Brevet FR2629064A1 — publié le 19890929

La présente invention concerne un dispositif équipant les installations de déchargement en vrac, à partir d'une trémie ou d'un silo, vers un conteneur notamment mobile, et le dispositif vise à éviter les inconvénients connus de telles installations notamment en permettant ltélimination et la récupération des poussières émises lors des manipulations et opérations de déchargement. L'invention concerne notamment les installations de déchargement dans lesquelles des produits en vrac de nature pulvérulente sont déversés par gravité depuis une source supérieure, les produits en vrac transitant dans une gaine qui dirige les produits jusqu'à l'orifice de remplissage d'un conteneur inférieur par exemple monté sur véhicule routier ou sur la plate-forme d'un wagon. On sait que l'inconvénient de telles installations et de ce type de déchargement est d'entrainer l'émission dans l'atmosphère du lieu de nuages de poussière liés à la mise en suspension, dans des courants tourbillonnaires, des particules déversées, lorsqu'elles arrivent notamment dans le fond du conteneur, étant alors-brusquement freinées depuis une vitesse conditionnée par l'accélération de la pesanteur et brusquement ramenée à zéro. Au fur et à mesure du remplissage de l'enceinte du conteneur, il est clair que l'atmosphère de ce dernier doit être évacuée vers l'extérieur, or cette atmosphère est précisément chargée fortement de poussières en suspension qui se répandent par conséquent dans le milieu ambiant. On a cherché à remédier à cet inconvénient en associant la conduite principale descendante, par laquelle transitent les matières en vrac rejoignant le conteneur, à une gaine concentrique extérieure définissant avec la première un espace en forme de couronne cylindrique permettant la rétroaspiration des poussières depuis l'atmosphère du conteneur. Cependant de tels systèmes sont loin de donner satisfaction. Ils posent déjà des problèmes de construction, les deux gaines de diamètres différents devant êt-re maintenues à distance constante et régulière l'une de l'autre, ce qui nécessite la mise en place de dispositifs d'entretoisement et une construction délicate. Cette conduite annulaire aboutit à des systèmes d'aspiration et de ventilation avec interposition de filtres. Cependant, l'expérience montre qu'il est difficile d'ajuster exactement de tels systèmes d'aspiration ; il arrive fréquemment que pour assurer une efficacité fiable à de tels systèmes, on soit amené à surdimensionner l'appareillage et à entraîneur par conséquent une aspiration non seulement de l'atmosphère et des poussières en suspension, mais même des matières déversées. On aboutit en outre à des problèmes graves au niveau des filtres qui sont rapidement colmatés ; leur décolmatage, qu'il serait souhaitable d'associer à un recyclage automatique des produits filtrés, étant difficile et d'un rendement limité. L'invention vise à remédier à ces inconvénients et selon un premier objet, l'invention permet d'éliminer toute pénétration dans l'atmnsphère ambiante de particules en suspension s'échappant depuis l'atmosphère interne du conteneur en voie de chargement ; un autre objet de l'invention est de permettre une récupération automatique, simple et fiable des particules du produit, qui sont recyclées et retournent dans le flux principal des matières déversées. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de déchargement de produits pulvérulents en vrac, du type constitué d'une gaine souple notamment rétractable et reliant la base de déversement d'un silo à l'orifice de remplissage d'un conteneur notamment mobile, et dans lequel l'embase de la gaine, débouchant dans ledit orifice, est associée à des moyens de rétroaspiration des poussières mises en suspension lors de l'arrivée des matières déversées dans le conteneur, caractérisé en ce que lesdits moyens de rétroaspiration sont constitués d'une première chambre inférieure annulaire d'aspiration, périphérique et concentrique à l'orifice de sortie de-la gaine, en communication avec un conduit intermédiaire, lui-meme aboutissant à une seconde chambre supérieure de recyclage annulaire, périphérique et concentrique à la gaine, et communiquant avec l'alésage intérieur de la gaine pour permettre le recyclage des particules vers l'intérieur de cette dernière, ladite