Brevet FR2561773A1 — publié le 19850927

DISPOSITIF DE PRELEVEMENT D'ECHANTILLON PULVERULENT DANS UNE CONDUITE DE TRANSPORT PNEUMATIQUE. L'invention concerne le prélèvement d'un échantillon représentatif d'une poudre transportée pneumatiquement dans une conduite. L'échantillonnage d'une poudre en déplacement dans une tuyauterie de transport pneumatique classique présente des difficultés de plusieurs ordres - usure du dispositif de prélèvement, principalement lorsque la poudre est abrasive (cas de la poudre de ciment, par exemple). - difficulté d'obtenir un échantillon représentatif de l'ensemble du flux de matière. L'usure provient du fait que la tuyauterie de transport 2 de la poudre est en pression de 1 à 2 kglcm effectifs et--que les dispositifs habituels nécessitent l'introduction périodique d'une pièce métallique dans le flux de matière et;le passage au travers d'un obturateur disposé latéralement et laminé à chaque fermeture et ouverture par le flux de poudre prélevé. La non-représentativité de l'échantillon provient du fait que le flux de matière à prélever n'est pas -réparti de façon uniforme dans la tuyauterie. En effet, le long de la conduite, il se produit des "noeuds" et des "ventres" dont il est quasiment impossible de- connaître les emplacements sauf en régime parfaitement stabilisé ce qui n'est Jamais le cas hors laboratoires. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de prelèvement ne présentant pas les inconvénients précités. Ce but est atteint conformément à l'invention par un dispositif qui comprend un coude formé sur la conduite de manière que la poudre se plaque contre une zone de la paroi interne du coude, une canalisation secondaire piquée sur le coude dans ladite zone, et des moyens de prélèvement d'échantillon dans la canalisation secondaire. Ainsi grâce au piquage d'une canalisation secondaire, on n'introduit aucun élément dans le flux de matière de la conduite principale. De plus, en prévoyant un coude dans la tuyauterie, on crée une perturbation contrôlée par changement de direction de ltécoulement de la matière à un endroit précis, où on prélevera l'echantillon. La zone de placage de la poudre se déduit instantanément de la géométrie du coude : elle est du côté opposé au(x) centre(s) de courbure du coude, et décalée-vers le bas. Le prihcipe se fait de préférence dans la section d'un coude horizontal déterminée par l'intersection de l'axe primitif horizontal de la conduite amont (direction initiale de la poudre) avec le coude, au tiers inférieur extérieur de ladite section. Le diamètre de la canalisation secondaire est de préférence- au moins égal à 15 % du diamètre de la conduite principale. Avantageusement, la canalisation secondaire est en dérivation sur la conduite principale, dans laquelle elle retourne à la sortie ou en aval du coude. De préférence, on prévoit un dispositif de circulation forcée, par jet d'air par exemple, dans la canalisation secondaire. Avantageusement, les moyens de prélèvements comportent un préleveur ponctuel de relativement faible capacité à fonctionnement séquentiel, débouchant dans un mélangeur, lequel conduit à un extracteur d'échantillon moyen. Le préleveur ponctuel comprend un réceptacle de faible capacité encadré de deux vannes papillon à actionnement pneumatique. - La faible capacité du réceptacle permet d'assurer une égalisation rapide des pressions de chaque côté des vannes ce qui a pour effet de limiter au maximum le laminage des obturations. Un dispositif de commande assure le fonctionnement séquentiel de l'ensemble : de dix à vingt prélèvements ponctuels de faible volume sont homogénéisés dans le mélangeur pour former le mélange dont on extrait l'échantillon moyen, vraiment représentatif du produit transporté. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préféré de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en plan d'une partie de la conduite dans laquelle est prévu le coude et le piquage de prélèvement, - la figure 2 est une section II-II de la figure 1, montrant la répartition de la poudre à l'intérieur de la conduite, - la figure 3 est une vue selon la flèche F de la figure 1, montrant en détail les moyens de prélèvement. La conduite principale 1, par exemple de 2114,5mm de diamètre, véhicule par transport pneumatique de la matière pulvérulente (dans le sens de la flèche M) en provenance d'un broyeur non représenté. La conduite d'axe horizontal primitif 2, est amenée à faire un coude 5 de 2500 mm de rayon de courbure, entre la section amont 3 et la section aval. La présence de ce coude 5 force la matière particulaire, sous le double jeu des forces "centrifuges" et gravitationnelles, à se répartir approximativement selon l'aspect montré en figure 2 : la matière est fortement plaquée du côté du coude opposé au centre de courbure et vers le bas. Par conséquent, il convient de faire le piquage 6 de prélèvement dans le quadrant inférieur extérieur d'une section du