Brevet FR2576821A1 — publié le 19860808

La présente invention est relative à une installation de carbosablage, c'est-à-dire une installation du type comprenant un appareil pour produire des particules de glace carbonique, et un dispositif doseur pour délivrer un débit dosé de ces particules dans un dispositif propulseur dont est équipée une conduite de gaz vecteur. Comme on le sait, la détente de l'anhydride carbonique (C02) liquide produit de la neige carbonique, laquelle peut être compactée pour former des morceaux de glace carbonique qui se subliment en se réchauffant. Les installations du type précité fournissent un débit dosé de petites particules de glace carbonique (ayant une dimension de l'ordre de 1 à 4 mm environ) dans la conduite de -gaz vecteur, ce qui permet de projeter les particules sur une surface à décaper. Ainsi, le carbosablage s'apparente aux procédés de sablage et de grenaillage, mais le sable ou la grenaille est remplacé par des particules ou grains de glace carbonique qui, après avoir rempli leur fonction abrasive, se subliment. Cette technique trouve son domaine d'application partout o des effluents de traitement du type liquide ou solide seraient contaminés ou irrécupérables sur le site de traitement. Dans les applications nucléaires par exemple, le traitement par jets d'eau pose des problèmes, l'eau ayant une radioactivité résiduaire, tandis que le sable se contamine et doit être enterré; au contraire, le C02 gazeux, comme la plupart des gaz, peut être aisément décontaminé par filtration. Cependant, les installations de carbosablage connues n'ont pas donné entière satisfaction, notamment du fait de la tendance à la prise en masse des particules de glace carbonique, due à l'electricité statique, ce qui rend irrégulier le débit des particules projetées sur la surface à traiter. L'invention a pour but de fournir une installation permettant d'obtenir un débit régulier de particules dans la conduite de gaz vecteur. A cet effet, l'invention a pour objet une installation du type précité, caractérisée en ce que ledit appareil laisse tomber les particules par gravité dans le dispositif doseur, lequel est espacé dudit appareil, et en ce que la sortie dudit appareil et les parties de 1' installation o des particules sont exposées à 1' atmosphère environnante sont entourées par un capot destiné à protéger lesdites particules de l'humidité. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - le dispositif doseur laisse à son tour tomber lesdites particules par gravité dans le dispositif propulseur, lequel est espacé du dispositif doseur, le capot entourant la sortie dudit appareil, le dispositif doseur et le dispositif propulseur; - ledit appareil comprend un broyeur et des moyens d'alimentation de ce broyeur en morceaux de glace carbonique. Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en regard du dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 représente schématiquement en élévation, avec coupe partielle, une installation de carbosablage conforme à l'invention; et - la figure 2 représente en coupe longitudinale, à plus grande échelle, le dispositif propulseur de cette installation. L'installation de carbosablage représentée au dessin comprend essentiellement un broyeur 1, des moyens 2 d'alimentation de ce broyeur, un dispositif doseur 3, une conduite de gaz vecteur 4 équipée d'un dispositif propulseur 5, et un capot métallique 6 de protection contre l'humidité. Les éléments 1 à 5 de l'installation sont montés sur un châssis métallique (non représenté) fixé au sol 7, ce dernier portant également le capot 6. Le broyeur 1 est un broyeur à broches. Il possède une trémie supérieure d'alimentation 8 ouverte vers le haut et un conduit de sortie inférieur 9 ouvert vers le bas. Les moyens d'alimentation 2 comprennent une courroie transporteuse 10, et une goulotte vibrante 11 relevable au moyen d'un vérin 12 et dont la sortie se trouve au-dessus de la trémie 8. Le dispositif