Brevet FR2651031A1 — publié le 19910222

@e secteur technique est celui de la manutention du charbon en grains en vrac pour l'alimentation automatique des chaudieres. automatisme rendant l'utilisation du charbon compatible avec les exigences de notre epoque, et comparable en tout cas au consort des combustibles liquides. Pour renare le charbon attractit, il est indispensable de supprimer tous contacts manuel et visuel avec ce dernier. il existe deja des installations de stockage et de manutention de charbon en vrac pour l'alimentatlon des chaudieres, mais ces installations sont souvent tres importantes et onereuses et de ce tait, ne peuvent s'appliquer qu'a de tres grosses chaufferies. De plus les stockages, souvent tres importants, sont la plupart du temps a l'air iibre et aux intemperies, la reprise et les transterts touJours mecaniques. Des broyeurs sont utilises pour traiter les grains et le tout venant en taisant de ceux-ci des pulverulents qui seront inJectes directement dans les chaudières apres sechage dans des appareils adequates. De tels dispositifs sont utilises dans les Cimenteries, Centrale EdF, etc...mais ne peuvent en aucun cas convenir å de petite et moyenne chaufferie. L'image du charbon, dont le nom est souvent synonyme de poussiere, constitue un handicap 'important aux yeux des Collectivites locales, compte tenu de l'implantation de certaines de ces chaufferies en milieu urbain.. Pour os raisons la penetration du charbon dans ces chauffer@es est faible maigre l'interet economique que presente cette energie. L'objectif recherche selon l'invention est de rapprocner le plus possible les dispositits de manutention et de stockage au charbon de ceux des combustibles liquides habituels, pour ce faire seule une solution pneumatique semble adequate maigre ie fait que si les pulverulents se transportent pneumatiquement, pratiquement sans dommage, il n'en est malheureusement pas de meme pour les grains, lesquels plus ou moins delicats et friables ont tendance, s'ils sont maltraites, å arriver en bout de parcourt avec un pourcentage de bris tel, qu'ils sont compara bles, en tous ponts, aux pulverulents apres leur manutention et ae ce rait souvent inutilisables. C'est la cas du charbon en grains qui, tres tenure demande beaucoup de precaution lors de sa manutenton, sa combustlon n'tant pratiquement plus possible au dela d'un pourcentage de 10 a 15% de fines. Le but de l'invention est donc de resoudre ces problemes en proposant une installation complete, toute automatique, dont la conception soit simple, robuste et fiable, d'un prix de revient peu eleve, en limitant au maximum le bris des grains. La description qui va suivre en regard des dessins annexes å titre non limitatif permettra de bien comprendrecomment la presente invention peut etre mise en pratique. La Figure 1 represente schematiquement l'ensemble de l'instal @ation avec tous ses composants selon la presente invention. La Figure 2 represente ltarriére du camion pneumatique de li- vraison vu en elevation, vu arriere avec un détail de l'injec teur bilateral (S') dans sa premiere norme d'execution, et sa piece d'adaptation (S") avec clapet anti-retour (S.2) selon l'invention. La Figure 3 represente l'injecteur dans sa deuxieme forme d'execution sous silo en plan, en elevation laterale, en elevation arriere, équipe de son obturateur tSO) sous le silo tAv selon l'invention. Dans le cadre de l'invention exposee ci-apres la livraison au charbon en grains se fait en vrac par camion-citerne (N) dans un silo vertical A) assurant un stockage important, dans une surtace reduite, silo installe tant a l'exterieur qu'a l'interieur de la chautterie, le charbon n'etant visible a aucun moment de son déchargement ou de son transfert vers la chaudiere. il est indispensable dans cette forme de realisation que l'ensemble soit automatique et discret, tant en alimentation du charbon, qu'en reprise des scories. Le choix d'un automate est judicieux. A cet effet l'invention se rapporte a un procede pneumatique, de transfert de charbon en aspiration ou en refoulement, d'alimentation automatique d'une chaufferie a charbon en grains avec reprise des scories par aspiration comportant un silo (A) Fig.l de stockage charbon de forme cylindro-conique, d'un volume determine en fonction de la consommation @ournaliere ae combustible, pour au moins trois jours