Brevet FR2693995A1 — publié le 19940128

i DISPOSITIF POUR ACCELERER LE TRANSPORT DE MATIERES PULVERULENTES PAR UN FLUIDE GAZEUX DANS UNE CONDUITE L' invention concerne un dispositif pour accélérer le transport de matières pulvérulentes, notamment de cendre volante ou de poussier de charbon, véhiculées par un fluide gazeux dans une conduite. La combustion du charbon dans les centrales de production d'énergie produit de la cendre volante, laquelle doit être transportée par des conduites de la chaudière à des décharges Ce transport par conduites s'effectue au moyen d'un courant d'air. Si la conduite est longue, l'air doit être soufflé dans la conduite à une pression initiale relativement haute pour compenser les pertes par frottement, afin que la cendre volante atteigne effectivement la fin de la conduite Il s' est toutefois avéré que même avec de fortes pressions d'air, un transport continu de la cendre volante n'est pas possible dans une conduite très longue Au contraire, déjà peu après le début de la conduite, de petits amas se déposent au fond de la conduite et chacun d'eux crée en amont une certaine pression de retenue Une fois que cette pression a atteint une certaine valeur, elle emporte l'amas, mais celui-ci se reconstitue à un autre endroit. Ce mode de transport "en tas" s'aggrave encore si la cendre volante présente un certain degré d'humidité L'humidité fait que les petits amas s'agglomèrent en une masse compacte que l'on ne peut défaire qu'en frappant au marteau sur l'extérieur des tubes et par un chauffage à l'aide de chalumeaux. L'invention a donc pour but de créer un dispositif du type indiqué en préambule, permettant un transport continu de matières pulvéru- lentes et en particulier de cendre volante dans de longues conduites, en utilisant relativement peu d'énergie sous forme d'air comprimé. Selon l'invention, ce but est rempli par un corps cylindrique qui est incorporé à la conduite et qui comporte un injecteur pour l'injection d'un fluide auxiliaire, par exemple de l'air, dans la direction d'écoulement du fluide gazeux. Dans une forme de réalisation, l'injecteur est formé par un tube qui traverse une paroi périphérique du corps et qui s'étend dans ladite direction d'écoulement à l'intérieur de ce corps Le tube peut être coudé approximativement à angle droit et comporter une partie hori- zontale qui suit sensiblement un axe longitudinal central du corps. Ce dispositif a pour effet de créer une compression en amont de l'orifice de l'injecteur et une aspiration en aval de cet orifice, et ces deux phénomènes produisent une accélération de la cendre volante à transporter Dans l'entrée du corps cylindrique, l'effet de cette aspi- ration en aval peut être encore accru si le corps cylindrique, du côté de son entrée, est raccordé à la conduite par un diffuseur, de sorte qu'il existe un élargissement de la section dans le sens d'écoulement. Du côté de la sortie, c'est-à-dire en face de l'orifice de l'injecteur, le corps cylindrique peut être raccordé à la conduite par un élément de raccordement à configuration conique Grâce à la diminution de section qui en résulte, la compression créée devant l'orifice de l'injecteur est encore accrue par l'effet de buse, ce qui conduit également à une accélération du transport de la cendre Dans une forme de réalisation particulière, la paroi de l'élément de raccor- dement à configuration conique comporte une partie incurvée en arc de cercle dans la direction d'écoulement, présentant une concavité en regard de l'axe longitudinal du corps cylindrique, de sorte que ledit élément présente un profil longitudinal sinueux qui se raccorde à la conduite de forme cylindrique Cette configuration de l'élément de raccordement empêche que la cendre se dépose dans la zone de cet élément Il faut en voir la raison dans la création d'une compression dans la zone de la partie incurvée de l'élément, créant un coussin d'air qui force les particules solides à éviter le voisinage de la paroi de l'élément de raccordement Il en résulte que des dépôts ne peuvent pas se former dans cette zone Afin que des tourbillons ne puissent pas se former entre la partie cylindrique du corps et la partie incurvée en arc de cercle de l'élément de raccordement, cette zone de transition a un profil continu, c'est-à-dire sans aucune arête susceptible de créer une turbulence de l'écoulement. Pour répartir uniformément les matières pulvérulentes dans le corps cylindrique, un organe de répartition du flux des matières trans- portées est déposé à l'intérieur de ce corps, par exemple sous la forme d'un crible