Brevet FR2580519A3 — publié le 19861024

FR 2580519 A3 19861024 FR 8605797 A 19860422 Dispositif pour l'introduction en continu de matières solides dans des liquides L'invention a pour objet un dispositif pour l'introduction en continu de matières solides, notamment pulvérulentes, insolubles, dans des liquides, de prédominance à viscosité élevée, les matières solides ayant une densité différente de celle du liquide. Les matières solides à granulométrie fine, flottantes et se déposant dans le fond, qu'il s'agit de disperser ou d'acheminer dans des liquides, ne peuvent être introduites que difficilement dans ces liquides avec une homogénéité suffisante. Dès qu'elles entrent en contact avec les pellicules de liquide au repos, elles ont tendance à former des agglutinations adhésives. En outre, les matières solides ayant une densité plus élevée que le liquide environnant, se sédimentent lorsque la vitesse du courant est insuffisante et colmatent aussi les organes d'arrêt ou d'obturation et les systèmes de tuyauterie. Pour éviter ces inconvénients, les matières solides sont généralement transformées en pâtes dans des malaxeurs. Elles sont ensuite diluées par addition ultérieure de liquide, jusqu'à ce qu'elles se présentent sous une forme bien dosable. Pour l'exploitation en continu, les malaxeurs sont équipés de vis transporteuses sans fin. Pour la production de pâtes, des broyeurs à cylindres, à boulets et des agitateurs spéciaux s'-avèrent par ailleurs appropriés, les matières solides pulvérulentes y étant triturées ou mises en prédispersion, ceci avec peu de liquide. Les appareils utilisés doivent être conçus de telle manière qu'un effet d'auto-nettoyage soit disponible et que l'ouverture de remplissage pour les matières solides soit protégée à l'égard des agglutinations.Tous les dispositifs de mélange cités présentent une consommation d'énergie élevée et ne sont par conséquent mis en oeuvre que dans la fabrication de produits de valeur élevée. Les enceintes à agitateurs usuelles pour le mélange de liquides s'avèrent inappropriés pour l'introduction de matières solides pulvérulentes dans un liquide, car les matières solides s'agglutinent sur les surfaces mouillées. De même, les vis sans fin, les sas à roue cellulaire et d'autres dispositifs de dosage mécanique s'avèrent inappropriés pour cette raison. Dans le cas du chargement de matières solides dans un tourbillon produit par un écoulement tangentiel, par exemple dans un cyclone avec une évacuation inférieure, on évite l'agglutination. Si l'on parvient à maintenir le tourbillon constant, un cyclone constitue alors un dispositif approprié, sans consommation élevée d'énergie, pour introduire des matières solides dans un liquide. I1 existe toutefois le risque que du gaz émanant du tourbillon soit également aspiré dans le liquide. Le gaz parvient alors dans les éléments d'acheminement situés en aval et nuit à l'uniformité du débit. I1 peut même interrompre l'acheminement.La formation constante du tourbillon n'est alors plus garantie d'une part et, d'autre part, cela entraine le dépôt de parties lourdes de matières solides, ce qui peut provoquer la formation de ponts et de colmatages dans le système de tuyauterie. L'invention a donc pour but de mettre au point un dispositif pour l'introduction en continu de matières solides notamment insolubles, pulvérulentes, dans des liquides, avec lequel on évite les inconvénients mentionnés ci-dessus. Selon l'invention, le problème est résolu par un bac (1) ouvert vers le haut muni d'un circuit d'amenée (2) réglable située au-dessous du bord supérieur du bac (1) et d'un circuit d'évacuation (3) élargi en forme d'entonnoir à l'intérieur du bac (1), dont le bord supérieur horizontal est situé au-dessous du bord supérieur du bac (1), et d'un dispositif de dosage (4) disposé audessus du bac (1) pour le chargement de la matière solide sur le milieu du circuit d'évacuation (3) en forme d'entonnoir. Le bord supérieur du circuit d'évacuation (3) élargi en forme d'entonnoir peut être lisse ou muni de dents, de fentes ou de trous d'une manière régulière. L'élargissement en forme d'entonnoir a de préférence la forme d'un cône avec un angle d'ouverture entre 60 et 120 en fonction de la viscosité du liquide. L'élargissement peut toutefois également avoir la forme d'une pyramide. En tant que dispositif de dosage (4), on peut utiliser tous les dispositifs destinés au dosage de matières solides pulvérulentes, comme par exemple les sas à roue cellulaire, les bascules à courroie, les vis