d'autonomie, deux detecteurs ae-nlveau ( D.8 & D.9) adonnent l'alerte en cas de besoln. Ce silo (A) Fig. 1 parfaitement nermetique sera avantageusement installe sur jauges de contrainte (Y)afin d'indiquer constam ment l'etat du stock, auquel cas les detecteurs (D.8 & 1).Y) ne sont pas indispensables. L'alimentation de ce silo (A) Fig.1 en charbon en grains sera assure Par un camion a vidange pneumatique (N). equipe d'une tuvere (S),a sorties bilaterales, caractcrisee par un passage cirect eliminant le bris du grain au maximum, par une tuyauterie (@) comportant un minimum de coudes, dont une extremite débouchera sur la partie haute du silo (A), garnie d'une lyre a tres grand rayon R = 1500 pour un de tuyauterie de 100, l'autre sera ramenee a hauteur d'homme, en un endroit plus ou moins eloignée du silo (A), sulvant les possibilites d'acces du camion de livraison (N). Pendant le remplissage du silo (A) Fig.l, l'air s'echappera par la tuyauterie tR) la vanne (V.13) ouverte afin que cet air transite par le filtre (B) et retourne propre a l'atmospnere par la vanne (V.7) L'extrémité du tuyau d'alimentation tO) sera equipee d'un raccord symetrique ou autre, comportant un contact de presence des flexibles (D.5), interdlssant toute demande d'ordre d'approvisionnement pendant le chargement, une vanne (V.12) assurera une fermeture hermétique avant remise en service du Silo (A). La deterioration des grains tres fiables etant le souci premier lors de toutes manutentions, la partie basse du silo (A) sera garnie suivant un mode de réalisation de l'invention d'un injecteur (S) Fig. étudié specialement pour ne pas briser les grains lors de la prise en charge, il sera base sur le meme principe mais pas identique quant a sa construction a celui equipant le véhicule de livraison (N). Un obturateur a commande air comprime (S.O) permet d'isoler l'injecteur (S). L'intecteur (S) Fig.2 equipant l'arriere de la citerne (N) est ciu type oilateral permettant une vidange avec une tuyauterie pratiquement droite (S') Fig.2. Un cyclone (D) isole par une vanne (V.10) a sa base est monte en charge sur la tremie a charbon (E)de la chaudière, tremie protcgee de tout debordement par les niveaux (D.1-D.6) Fig.l. Ce cyclone (D) est équipe de 2 détecteurs de niveau (D2-D3). un en haut, un en bas, qui commandent le cycle de remplissage automatique et d'un obturateur (V.10) qui assure l'étanchéite entre chaque vidange Fig.1 Le remplissage de ce cyclone (D) peut s'effectuer de deux façons suivant la résistance du grain et son hygrométrie VIDANGE EN DEPRESSION Fig.l * par le vide, auquel cas le cyclone (D) est mis sous creux, obturateurs (V.10-V.11) fermés, par le surpresseur (K) equipe de ses deux silencieux. admission (L), echappement (M). et en transltant par deux filtres a manches (B et C) en charge egalement sur la tremie a charbon (E), ces filtres sont équipes eux-memes d'une vanne de vidange (V.11 et V.11') et protegent le surpresseur de toute absorbtion de corps etranger l'automatisme ouvrira les vannes (V.5) et eventuellement (V.Y) permettant une entree d'air avant et après la tuyere (S). Dans ce cas l'air du surpresseur est renvoye propre dans l'at- mosthere par la vanne (V.8). VIDANGE EN AIR PULSE Fig.1 * en pression, la vanne échappement (V.8) fermee, le surpresseur (K) alimente directement en air comprime la tuvére (S) qui par pulsion entraîne les grains provenant du silo (A) en charge. Les vannes d'injection (V2 et V3) sont utilisées dans le cycle automatique pour faciliter la chasse, commandees par le vacuometre (P.2). Dans ce cas les filtres (B et t, retiennent les poussieres apres passage dans le cyclone (D) pour s'echapper et retourner propre a l'atmosphère par la vanne (V.7) ouverte. Le surpresseur (K), tournant toujours dans le mémé sens, est alimente en air par la vanne (V.1) protegee-par un filtre (F.1) , le manostat (P.1) commandant en cas de surpression l'ouverture des vannes (V.2 - V,3). ASPIRATION DES SCORIES Fig.l A la base de la chaudiere un broyeur a scories (X) déversé les residus dans la tremie à scories (Z) équip@e d'une canne d'aspiration scories tF) comportant outre une gaine d'air exterieure (J), une vanne (V.15) permettant un apport d'air en cas de bourrage, commandée automatiquement par le vacuometre (P.2) positionne a l'admission au surpresseur. Cette vanne (V.15) peut ëtre utilisée également en cas de