doseur 3 comprend un réservoir de particules 11 pourvu à son extrémité inférieure d'un tube de sortie 12 à peu près horizontal. Une vis-resssort 13 coaxiale à ce dernier traverse la partie inférieure du réservoir- 11l et s'étend jusqu'à l'extrémité de sortie ouverte 14 du tube 12. Un moteur 15 entraîne en rotation la vis 13 ainsi que des pales de brassage 16 également contenues dans le réservoir. Un autre moteur 17 comporte un arbre de sortie 18 dont l'extrémité est fourchue et pénètre coaxialement, par l'ouverture 14, à 1' intérieur de la partie d'extrémité de la vis 13. Le réservoir 1i est relie par l'intermédiaire d'un tronçon souple 19 à une trémie vibrante 20 qui le surnmonte. L'ouverture d'entrée de cette dernière est coaxiale au conduit 9 de sortie du broyeur irais en est espacée, c'est-à-dire qu'aucun contact n'existe entre le broyeur et la 'cr e. 20. La conduite 4 comprend un tuyau amont 21 relié à une source de gaz vecteur, notarment de CO02 gazeux sous pression (non représentée), et un tuyau aval 22 constitué par un flexible sans aspérités intérieures se terminant par un tube-lance rigide 23; les tuyaux 21 et 22 de la conduite sont reliés par le dispositif propulseur 5, que l'on voit mieux à la figure 2. Le dispositif 5 comprend un raccord en T dont la hampe, dirigée vers le haut, se prolonge par un entonnoir d'entrée 24. La branche inférieure de sortie du T est directement reliée au flexible 22, tandis que sa branche inférieure d'entrée est reliée au tuyau 21 - par l'intermdiaire d'un éjecteur. Ce dernier est constitué d'un embout 25 ayant un grand alésage d'entrée 26 et un petit alésage se sortie 27. Le premier alésage est taraudé et se visse sur l'extrémité du tuyau 21, et dans le second alésage est fixée l'extrémité amont d'une buse d'éjection 28 dont 1'extrémité aval se trouve sur l'axe de l'entonnoir 24. Le bord d'entree de cet entonnoir se trouve sous l'ouverture de sortie 14 du tube 12, mais est espacé de. ce tube, c'est-à-dire sans aucun contact avec lui. Le capot 6 entoure l'ensemble des éléments de l'installation, à part la trémie supérieure 8 et le flexible 22, qui le traversent avec une étanchéité approximative, et le dispositif d'alimentation 2, qui est entièrement extérieur au capot. En fonctionnement, une machine (non représentée) de production de morceaux de glace carbonique déverse ces morceaux sur l extrémité amont (non visible sur le dessin) de la courroie 10. Ces morceaux sont par exemple des bâtonnets ayant un diamnètre de l'ordre de 15 mm et une longueur de l'ordre de 25 mm. De tels bâtonnets peuvent être produits de façon très fiable mais sont trop gros pour pouvoir être utilisés directement en carbosablage. - La courroie 10 déverse par gravité les morceaux de glace carbonique dans la goulotte 11, supposée en position active abaissée, d'o ils tombent par gravité dans la trémie 8 du broyeur 1. Dans celui-ci, les morceaux sont transformns en petites particules très anguleuses dont la dbitnsion varie par e ptle, pour une application donnée, de 0,5 mm à,5 nm ernviron. Ces particules tombent par gravité dans la trémie vibrante 20 et sont brasséies par les pales 16. La vis-ressort 13 est entrainée en rotation de façon à extraire un débit donné de particules par l'ouverture 14 du tube 12. La rotation en sens inverse de l'arbre 18 permet d'éviter la formation de paquets de particules, correspondant au pas du ressort, à 1'ouverture 14. Ainsi, un écoulemant régulier de particules tome par gravité dans l'entonnoir 24. Le gaz vecteur éjecté à grande vitesse par la buse 28 crée dans l'entonnoir 24 une dépression qui provoque l'entrainement des particules dans le veine gazeuse, par effet venturi. Cette installation a donné toute satisfaction. De façon surprenante, on n'a constaté aucune prise en masse des particules dans la trémie 20 et le réservoir 11. Le débit de particules projetées est constait, et on a pu décaper dans de très bonnes conditions des tôles recouvertes de