transporteuses sans fin et les goulottes de dosage. Selon les exigences techniques et la viscosité du liquide, le bac (1) de même que le système de tuyau terie peuvent être agencés avec isolement et/ou chauffables. Il est par ailleurs avantageux de munir le bac (1) d'un ou de plusieurs dispositifs de mesure du niveau de remplissage (10,11), afin de maintenir le niveau de )a dépression liquide dans 3e circuit d'évacuation (3) cn forme d'entonnoir dans un domaine déterminé. Dans ce but, les dispositifs de mesure du niveau de remplissage sont accouplés à l'organe de régulation (7) comme par exemple à une soupape ou à un robinet dans le circuit d'amenée. En cas d'un assechement de l'entonnoir, le groupe d'entraînement du dispositif de dosage (4) est par ailleurs mis hors service. En tant que dispositifs de mesure de niveau de remplissage, on utilise de préférence des dispositifs capacitifs ou des dispositifs munis d'une source de rayonnement radioactif. L'invention est explicitée plus en détail à l'aide de la figure représentant un exemple de l'invention Il s'agit d'introduire de la matière solide pulvérulente se trouvant dans le silo (12) dans un liquide contenu dans le réservoir (5). A l'aide d'une pompe centrifuge (6), le liquide est pompé du réservoir (5) pour être amené dans le bac (1) par l'intermédiaire d'une vanne (7), réglable pneumatiquement, du circuit d'amenée (2). Le liquide s'écoule alors par le bord du circuit d'évacuation (3) élargi en forme de cône. La quantité de liquide est régulée de telle manière que l'entonnoir soit entièrement mouillé et qu'il se forme une surface liquide qui ait approximativement la forme d'un hyperboloide.A partir du silo (12), muni d'un sas à roue cellulaire (4), la matière solide pulvérulente est dosée dans cette dépression liquide, où elle est immédiatement absorbée par la surface liquide animée d'un courant. Le mélange obtenu à partir de liquide et de matière solide est ultérieurement homogénéisé dans la pompe à engrenages (9). A l'aide des dispositifs de mesure du niveau de remplissage (10,11), la quantité de liquide amenée est régulée de telle manière que le niveau de la dépression liquide dans le circuit d'évacuation (3) demeure à peu près constant. Si l'amenée de liquide est interrompue, le niveau de liquide dans le circuit d'évacuation baisse et le dosage de matière solide est mis hors circuit par le dispositif de mesure du niveau de remplissage (10). Si une quantité de liquide plus importante que celle alimentée par la pompe (9) parvient dans le bac (1), le niveau de liquide dans le circuit d'évacuation (3) augmente et le dispositif de mesure du niveau de remplissage (11) étrangle l'amenée de liquide. Pour faciliter le changement de produit, le bac (1) est muni d'un robinet de décharge (8). REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'introduction en continu de matières solides dans un liquide, caractérisé en ce que le dispositif consiste en un bac (1) ouvert vers le haut, muni d'un circuit d'amenée réglable (2), situé au-dessous du bord supérieur du bac (1) et d'un circuit d'évacuation (3) élargi en forme d'entonnoir à l'intérieur du bac (1), dont le bord supérieur horizontal est situé au-dessous du bord supérieur du bac (1), et d'un dispositif de dosage (4) disposé au-dessus du bac (1) pour l'introduction de la matière solidesurlesilieu du circuit d'évacuation (3) en forme d'entonnoir. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord supérieur du circuit d'évacuation (3) est de conception lisse ou est muni d'encoches ou d'ouvertures régulières. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le circuit d'évacuation (3) est élargi en forme de cône et présente un angle d'ouverture entre 60 et 120. 4. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de dosage (4) est un sas à roue cellulaire, une goulotte de dosage ou une vis transporteuse sans fin. 5. Dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bac est isolé et chauffable. 6. Dispositif selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bac est équipé d'au moins un dispositif de mesure du niveau de remplissage (10,11), lequel, de préférence, est un dispositif de mesure du niveau de remplissage à fonctionnement capacitif ou un tel dispositif muni d'une source de rayonnement radioactif. 7. Dispositif selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le circuit'd'amenée (2) est muni d'un organe de régulation (7), lequel, de préférence, est réglable par l'intermédiaire du dispositif de mesure du niveau de charge (10,11).