Brevet FR2595584A1 — publié le 19870918

L'invention concerne un melangeur de matière en vrac, se composant d'un reservoir-silo qui comporte un fond conique et des deflecteurs destines au preélèvement de quantites partielles de la matière en vrac dans différents plans en hauteur, puis à leur reunion. De tels mélangeurs de matière en vrac sont connus, aussi bien comme melangeurs à gravité que comme melangeurs à recirculation. Par exemple, la demande DE-AS 17 57 540 décrit un mélangeur à gravite dans lequel les déflecteurs destinés à prélever des quantités partielles de matière en vrac dans différents plans en hauteur sont constitues par plusieurs tubes verticaux qui sont munis d'un certain nombre d'ouvertures latérales et qui, dans leur partie inférieure, traversent le fond conique du réservoir-silo et débouchent dans un tuyau de décharge commun. On connaît par ailleurs, d'après la demande DE-OS 32 08 499, un réservoirsilo qui peut être utilisé aussi bien comme mélangeur à gravité que comme mélangeur à recirculation et dont les déflecteurs sont constitués par des entonnoirs semblables entre eux, disposés les uns au-dessus des autres le long de l'axe, la section d'entrée de chaque entonnoir se trouvant approximativement a la hauteur de la section de sortie de l'entonnoir immédiatement supérieur. L'invention a pour but de réaliser un mélangeur de matière en vrac, se composant d'un réservoir-silo qui comporte un fond conique et des deflecteurs destinés au prélevement de quantités Dartielles de la matière en vrac dans différents plan en hauteur, puis à leur réunion, mélange qui, tout en conservant le principe connu d'apres la demande DE-OS precitée, a savoir le prelevement simultane de quantités partielles de matière en vrac dans differents plans en hauteur et la reunion immediatement subséquente de ces quantités partielles, fournisse la possibilité de réduire encore le temps de melangeage et d'améliorer encore la qualité du mélange. Ce but est atteint d'après l'invention par le fait que les déflecteurs sont constitues par un tube central comportant, à différentes hauteurs, des ouvertures d'entrée latérales dont la section croit de bas en haut. L'invention part du fait connu que dans un mélangeur dont le tube central comporte, a différentes hauteurs, des ouvertures de même section, les quantités de matière en vrac qui sont extraites de ces différents plans en hauteur et qui entrent dans le tube central ont, par unité de temps, des grandeurs différentes lorsque des conditions d'écoulement libre règnent dans le tube central, c'est-à-dire qu'elles diminuent de bas en haut, alors qu'une optimisation du temps de meiélangeage et de la qualité du melange ne peut être obtenue que si l'on peut rendre égaux les courants partiels de matière qui entrent dans le tube central par unité de temps à partir de différents plans en hauteur. Des formes de réalisation préférées pour que la matière rencontre le moins d'obstacles possible à son entrée dans le tube central sont qu'un écran dirigé vers l'intérieur est disposé au bord supérieur de chaque ouverture d'entrée et que chaque écran est dirigé obliquement vers l'intérieur et vers le bas et protège approximativement toute la section de l'ouverture d'entrée. Des variantes de la disposition géométrique des ouvertures d'entrée sont que les ouvertures d'entrée sont réparties uniformement sur la circonference du tube central ou les ouvertures d'entrée sont réparties le long d'une ligne en hélice sur la circonférence du tube central. Cette dernière variante offre à cet égard des avantages statiques. Toutefois, dans les deux formes de réalisation, les ouvertures d'entrée peuvent être constituées par des fentes pratiquement ininterrompues. annulaires ou en hélice. 3 2595584 La cualite du melange peut être encore amelioree si le melangeur est realise, de façon connue en soi, sous forme de melangeur a recirculation, ou il est disposé, dans le tube central, un tuyau de montee concentrique pour la recirculation de La matiere en vrac. De preference, les surfaces des ouvertures d'entrée de différentes hauteurs sont dimensionnées selon une relation indiquée ci-après. On peut montrer que lorsque cette relation est observee, en supposant que des conditions d'écoulement libre regnent dans le tube central, des courants partiels égaux entrent par unite de temps dans ce tube a partir de tous les plans en hauteur. Des mélangeurs selon l'invention sont représentés sur les dessins de manière simplifiée schématiquement, dans deux formes de realisation choisies a titre d'exemple. La fig. 1 est une représentation en perspective, partiellement découpée, d'un mélangeur à gravité correspondant