chambre de recyclage étant en communication avec une source de dépression, permettant l'aspiration des particules en suspension depuis la première chambre d'aspiration. Plus particulièrement, le conduit intermédiaire, raccordé à la première chambre d'aspiration, débouche dans la chambre de recyclage selon une direction tangentielle. Plus spécialement, le dispositif comporte au moins deux conduits intermédiaires, chacun étant relié à sa base à la chambre d'aspiration et à son sommet à la chambre de recyclage. Selon une forme plus particulière de réalisation, les deux conduit s intermédiaires sont raccordées à la chambre d'aspiration en suivant une direction tangentielle, les deux raccordements tangentiels étant opposés selon un diamètre, et les deux raccordements étant par ailleurs de sens opposés l'un par rapport à l'autre de 1800. Pareillement, les deux conduits intermédiaires aboutissent à la chambre supérieure de recyclage, à la périphérie de laquelle ils débouchent selon des positions diamètralement opposées et à partir de sens opposés de 1800. Notamment, la chambre de recyclage recevant l'arrivée tangentielle, selon deux sens opposés, des deux conduits intermédiaires, comporte par ailleurs un fond tronconique inversé, ladite chambre constituant ainsi une enceinte de séparation solide/air de type cyclonique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le fond de la chambre de recyclage aboutit et se prolonge à sa base par la paroi d'un manchon ou d'un embout cylindrique constituant l'orifice de sortie de la gaine. Selon une autre caractéristique plus particulière, l'alésage intérieur de ce manchon ou de cet embout communique avec l'espace intérieur de la chambre de recyclage par une pluralité de passages, de sorte que le flux de matières en vrac et d'air transitant à vitesse rapide vers le bas à l'intérieur du manchon ou de l'embout, appelle un flux induit, venu de l'espace intérieur de la chambre de recyclage, lequel flux. induit entraine avec lui les particules en suspension et descendant le long du fond de ladite chambre. Selon une autre caractéristique, l'aspiration depuis la chambre de recyclage se fait par une conduite reliant ladite chambre à une source de dépression avec interposition de filtres appropriés. Selon une variante, la paroi interne du manchon comporte un resserrement intérieur formant effet de tuyère permettant l'accélération du mouvement vertical descendant des particules déversées, et provoquant le rapprochement et la concentration de la plus grande partie des matières en vrac vers le centre de la gaine en épargnant ainsi les parois.. Plus spécialement, chaque conduit intermédiaire suit, depuis son raccordement sur la chambre d'aspiration, jusqu'à son raccordement sur la chambre de recyclage un parcours en forme d'hélice. Dans une variante de réalisation, chaque conduit intermédiaire peut être coudé à chacune de ses extrémités de raccordement auxdites chambres d'aspiration et de recyclage. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un premier exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 2 représente une vue en perspective avec arrachement partiel de ce même dispositif. La figure 3 est une vue schématique partielle en coupe verticale d'un second exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 4 représente une vue d'un des conduits reliant les deuxdites chambres. Le dispositif comprend une gaine 1 permettant de conduire les matières en vrac notamment pulvérulentes contenues à l'intérieur du silo 2, vers un conteneur tel que la citerne 3. A cet effet, la base de la gaine formant entonnoir 4 comporte à sa périphérie une chambre annulaire 5. Selon un premier exemple de réalisation montré sur les figures 1 et 2, de cette chambre 5, partent, depuis des points de raccordement opposés diamètralement, et dans des directions tangentielles, opposées l'une par rapport à l'autre de 1800, deux conduits intermédiaires 6 et 6' aboutissant à leur sommet à une chambre supérieure de recyclage 7. Cette chambre supérieure 7 entoure le manchon central 8 qui constitue le sommet de la gaine. La base de la chambre 7 est tronconique, la petite base étant orientée vers le bas. Cette base tronconique ou fond 9 aboutit et se prolonge vers la paroi 10 du manchon central 8. L'alésage intérieur du manchon central 8, traversé par