiter superficiellement les parois de la trémie comme celles des clapets, par exemple au moyen d'une opération de téflonnage, afin de permettre un meilleur glissement du produit et éviter un encrassement. En inversant le sens de rotation du rotor, c' est-à-dire en le faisant maintenant tourner dans le sens des aiguilles d'une montre; on efface, pendant un temps prédéterminé nécessaire au prélèvement de l'esban- tillon, le clapet 8, -ce qui permet au produit de s'écouler sans aucune contrainte mécanique dommageable pour sa structure, par la goulotte d'écoulement 4. Des moyens de programmation peuvent être prévus pour réguler la cadence de prélèvement ainsi que la durée de prélèvement, de façon que cette opération ne perturbe en aucune façon la prise de température à l'intérieur de la trémie et permette d'obtenir un échantillon représentatif. Ainsi se trouve résolu selon l'invention le problème du contrôle en continu des caractéristiques physiques, par exemple la température, d'un flux de pro- duit granulé, pulvérulent et analogue, tout en réalisant un échantillonnage en vue d'analyses chimiques et physi ques en ligne ou bien ultérieures, par exemple à l'infrarouge ainsi que des mesures en continu de la friabilité du produit, permettant par exemple un asservissement de la presse à granuler en fonction de ladite friabilité-des granulés et de la différence de température entre l'entrée en tête de presse et la sortie produit après granulation, et ce, grâce à la coopération d'un organe récepteur du produit disposé centralement par rapport à un élargissement de la conduite de transfert du produit. Ce dispositif peut également trouver son application dans divers domaines de l'industrie chimique, parachimique,-pharmaceutique et alimentaire où l'on a à manipuler et contrôler des produits pulvérulents, granulés ou analogues. REVENDICATIONS 1. Dispositif automatique de contrôle d'un flux de produit granulé, pulvérulent et analogue, permettant à la fois la détermination in situ en continu des caractéristiques physiques du produit et la prise d'échantillon dudit produit, caractérisé en ce qu'il comporte, monté dans une section élargie (3) d'un élément de transfert (1) dudit produit (2), un organe récepteur (5) présentant une section sensiblement identique à la section normale de l'élément de transfert (1) en amont de ladite section élargie (3), cet organe récepteur (5) étant pourvu d'au moins un dispositif de détermination des caractéristiques physiques du produit et d'au moins un dispositif de prise d'échantillon de vidage (6, 7, 8) de organe récepteur (5). 2. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que l'organe récepteur est une trémie (5). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de détermination des caractéristiques physiques du produit est un capteur de température ou tout autre capteur approprié. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'échantillonnage et de vidage est constitué par un clapet de prélèvement (8) et un clapet de retenue (7) commandés séparément et coopérant avec un organe de transfert (6) du produit, actionné par des moyens moteurs réversibles. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de transfert du produit est constitué par un rotor à palettes (6). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications- 1 à 5, caractérisé en ce que sont associés au dispositif d'échantillonnage et de vidage des moyens de programmation de la vitesse, du sens de rotation du rotor et de la durée de ces dernières séquences.