a une première forme de réalisation. La fig. 2 représente le melangeur de la fig. 1, le tube central étant découpé. La fig. 3 représente un mélangeur à recirculation correspondant & une seconde forme de réalisation. Le mélangeur de matière en vrac représenté sur les fig. 1 et 2 se compose d'un réservoir-silo 1 comportant un tube central 2 qui présente de multiples ouvertures d'entrée latérales 3,, 3t, 3,, les indices désignant les plans en hauteur respectifs. Comme on peut le voir nettement, la section des ouvertures d'entrée est minimale dans le plan le plus bas en hauteur et elle croit en direction du plan le plus élevé en hauteur. Afin que l'entrée libre de la matière ne soit pas entravée, il est adjoint, a chaque ouverture d'entrée, un écran 4 qui est dirigé obliquement vers l'intérieur et vers le bas et qui protege approximativement toute la section de l'ouverture d'entrée contre le courant de matière en vrac qui s'écoule dans le tube central. La forme de réalisation des écrans est plus nettement visible sur la représentation du détail X et sur la fig. 2. La fig. 3 représente la forme de realisation comme melangeur à recirculation. A cet effet, le tube central contient un tuyau de montee 5 dispose concentriquement à l'intérieur de lui. La sortie du réservoirsilo 1 est réalisée, de façon connue en soi, de telle manière qu'il en resulte un trajet hermetique de longueur suffisante et que. le courant de matière en vrac qui sort du tube central 2 soit refoulé vers le haut au moyen d'un courant d'air introduit par le raccord 6 et qu'il soit ainsi remis en circulation pneumatiquement. Dans les deux formes de réalisation, la surface de la section libre des ouvertures d'entrée latérale est dimensionnée, dans les différents plans en hauteur i, conformément à la relation suivante: Ai = [ (n+l)-i] veo. p Dans cette relation, les symboles ont les significations suivantes: i:Indice définissant le plan en hauteur concerné A:Section libre totale de toutes les ouvertures d'entrée situées dans le plan en hauteur i Mtot. : Courant total de matière qui sort du tube central 2 n: Nombre des plans en hauteur vto*: Vitesse du courant de matière en vrac & la sortie de l'extrémité inférieure du tube central p: Densité en vrac (densité apparente) de la matière en vrac. Avec Xtot = A. vt.ot. p - dans laquelle A désigne la surface de la section libre du tube central, la règle de dimensionnement pour la surface de la section libre des ouvertures d'entrée en fonction de l'indice du plan en hauteur peut être ramenée à: A Ai= Ai = n+l-i A désignant toujours la section libre du tube central. REVENDICATIONS 1L Mélangeur de matière en vrac, se composant d'un réservoir- silo qui comporte un fond conique et des deflecteurs destines au prelèvement de quantités partielles de la matière en vrac dans différents plans en hauteur, puis a leur réunion, caracterise en ce que les déflecteurs sont constitués par un tube central (2) comportant, à différentes hauteurs, des ouvertures d'entrée latérales (3) dont la section croît de bas en haut. eMélangeur de matière en vrac selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un écran (4) dirigé vers l'intérieur est disposé au bord supérieur de chaque ouverture d'entrée (3). EL Mélangeur de matière en vrac selon la revendicatiuon 2, caractérisé en ce que chaque écran (4) est dirigé obliquement vers l'intérieur et vers le bas et protège approximativement toute la section de l'ouverture d'entrée (3). 4. MXélangeur de matière en vrac selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les ouvertures d'entrée sont réparties uniformément sur la circonférence du tube central (2). 5, Mélangeur de matière en vrac selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les ouvertures d'entrée la circonférence du tube central (2). Mélangeur de matiere en vrac selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est disposé, dans le tube central (2), un tuyau de montée concentrique (5) pour la recirculation de la matière en vrac. _. Melangeur de matière en vrac selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caracterise en ce que les surfaces des ouvertures d'entrée sont dimensionnee, dans les différents plans en hauteur, conformement a la relation suivante: A, = [ (n+1)-i] vt. p dans laquelle i: Indice définissant le plan en hauteur concerné A: Section libre totale de toutes les ouvertures d'entrée situées dans le plan en hauteur i M10o: Courant total de matière qui sort du tube central 2 n: Nombre des plans en hauteur vO: Vitesse du courant de matière en vrac à la sortie de l'extrémité inférieure du tube central p: Densité en vrac (densité apparente) de la matière en vrac.