Brevet FR2591726A1 — publié le 19870619

25917?26 La présente invention concerne un dispositif pour refroidir de la poussière ou une ma- tière en vrac à grains fins, comportant une enceinte cylindrique de refroidissement orientée verticalement et dont la surface périphérique, refroidie de l'exté- rieur reçoit à l'intérieur le produit à refroidir au moyen d'une vis sans fin transporteuse de forme annu- laire, qui entraîne le produit du bas vers le haut et qui le refoule sous l'effet de la force centrifuge contre la surface d'échange de chaleur, la vis sans fin transporteuse, pouvant tourner autour d'un axe central, étant entraînée par un moteur. Des dispositifs de refroidissement du type décritci-dessus sont connus notamment pour le refroidis- sement de ciment et de farine de ciment. Le produit à refroidir est introduit dans le récipient cylindrique par le bas au moyen d'une tubulure d'entrée à partir de laquelle il est entraîné par une vis sans fin tournant à grande vitesse, il est projeté contre la paroi du réci- pient et il est simultanément transporté vers le haut en directionde l'ouverture de sortie. Pendant ce proces- sus de transport, de l'eau de refroidissement s'écoule vers le bas sur la paroi extérieure du récipient qui est avantageusement divisé en secteurs, elle refroidit la paroi, et par conséquent indirectement le produit qui cède sa chaleur par contact avec la paroi du réci- pient. L'eau de refroidissement chauffée revient dans une installation de refroidissement o elle est ramenée à la température nécessaire. Les avantages d'un tel dispositif de re- froidissement consistent en ce qu'on obtient, pour un volume d'encombrement relativement faible, un refroi- dissement efficace du produit fin. On empêche dans une large mesure, grâce à la vis sans fin transporteuse tournante, une formation de dépôts par condensation. Le dispositif de refroidissement convient pour cette raison également bien pour le refroidissement de chaux calcinée, de charbon fin et d'engrais. Du fait que de la poussière et une matière en vrac à grains fins introduisent un risque d'explosion, pour une certaine concentration en poussières, dans le cas d'une production d'étincelles ou bien lors de la production de décharges, le dispositif de refroidissement connu ne peut par exemple pas être utilisé pour de la poussière de charbon ou d'autres matières dangereuses à cause du risque d'explosion. L'invention a en conséquence pour but de perfectionner le dispositif de refroidissement connu de telle sorte qu'il puisse également être utilisé pour des produits dangereux par explosion. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que la vis transporteuse sans fin est disposée sur la surface périphérique d'un corps creux cylindrique, qui est fermé du côté frontal et qui remplit la majeure partie du volume intérieur du dispositif de refroidisse- ment, en étant en outre entrainéepar un moteur. Avec la proposition conforme à l'invention, on obtient une diminution importante du volume dans le- quel peut se propager la matière dangereuse par explosion, de sorte que, dans un cas normal, il ne peut pas se former de mélange poussière-air sujet à explosion. Cependant, s'il se produisait malgré tout une explosion, celle-ci est limitée à un petit volume, de sorte qu'elle peut être rendue inoffensive par une réalisation résistante à la pression, et résistante également aux impulsions de pression, du dispositif de refroidissement. Conformément à l'invention, il est en outre proposé que la vis sans fin transporteuse réalisée en acier soit revêtue, au moins sur ses surfaces pouvant entrer en contact avec l'enceinte de refroidissement en- 259 t?6 acier, d'une matière non productrice d'étincelles afin d'empêcher une formation d'étincelles. Pour que, même lorsqu'il se produit des explosions, les dommages éven- tuels causés au dispositif de refroidissement soient réduits autant qu'il est possible, il est en outre pro- posé conformément à l'invention de pourvoir l'enceinte cylindrique de refroidissement, sur son couvercle d'obtu- ration du côté supérieur, de disques d'éclatement ou bien de clapets de pression sollicités par un contrepoids, de telle sorte qu'une surpression s'établissant à l'in- térieur du dispositif de refroidissement puisse être supprimée intentionnellement. Enfin, il est proposé conformément à l'in- vention d'équiper le dispositif de refroidissement, dans son carter, de tubulures d'introduction d'un gaz inerte, lors d'un dépassement d'une concentration déterminée en oxygène. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 représente une vue en élévation latérale, à moitié en coupe verticale, du dispositif de refroidissement conforme à l'invention; la Figure 2 est une vue en coupe horizontale du dispositif de refroidissement, faite selon la ligne de coupe II-II de la Figure 1; et la Figure 3 représente à échelle agrandie un détail de la coupe verticale correspondant à la zone entourée par un cercle III sur la Figure 1. Le dispositif de refroidissement de pous- sière ou de matière en vrac à grains fins comprend une enceinte cylindrique de refroidissement 1 disposée ver- ticalement, qui est obturée sur son côté inférieur-par un fond plan 2 et qui repose sur des pieds 3. Le côté t591726 supérieur de l'enceinte cylindrique de refroidissement 1 est obturé par un couvercle bombé 4 qui, dans l'exemple de réalisation, est pourvu de deux disques d'éclatement 5 servant de sécurité à l'éclatement. Pour pouvoir enlever le couvercle 4 de l'enceinte de refroidissement 1, ses deux parties sont chacune pourvue d'une bride annulaire la ou 4a. A l'intérieur de l'enceinte de refroidis- sement 1, est disposé un corps creux cylindrique 6, qui est pourvu d'un arbre central 7. Cet arbre est relié non seulement sur le côté supérieur et sur le