les matières en vrac déversées depuis le silo, est raccordé à l'espace intérieur 11 de la chambre 7, par un passage 12, défini par le fond 9 de la chambre 7, et une parpi de déflection 13 concentrique au fond 9. Le passage 12 permet le recyclage des poussières ; ces dernières arrivent dans la chambre 7 selon une direction sensiblement tangentielle, conditionnée par l'arrivée des conduits intermédiaires débouchant dans la chambre 7 ; les deux débouchés des conduits intermédiaires étant opposés en position et en direction de 1800, il s'en suit un circuit circulaire à l'intérieur de la chambre en forme de tronc de cône permettant ainsi une séparation sol-de/air par un effet cyclonique ; les poussières suivent naturellement la pente de la paroi ou du fond 9 et elles sont entrainées dans le flux induit appelé depuis le flux principal parcourant l'intérieur du manchon 8. L'aspiration de la phase gazeuse (air) largement débarrassée des particules les plus grosses, comme décrit ci-dessus, se fait par des conduites d'aspiration respectivement 14 et 15 branchées, avec interposition de filtres convenables, sur une source de dépression, telle qu'un ventilateur. L'alésage intérieur du manchon 8 comporte un resserrement intérieur 16 provoquant un effet de tuyère et assurant d'une part l'accélération des particules en mouvement et d'autre part en concentrant dans la partie centrale de la gaine la grande majorité de la chute des particules en permettant ainsi d'épargner en grande partie les parois, soustraites à une abrasion trop rapide. Selon un second exemple de réalisation montré en regard de la figure 3, les deux chambres annulaires d'aspiration 5 et de recyclage 7 sont réunies dans un même ensemble 20, agencé au voisinage de l'extrémité inférieure de la gaine 1. Cet ensemble 2C, rapporté par des moyens de liaison 19 schématiquement représentés, constitue un module aisément interchangeable. Les deux chambres 5 et 7 sont séparées l'une de-l'autre par une paroi de séparation 9,.constituant le fond tronconique inversé de la chambre 7 de recyclage. Les deux chambres 5 et 7 communiquent entre elles par deux conduits coudés 21,21' (figure 4) dont une extrémité 22,22' débouche dans la chambre d'aspiration 5 et dont l'autre extrémité 2-3,23' débouche dans la chambre de recyclage 7. Les directions des extrémités desdits conduits 21,21' sont tangentielles à la gaine et opposées l'une par rapport à l'autre de 1800. L'espace intérieur 11 de la chambre de recyclage 7 communique avec l'intérieur de l'alésage d'un embout 24 par une pluralité de passages 12 par exemple de forme oblongue. L'embout 24 est raccordé à l'extrémité inférieure de la gaine 1 et se termine par l'extrémité 4. Les passages 12 permettent le recyclage des poussières de façon analogue à celles décrites préalablement dans le premier exemple de réalisation. L'aspiration de la phase gazeuse, débarrassée des particules les plus grosses qui sont recyclées vers l'embout par les passages 12, est réalisée par des conduites d'aspiration respectivement 14 et 15 vers une source de dépression, à travers des filtres appropriés, ladite source de dépression étant par exemple un ventilateur à régulation automatique (non représenté). Les conduites d'aspiration 14 et 15 sont avantageusement diamètralement opposées et disposées à 900 par rapport aux conduits intermédiaires ce qui favorise l'effet de cyclône. Le dispositif de l'invention décrit par ces deux exemples de réalisation évite les inconvénients et les limites des systèmes antérieurs. On assure ainsi une évacuation complète des particules en suspension dans l'espace intérieur de la citerne en cours de remplissage, particules qui peuvent être efficacement recyclées dans la gaine en étant séparées dans le décanteur cyclonique mis en place. L'efficacité de ce type de séparateur est accrue par l'appel depuis le flux de matières et d'air s'écoulant vers le bas dans le manchon de la gaine. De la sorte, c'est une atmosphère faiblement chargée qui est ensuite traitée dans des batteries de filtres de type connu, ces derniers ne posant plus alors les problèmes de colmatage et de décolmatage qui handicapaient le fonctionnement des systèmes antérieurs. Par ailleurs, la gaine peut être aisément rétractée, étant constituée d'une structure tubulaire souple de type connu. