Brevet FR2676665A1 — publié le 19921127

L'invention concerne un séparateur pneumatique à inversion de sens constitué d'un premier tronçon de tube qui est disposé à la verticale et dans lequel le produit en vrac à dépoussiérer s'écoule du haut vers le bas, qui entoure concentriquement un corps de refoulement à pointe conique en formant un premier espace annulaire, et qui pour sa part est entouré par un second tronçon de tube en formant un second espace annulaire, le second tronçon de tube s'étendant au-delà de l'extrémité inférieure du premier tronçon de tube en s'engageant dans la partie supérieure d'un réservoir recevant le produit en vrac dépoussiéré et comprenant une ouverture d'entrée pour l'air de séparation, qui, en entraînant les constituants légers du produit en vrac, s'écoule au travers du second espace annulaire, et quitte celui-ci par l'intermédiaire d'une ouverture de sortie prévue dans la zone de la fermeture supérieure du second tronçon de tube. Un tel séparateur pneumatique à inversion de sens à été rendu public suite à une utilisation antérieure par la demanderesse Il est notamment adapté à l'élimination de constituants sous forme de poussières et d'impuretés, dans des produits en vrac granuleux La teneur résiduelle en poussières de ces derniers peut se situer, après le passage dans le séparateur, à 30 ppm ou moins. Une grande partie de la poussière séparée dans le séparateur a été produite sous forme de poussières d'abrasion du produit granuleux lors de son transport pneumatique antérieur Dans le cas de certains produits en vrac déterminés, le transport pneumatique n'occasionne toutefois pas uniquement la formation de poussières d'abrasion, mais produit également des impuretés appelées cheveux d'ange, c'est à dire des impuretés en forme de fils ou de feuilles Ces cheveux d'ange présentent certes, en raison de leur surface importante par rapport à leur masse, des vitesses de chute sensiblement plus faibles que le produit granuleux, et en théorie devraient donc être facilement séparés par le séparateur Mais ceci n'est pas le cas dans la réalité Le degré de séparation relativement mauvais par rapport à celui obtenu pour la poussière, est probablement d à la grande surface des cheveux d'ange, qui, tout au moins lorsqu'un tel fil forme dans la zone de séparation, un certain angle avec la direction de l'écoulement, conduit à ce qu'il y ait une forte probabilité que le fil soit touché par des grains suivants du produit granuleux, en étant ainsi entraîné vers le bas. Aussi, le but de l'invention consiste à améliorer un séparateur pneumatique à inversion de sens du type de celui mentionné en introduction, de manière à augmenter son aptitude à la séparation des cheveux d'ange. Conformément à l'invention ce but est atteint grâce à un séparateur pneumatique à inversion de sens configuré de telle sorte que le corps de refoulement présente en section droite, un profil en forme d'étoile. Cette solution proposée par l'invention agit fonctionnellement de deux manières D'une part, les cheveux d'ange se trouvant dans l'écoulement, entre les nervures constituant le profil en forme d'étoile du corps de refoulement, sont orientés, tout au moins en grande partie, parallèlement à la direction de l'écoulement et n'offrent donc qu'une faible surface d'attaque aux grains suivants du produit granuleux En second lieu, la part restante des cheveux d'ange dans l'écoulement, est refoulée dans la zone périphérique du premier espace annulaire, de sorte que le trajet à parcourir en direction radiale, jusqu'au second espace annulaire, est considérablement réduit, ce qui abaisse en conséquence fortement la probabilité que les cheveux d'ange soient touchés par des grains suivants, sur ce trajet. Selon un mode de réalisation avantageux du séparateur pneumatique à inversion de sens conforme à l'invention, sur la surface périphérique du corps de refoulement sont disposées de manière régulièrement espacée, plusieurs nervures dont la hauteur mesurée en direction radiale est approximativement égale à la moitié de la largeur intérieure du premier espace annulaire, et dont les surfaces frontales dirigées vers l'écoulement rentrant du produit en vrac, sont biseautées conformément à la direction