coude.Cette section (section II-II) est avantageusement déterminée comme étant celle qui contient l'intersection de l'axe primitif 2 avec le coude 5. Le piquage se fait environ au tiers inférieur de la section II-II (i.e. le rapport a/b = 2 sur la figure 2). La canalisation secondaire 7, piquée en 6 sur le coude 5 de la condute principale, a un diamètre de 42,4 mm. Elle retourne, par un branchement 8, dans la conduite principale à la sortie 4 du coude. La circulation dans la dérivation 7,8 est facilitée par l'introduction au moyen d'une buse 9., d'un Jet d'air sous pression supérieure à celle de la tuyauterie. Le Jet d'air est dans l'axe du branchement 8 et dans le même sens d'écoulement. La buse 9 est reliée à une source A.C. d'air comprimé au travers d'une électrovanne 10, d'un clapet 11, et d'un robinet de réglage 12. Prise sur la dérivation 7,8, et dans le prolongement du départ rectiligne de la canalisation 7 (dans le plan vertical contenant l'axe primitif 2), la canalisation 7' conduit aux moyens de prélèvement. Les moyens de prélèvement comprennent un préleveur ponctuel constitué d'un pot 13 de relativement faible capacité (par exemple 150 gamme de poudre) encadré par deux vannes papillon 14,15 à actionnement pneumatique. Le pot 13 est associé à un vibreur pneumatique 16 pour en assurer une bonne vidange. La poudre en provenance du préleveur ponctuel 13,14,15 tombe dans un mélangeur mécanique 17 (par exemple du type à ailettes) tournant en pormanence, à la sortie commandée par un ensemble 18 associant une vanne et un vérin pneumatique. Un extracteur d'échantillon moyen 19, à commande pneumatique, extrait en aval de l'ensemble 18 une quantité prédéterminée de matériau pulvérulent (par exemple 180 grammes), recueillie en 20- aux fins d'analyse. Le surplus est récupéré en 21 par un système d'aspiration couplé au dépoussiérage général de l'atelier, ou à un dispositif de recyclage. Une armoire électropneumatique, asservie à la marche du broyeur, assure le fonctionnement du dispositif de prélèvement suivant deux cycles. 1 > Un cycle de prélèvements ponctuels et de stockage dans le mélangeur 17. Sa durée totale est de 5 minutes, ce qui autorise 12 prélèvements dans l'heure. Il comprend les phases suivantes a) un soufflage d'environ 30 secondes par la buse 9, qui favorise la circulation du produit dans la dérivation 7,8 de tuyauterie, b) l'ouverture de la vanne primaire 14, avec admission du produit dans ltenceinte close 13, puis sa fermeture au bout de 4 secondes environ, c) -la décantation du produit environ 20 secondes, d) l'ouverture de la vanne secondaire 15 et la mise en marche du vibreur 16 pour l'évacuation du produit vers le mélangeur 17, puis la fermeture au bout de 15 secondes environ, e) une temporisation d'écart de cycle d'environ 4 minutes. 2) Un cycle de prélèvement de l'échantillon moyen commandé par une horloge. Il comprend les phases suivantes a) ouverture du mélangeur 17 environ 30 secondes avec vidange du mélangeur et récupération d'un échantillon de 180 grammes dans l'extracteur 19, b) extraction de l'échantillon par l'extracteur 19, cj remise en-attente de llensemble, mélangeur 17 fermé et extracteur 19 fermé Des voyants lumineux permettent de contrler la marche normale des cycles et une alarme signale toute anomalie de fonctionnement. Après tout arrêt du dispositif, le redémarrage commence par une vidange complète du mélangeur 17 sans extraction d'échantillon, ceci afin de supprimer tout reste de poudre qui ne serait pas forcément représentatif du produit fabriqué à ce moment là. REVENDICATIONS 1. Dispositif de prélèvement d'échantillons dans une conduite principale de transfert pneumatique de poudre, caractérisé en ce qu'il comprend un coude (5) formé sur la conduite (1) de manière que la poudre se plaque contre une zone de la paroi interne du coude (5), une canalisation secondaire (7) piquée sur le coude (5) dans ladite zone, et des moyens (14-20) de prélèvement d'échantillon dans la canalisation secondaire (7). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérise en ce que la canalisation secondaire (7) est en dérivation (7,8) sur la conduite principale (1,5). 3. Dispositif selon ltune quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (9-12) dé circulation forcée dans la canalisation secondaire (7,8). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de circulation forcée (9-12) comporte une buse (9) inJectant un Jet d'air dans la canalisation secondaire (7,8). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de prélèvements (14- 20)comportent un prélèveur ponctuel-(14-16) de relativement faible capacité à fonctionnement séquentiel, débouchant dans un mélangeur (17), lequel conduit à un extracteur (18) d'échantillon moyen. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le préleveur ponctuel (14-16) comprend un réceptacle (13) de faible capacité encadré de deux vannes papillon (14,15) à actionnement pneumatique.