côté infé- rieur avec le corps creux cylindrique 6, mais il est également relié à celui-ci dans une zone intermédiaire par l'intermédiaire de croisillons porteurs 8. L'arbre 7 est monté de façon tournante par ses deux extrémités dans le fond 2 ou dans le couvercle 4 de l'enceinte de re- froidissement 1 et il est entrainé par un moteur, non représenté sur les dessins. Sur le côté extérieur du corps creux cylin- drique 6, il est prévu une vis sans fin transporteuse 9 de forme annulaire, dont les segments de volute sont disposés sur le côté extérieur de longerons 10 en forme de coquille, comme le montre la vue détaillée de la Figure 3. Ces longerons 10 sont déplaçables dans une direction radiale vers le corps creux cylindrique 6 de telle sorte que les surfaces périphériques de la vis sans fin transporteuse 9 s'étendent jusqu'à proximité de la paroi intérieure de l'enceinte de refroidissement 1. Sur la Figure 3, on peut voir que les longerons 10 sont déplaçables graduellement, au moyen d'une broche 11, par rapport au corps creux 6. Sur le côté inférieur de l'enceinte de refroidissement 1, il est prévu une entrée de matière 12, par laquelle la matière à refroidir est introduite dans le volume annulaire existant entre le côté intérieur de - 591?t6 l'enceinte de refroidissement immobile 1 et le côté exté- rieur du corps creux tournant 6, ou bien les longerons portant la vis transporteuse sans fin 9. Sous l'effet de la rotation du corps creux 6, la matière M à refroidir est projetée, conformément à la Figure 3, à la façon d'un talus, contre la paroi intérieure de l'enceinte de re- froidissement 1 et est simultanément transportée du bas vers le haut. De cette matière M s'appliquant contre l'enceinte de refroidissement 1 est ainsi évacuée de la chaleur, qui est entraînée à l'extérieur de l'enceinte de refroidissement 1 par un fluide de refroidissement K, par exemple de l'eau. Dans l'exemple de réalisation considéré, le fluide de refroidissement K est introduit dans un an- neau distributeur supérieur 13 à partir duquel le fluide de refroidissement K parvient sur le côté extérieur de l'enceinte de refroidissement 1 et s'écoule sur celle-ci en formant des ondulations successives, comme le montre la Figure 3. Le fluide de refroidissement K est collecté à la partie inférieure de l'enceinte de refroidissement 1 au moyen d'un anneau collecteur 14 et il est introduit par l'intermédiaire d'une sortie 15 dans un dispositif de refroidissement, non représenté sur le dessin. La matière M refroidie par le contact in- time avec la paroi, refroidie extérieurement, de l'enceinte de refroidissement 1, est déchargée par le côté supérieur de l'enceinte de refroidissement 1 au moyen d'une sortie de matière 16. Pour pouvoir parvenir à l'intérieur du corps creux 6, celui-ci est pourvu, dans la zone de son couvercle, d'un trou d'homme 17 dans l'exemple de réalisa- tion considéré. Grâce à la disposition d'un corps creux cylindrique 6 à l'intérieur de l'enceinte de refroidisse- ment 1, et grâce à la limitation du volume, sollicité par la matière M à refroidir, au volume annulaire subsistant entre le corps creux 6 et l'enceinte de refroidissement 1, on réduit considérablement le volume dans lequel peut se former un mélange de poussière et d'air susceptible de produire des explosions. Par introduction d'un gaz inerte, notamment lors du dépassement d'une concentration prédéterminée en oxygène, le risque d'explosion peut être complètement exclu. Dans ce but, l'enceinte de refroidis- sement est pourvue deplusieurs tubuluresl8 d'entrée de gaz inerte.S'il se produisait cependant une explosion locale, les disques d'éclatement 5 disposés dans le couvercle 4 de l'enceinte ou bien des clapets de pression sollicités par des contrepoids, feraient en sorte qu'il ne se produise aucun dommage dans la structure, résistant aux impulsions de pression, du dispositif de refroidis- sement, en faisant en sorte que l'onde de pression soit déchargée intentionnellement hors du dispositif. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte del'esprit de l'invention. -59 1726 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour refroidir de la poussière ou une matière en vrac à grains fins, comportant une enceinte cylindrique de refroidissement orientée ver- ticalement et dont la surface périphérique, refroidie de l'extérieur reçoit à l'intérieur le produit à refroi- dir au moyen d'une vis sans fin transporteuse de forme annulaire, qui entraîne le produit du bas vers le haut et qui le refoule sous l'effet de la force centrifuge contre la surface d'échange de chaleur, la vis sans fin transporteuse, pouvant tourner autour d'un axe central, étant entraînée par un moteur, caractérisé en ce que la vis sans fin transporteuse (9) est disposée sur la sur- face périphérique d'un corps creux cylindrique (6), qui est fermé sur le côté frontal, qui remplit la majeure partie du volume intérieur de l'enceinte de refroidisse- ment (1) et qui est entraîné par un moteur. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la vis transporteuse (9), réalisée de préférence en acier, est revêtue, au moins sur la sur- face pouvant entrer en contact avec l'enceinte de refroidissement en acier (1), d'une matière ne produisant pas d'étincelles. 3. Dispositif selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'enceinte de refroidissement (1) est pourvue, sur son couvercle (4) obturant l'en- ceinte sur son côté supérieur, de disques d'éclatement (5) ou bien de clapets de pression sollicités par des contrepoids. 4. Dispositif selon une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enceinte de refroidissement (1) est pourvue de tubulures d'introduc- tion de gaz inerte (18) servant à introduire un gaz inerte lors du dépassement d'une concentration déterminée en oxygène.