de l'écoulement. Selon une autre caractéristique avantageuse du corps de refoulement conforme à l'invention, les lignes de pied des nervures présentent un espacement, mesuré dans la direction périphérique du corps de refoulement, environ égal à la différence entre les rayons du premier tronçon de tube et du corps de refoulement. Par ailleurs, les nervures ont de préférence une longueur environ égale à 10 à 15 fois la différence entre les rayons du premier tronçon de tube et du corps de refoulement, et s'étendent sensiblement jusqu'à l'embouchure inférieure du premier espace annulaire. D'autre part, la largeur de l'interstice libre résiduel entre les bords extérieurs libres des nervures et la paroi intérieure du premier tronçon de tube, est environ égale à 3 à 4 fois le diamètre de grain maximum du produit en vrac à dépoussiérer. En outre, selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les surfaces frontales des nervures, dirigées vers l'écoulement rentrant de produit en vrac, sont biseautées de manière à être dans l'alignement de la pointe conique du corps de refoulement. Le séparateur pneumatique à inversion de sens conforme à l'invention, va maintenant être explicité plus en détail au regard d'un mode de réalisation choisi à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une représentation en perspective, avec arrachement partiel, et la figure 2 est une vue d'un détail de la figure 1 à échelle agrandie, et également selon une représentation en perspective. Le produit en vrac transporté de manière pneumatique, pénètre dans le séparateur représenté sur la figure 1, par l'intermédiaire d'une trémie 1 qui se raccorde à un tronçon de tube 2 Celui-ci renferme un corps de refoulement 3 comportant une pointe conique 3 a. La périphérie du corps de refoulement 3 est munie d'un certain nombre de nervures 4 s'étendant en direction axiale et dont les surfaces frontales 4 a sont biseautées conformément à la direction de l'écoulement et dans l'alignement de la pointe conique 3 a du corps de refoulement 3 Les nervures 4 peuvent par exemple être constituées par des bandes de t 8 le fixées par soudage. L'écoulement de produit en vrac et d'air pénétrant par le haut dans le tronçon de tube 2 subit, en raison du corps de refoulement 3, une augmentation de vitesse dans l'espace annulaire 5 délimité par le corps de refoulement et le tronçon de tube 2 Le tronçon de tube 2 se termine dans un second tronçon de tube 6 qui entoure de manière concentrique le premier tronçon de tube 2 en formant un second espace annulaire 5, et qui débouche dans le couvercle 8 a d'un réservoir 8 Ce réservoir 8 est destiné à recevoir le produit en vrac dépoussiéré, et comporte un embout de raccord 9 pour l'alimentation en air de séparation L'air de séparation s'écoulant vers le haut freine les constituants légers du courant de produit en vrac sortant de l'embouchure inférieure du premier tronçon de tube 2, les dévie dans le second espace annulaire 7 et les évacue au travers d'un embout de raccord 10 prévu à proximité de l'extrémité supérieure du second tronçon de tube 6 qui par ailleurs est fermé vers le haut par un couvercle 6 a. Font partie des constituants légers dont le produit en vrac est débarrassé de cette manière, non seulement les poussières, mais également les impuretés appelées cheveux d'ange, qui, en raison des nervures 4 et de leurs surfaces frontales 4 a biseautées, se rassemblent de préférence dans la zone proche de la périphérie du premier espace annulaire 5, de sorte que le trajet à effectuer en direction radiale, jusqu'à l'entrée dans le second espace annulaire 7, est court par rapport à la longueur de la zone de séparation qui débute à l'embouchure inférieure du tronçon de tube 2 Les cheveux d'ange qui parviennent dans les canaux délimités par les nervures 4, subissent par contre une orientation dans la direction de l'écoulement, de sorte que la probabilité pour qu'ils soient touchés par des particules suivantes de plus grande masse, du produit en vrac, en étant ainsi entraînés au travers de la zone de séparation jusque dans le réservoir 8, est relativement faible. Des essais avec des nervures 4 qui présentaient en direction périphérique, un espacement d'environ 30 mm, et dont la