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de déchargement de produits pulvérulents en vrac, du type constitué d'une gaine souple (1) notamment rétractable et reliant la base de déversement d'un silo (2) à l'orifice de remplissage d'un conteneur (3), notamment mobile, et dans lequel l'embase de la gaine, débouchant dans ledit orifice, est associée à des moyens de rétroaspiration des poussières mises en suspension lors de l'arrivée des matières déversées dans le conteneur, caractérisé en ce que lesdits moyens de rétroaspiration sont constitués d'une première chambre inférieure (5) annulaire d'aspiration, périphérique et concentrique à l'orifice de sortie de la gaine, en communication avec un conduit intermédiaire (6 ou 21), lui-meme aboutissant à une seconde chambre supérieure de recyclage annulaire, périphérique et concentrique à la gaine, et communiquant avec l'alésage intérieur de la gaine pour permettre le recyclage des particules vers l'intérieur de cettedernière, ladite chambre de recyclage étant en communication avec une source de dépression, permettant l'aspiration des particules en suspension depuis la première chambre d'aspiration. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit intermédiaire (6 ou 21), raccordé à la première chambre d'aspiration (5), débouche dans la chambre de recyclage (7) selon une direction tangentielle. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux conduits intermédiaires (6,6' ou 21,21') chacun étant relié à sa base à la chambre d'aspiration (5) et à son sommet à la chambre de recyclage (7). 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux conduits intermédiaires (6,6' ou 21,21') sont raccordés à la chambre d'aspiration (5) en suivant une direction tangentielle, les deux raccordements tangentiels étant opposés selon un diamètre, et les deux raccordements étant par ailleurs de sens opposés l'un par rapport à l'autre de 1800. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux conduits intermédiaires (6,6' ou 21,21') aboutissent à la chambre supérieure de recyclage (7), à la périphérie de laquelle ils débouchent selon des positions diamètralement opposées et à partir de sens opposés de 1800. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la chambre de recyclage (7) recevant l'arrivée tangentielle, selon deux sens opposés, des deux conduits intermédiaires (6,6' ou 21,21'), comporte par ailleurs un fond (9) tronconique inversé, ladite chambre constituant ainsi une enceinte de séparation solide/air de type cyclonique. 7- - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le fond (9) de la chambre de recyclage aboutit et se prolonge à sa base par la paroi d'un manchon cylindrique (8) ou d'un embout (24) constituant l'orifice de sortie de la gaine. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'alésage intérieur de ce manchon (8) ou de cet embout (24) communique avec l'espace intérieur de la chambre de recyclage (7) par une pluralité de passages (12), de sorte que le flux de matières en vrac et d'air transitant à vitesse rapide vers le bas à l'intérieur du manchon ou de l'embout, appelle un flux induit, venu de l'espace intérieur de la chambre de recyclage (7), lequel flux induit entrain avec lui les particules en suspension et descendant le long du fond (9) de ladite chambre. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'aspiration depuis la chambre de recyclage (7) se fait par une conduite (14,15) reliant ladite chambre (7) à une source de dépression avec interposition de filtres appropriés. 10 - Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la paroi interne du manchon (8) comporte un resserrement intérieur (16) formant effet de tuyère permettant l'accélération du mouvement vertical descendant des particules déversées, et provoquant le rapprochement et la concentration de la plus grande partie des matières en vrac vers le centre de la gaine en épargnant ainsi les parois. 11 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que chaque conduit intermédiaire (6,6') suit, depuis son raccordement à la chambre d'aspiration (5), jusqu'à son raccordement à la chambre de recyclage (7) un parcours en forme d'hélice. 12 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque conduit intermédiaire (21,21') est coudé à chacune de ses extrémités de raccordement auxdites chambres d'aspiration et de recyclage.