branchement d'un flexible pour nettoyage des locaux. Sur sa partie superieure une articulation du tuyau (W) permet a la canne un mouvement de va et vient afin d'eviter un voutage des cendres qui s'effondrera obligatoirement lors de ce deplacement. Ce mouvement est assure par un verin a air comprime (P) commandé par le vacuometre (P.2) constatant une depression insuffisante. L'aspiration t le stockage des cendres sont assures par un silo cyclone a scories () Fig.l mls sous creux par le surpresseur (K) cote aspiration, transite par le filtre manches (C), apres fermeture de la vanne (V.21), la vanne (V.14) ouverte, les vannes (V.1 et V.7 > fermees. A la base de ce silo cyclone (G) Fig.1 a scories est monté un obturateur manuel (V.21) équipe d'une manche télescopique (U) venant se fixer sur l'orifice de remplissage du camion (N) qui reçoit par le trou d'homme, (cette vanne (V.21) manuellement ouverte, et par gravite les scories, ceci bien évidemment apres vidange de la citerne (N) de son charbon livre au préalable dans le silo (A). Par ce procede les kilométrées sont rentabilises au maximum, le camion de livraison (N > arrive charge de charbon, repart charge pour partie de scories et diverses poussières. Un avantage de plus peut etre apporte par l'adjonction supplie mentaire d'un circuit de nettoyage pour l'entretien des locaux (partant un atout de confort et de sécurité) entraînant tres peu de trais supplementaires pour son installation, le circuit de dépression etant branche directement sur la tuyauterie CP) de reprise de scories, la vanne (V.15) pouvant eventuellement être garnie d'un raccord rapide ou d'une rampe de distribution pour branchement d'un ou plusieurs flexiblesd'appareils ménager. Dans ce cas il est indispensable de prevoir une vanne (S.22) pour fermer manuellement le circuit d'aspiration de la canne (F) pendant le nettoyage des locaux. REVENDICATIONS s - Proceder permettant d'alimenter une chaudière (E) en combustible charbon en grains au depart d'un camion a vidange pneumatique (N) équipe d'un injecteur (S') a sorties bilaterales, alimentant un silo cylindro-conique (A) garni a sa base d'un injecteur (S) conforme a l'invention, specialement etudié pour ne pas briser le grain lors de la prise en charge et du transport jusqu'au cyclone (D) dispose sur la tremie (E) de la chaudière. Reprise des scories par depression au depart du broyeur (X) par la canne (F) artlculee n W pour assurer par le verin (P) le démontage eventuel. il - Dispositif destiné a la mise en oeuvre du procede selon la revendication I caractérisé par le fait qu'il comprena un cyclone de réception tD) munf d'une entree cyclone grand rayon permettant une chute de vitesse importante des grains pour en limiter le bris lors de leur chuté. III - Dispositif selon la revendication 2 caractérise par le tait que ledit agencement de reception de grains comporte deux filtres (B et C) a manches b nettoyage automatique permettant d'épurer l'air admis par le surpresseur CK) lors d'un fonctionnement en dépression et le nettoyage de l'air avant son retour å l'atmosphère en transport en pulsion par la vanne (V.7). IV - Dispositif selon les revendications 2. ou 3 caractérise par le talt que l'alimentation du cyclone peut être realisee en pulsion ou en depression suivant la qualite et l'hygrometrie du grain. V - Dispostif selon l'une quelconque dés revendications 1 et 2 caractérisé par lé fait que les injecteurs (S et S' et le cyclone (U) ont ete étudiés pour eviter au maximum le @ris ou grain lors des transferts. VI - Dispositif selon la revendication I caractérise par le fait que une reprise de scories est assuree par une canne (F > articulee en W est mue par le vérin (P) a mouvement alternatif destine a briser la voute lors de la formation de cratères au cours de la vidange de la tosse å cendres. VII - Dispositif selon les revendications 1 et @ caracterise par le tait que le silo cyclone (G) est mis sous creux par lé surpresseur (K) assure l'aspiration des scories par la canne (F) et le tuyau (P) pour s'autocharger et stocker les cendres avant d'assurer par gravité le chargement du camion citerne (N). VIII - Dispositif selon l'une quelconque des revendications ï, , et 7 caracterlse par le fait que la citerne (N) assure l'approvisionnement en charbon du silo (A) a l'aller et la reprise des scories sous le silo à scories (G) pour le retour.