peintures à très forte adhérence: le mnetal réapparait poli, sans dégradation de sa surface. De plus, la perte de 0D2, observée essentiellement au niveau du broyeur, est de l'ordre de 5 %, ce qui est tout à fait acceptable. Par ailleurs, pendant la mise en froid de l'installation, la sublimation de la glace carbonique dégage du C02 gazeux sec, lequel, étant plus lourd que l'air, emplit progressivement le capot 6 en chassant l'air et l'humidité, jusqu'à déborder par une ouverture supérieure 29 du capot et, dans une moindre mesure, par les jeux de celui-ci, notamment autour du flexible 22 et du broyeur 1. Ainsi, toutes les parties de l'installation dans lesquelles des particules de gaz carbonique sont exposées à l'atmosphère environnante (trémie 20, ouverture 14, entonnoir 24) sont maintenues sous atmosphère de CO2 sec sous une pression voisine de la pression atmosphérique, ce qui exclut toute pénétration d'humidité au sein de des particules. De plus, la division de l'installation en trois sous-ensembles 1, 2 et 4 sans contact mutuel évite le développement de contraintes excessives d'origine thermique et permet d'intervenir facilement en cas de défaillance d'un élément. En pratique, le débit d'éjection des particules par le tube 23 est réglé par la vitesse de rotation de la vis-ressort 13. On choisit les plateaux à broches du broyeur et leur vitesse de rotation de façon à obtenir d'une part la granulcmétrie moyenne voulue pour les particules, laquelle peut varier par exemple entre 1 et 4 mu, d'autre part un débit broyé quelque peu supérieur au débit d'éjection; l'alimentation du broyeur est intermittente et est ccmnandée par relevage ou abaissement de la goulotte 11 par le vérin 12, en fonction du niveau de particules dans la trémie 20. En variante, pour des installations non permanentes, on peut remplacer l'ensemble machine de fabrication de bâtonnets-dispositif d'alimentation 2 par un simple réservoir de stockage de bâtonnets de glace carbonique, avec des moyens quelconques de chargement de ces bâtonnets dans la trémie 8. REVENDICATIONS 1. - Installation de carbosablage, du type comprenant un appareil (1, 2) pour produire des particules de glace carbonique, et un dispositif doseur (3) pour délivrer un débit dosé de ces particules dans un dispositif propulseur (5) dont est équipée une conduite de gaz vecteur (4), caractérisée en ce que ledit appareil (1, 2) laisse tomber les particules par gravité dans le dispositif doseur (3), lequel est espacé dudit appareil, et en ce que la sortie dudit appareil et les parties (20, 24) de l'installation o des particules sont exposées à l'atmosphère environnante sont entourées par un capot (6) destiné à protéger lesdites particules de l'humidité. 2. - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif doseur (3) laisse à son tour tombter lesdites particules par gravité dans le dispositif propulseur (5), lequel est espacé du dispositif doseur, le capot (6) entourant la sortie (6) dudit appareil (1, 2), le dispositif doseur (3) et le dispositif propulseur (5). 3. - Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit appareil (1, 2) comaprend un broyeur (1) et des moyens (2) d'alimentation de ce broyeur en morceaux de glace carbonique. 4. - Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le dispositif doseur (3) ccaprend un réservoir (11) surmonté d'une trémie (20) disposée sous la sortie (9) dudit appareil (1, 2), une vis d'extraction creuse (13) disposée à l'extrémité inférieure du réservoir (11), et un agitateur (18) qui pénètre dans l'extrinté de sortie de la vis. 5. - Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la trémie (20) est une trémie vibrante et en ce qu'un organe de brassage (16) est disposé dans le réservoir (11). 6. - Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif propulseur (5) comprend un entonnoir (24) qui débouche dans un tronçon de conduite équipé d'une buse (28) d'éjection de gaz vecteur se terminant sous l'entonnoir.