hauteur était environ égale à la moitié de la largeur intérieure du premier espace annulaire 5, ont donné une amélioration du degré de séparation des cheveux d'ange, d'un facteur 4 par rapport à un séparateur conforme à l'état de la technique, cela pour un degré de séparation élevé inchangé des constituants du produit en vrac, sous forme de poussières. Par ailleurs, on obtient des résultats optimums lorsque la disposition des nervures est réalisée de la manière suivante: l'espacement des nervures en direction périphérique ne doit pas être inférieur à la différence entre les rayons du tronçon de tube 2 d'une part, et du corps de refoulement 3 d'autre part; la longueur des nervures doit avoir une valeur environ égale à 10 à 15 fois la différence entre les rayons précédemment cités, de sorte qu'il puisse s'établir un écoulement stable (de préférence laminaire); la hauteur des nervures en direction radiale est fonction du diamètre de grain maximal du produit -granuleux à dépoussiérer, et doit être choisie de manière à ce que la largeur de l'interstice restant libre jusqu'à la paroi intérieure du tronçon de tube 2, soit environ égale à 3 à 4 fois le diamètre de grain, en vue d'empêcher le coincement de grains du produit granuleux, dans cet interstice. REVENDICATIONS 1 Séparateur pneumatique à inversion de sens, constitué d'un premier tronçon de tube ( 2) qui est disposé à la verticale et dans lequel le produit en vrac à dépoussiérer s'écoule du haut vers le bas, qui entoure concentriquement un corps de refoulement ( 3) à pointe conique ( 3 a) en formant un premier espace annulaire ( 5), et qui pour sa part est entouré par un second tronçon de tube ( 6) en formant un second espace annulaire ( 7), le second tronçon de tube s'étendant au-delà de l'extrémité inférieure du premier tronçon de tube ( 2) en s'engageant dans la partie supérieure d'un réservoir ( 8) recevant le produit en vrac dépoussiéré et comprenant une ouverture d'entrée ( 9) pour l'air de séparation qui, en entraînant les constituants légers du produit en vrac, s'écoule à travers le second espace annulaire ( 7), et quitte celui-ci par l'intermédiaire d'une ouverture de sortie ( 10) prévue dans la zone de la fermeture supérieure ( 6 a) du second tronçon de tube ( 6), caractérisé en ce que le corps de refoulement ( 3) présente en section droite, un profil en forme d'étoile. 2 Séparateur pneumatique à inversion de sens selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur la surface périphérique du corps de refoulement ( 3) sont disposées de manière régulièrement espacée, plusieurs nervures ( 4) dont la hauteur mesurée en direction radiale est approximativement égale à la moitié de la largeur intérieure du premier espace annulaire ( 5), et dont les surfaces frontales ( 4 a) dirigées vers l'écoulement rentrant du produit en vrac, sont biseautées conformément à la direction d'écoulement. 3 Séparateur pneumatique à inversion de sens selon la revendication 2, caractérisé en ce que les lignes de pied des nervures ( 4) présentent un espacement, mesuré dans la direction périphérique du corps de refoulement ( 3 >, environ égal à la différence entre les rayons du premier tronçon de tube ( 2) et du corps de refoulement ( 3). 4 Séparateur pneumatique à inversion de sens selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les nervures ( 4) ont une longueur environ égale à 10 à 15 fois la différence entre les rayons du premier tronçon de tube ( 2) et du corps de refoulement ( 3), et s'étendent sensiblement jusqu'à l'embouchure inférieure du premier espace annulaire ( 5). 5 Séparateur pneumatique à inversion de sens selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la largeur de l'interstice libre résiduel entre les bords frontaux libres des nervures ( 4) et la paroi intérieure du premier tronçon de tube ( 2), est environ égale à 3 à 4 fois le diamètre de grain maximum du produit en vrac à dépoussiérer. 6 Séparateur pneumatique à inversion de sens selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les surfaces frontales ( 4 a) des nervures ( 4), dirigées vers l'écoulement rentrant de produit en vrac, sont biseautées de manière à être dans l'alignement de la pointe conique ( 3 a) du corps de refoulement ( 3).