Dans une réalisation avantageuse, le crible est conformé suivant une courbe sinusoïdale allongée et est disposé dans le corps cylindrique obliquement par rapport à la direction d'écoulement La forme sinusoïdale et la disposition oblique du crible dans le corps cylindrique font que la surface du crible correspond à au moins 1,5 fois la section transversale du corps cylindrique Il s'est avéré qu'un tel rapport des sections entre le crible et le corps cylindrique permet une distribution particulièrement bonne des matières transportées, de sorte que ces matières sont soufflées de manière uniforme dans l'élément de raccordement à la fin du corps cylindrique De préférence, la partie horizontale du tube de l'injecteur traverse le crible et s'étend jusqu'au voisinage de l'élément de raccordement à configuration conique Il en résulte que, dans la zone du crible, l'injecteur ne crée par de surpression en amont du crible, mais au contraire les matières transportées sont aspirées à travers le crible grâce à l'aspiration créée par l'injecteur. L'invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple représenté dans la figure unique du dessin annexé. Dans le dessin, la référence 1 désigne globalement le dispositif pour accélérer le transport de matières pulvérulentes, formé d'un corps cylindrique 2 dont l'entrée comporte un élément de raccordement 3 de forme conique servant de diffuseur et dont la sortie comporte un élément de raccordement 4 à profil incurvé Les extrémités opposées des éléments 3 et 4 sont raccordées à la conduite 5, laquelle présente une plus petite section transversale que le corps cylindrique 2. L'enveloppe du corps cylindrique 2 est traversée par un injecteur formé d'un tube 6 coudé à angle droit, dont la partie horizontale 6 a suit l'axe longitudinal central 7 du corps cylindrique. Ce tube 6 servant d'injecteur s' étend approximativement jusqu'à la transition du corps cylindrique à l'élément de raccordement 4 à profil incurvé C'est dans cette zone que se trouve l'orifice de sortie 6 b du tube 6. A l'intérieur du corps cylindrique, il est prévu en outre un crible 8 dont le profil longitudinal suit une courbe sinusoïdale Par rapport à la direction d'écoulement (flèche X), ce crible 8 est disposé obli- quement dans le corps cylindrique Le crible 8 comporte une ouver- ture centrale 8 a à travers laquelle passe la partie horizontale 6 a du tube 6. La forme incurvée en 4 a de l'élément de raccordement 4 produit dans cette zone une surpression sous la forme d'un coussin d'air, de sorte que les particules solides transportées ne peuvent pas se déposer contre la paroi et que l'usure de la paroi est réduite. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus, mais elle s' étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour accélérer le transport de matières pulvérulentes, notamment de cendre volante ou de poussier de charbon, véhiculées par un fluide gazeux dans une conduite, caractérisé par un corps cylindrique ( 2) qui comporte un injecteur ( 6) pour l'injection d'un fluide auxiliaire dans la direction d'écoulement (X) du fluide gazeux. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injecteur ( 6) est formé par un tube ( 6) qui traverse une paroi périphérique du corps ( 2) et qui s'étend dans ladite direction d'écoulement à l'intérieur de ce corps. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tube ( 6) est coudé approximativement à angle droit et comporte une partie horizontale ( 6 a) qui suit sensiblement un axe longitudinal central du corps ( 2). 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un organe ( 8) de répartition du flux des matières transportées est disposé à l'intérieur du corps ( 2). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de répartition du flux est constitué par un crible ( 8). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le crible ( 8) est conformé suivant une courbe sinusoïdale allongée, le crible ( 8) étant disposé dans le corps cylindrique ( 2) obliquement par rapport à la direction d'écoulement. 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps cylindrique ( 2), du côté de son entrée, est raccordé à la conduite ( 5) par un diffuseur ( 3). 8 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps cylindrique ( 2), du côté de sa sortie, est raccordé à la conduite ( 5) par un élément de raccordement ( 4) à configuration conique. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la paroi de l'élément de raccordement à configuration conique ( 4) comporte une partie incurvée en arc de cercle ( 4 a) dans la direction d'écoulement, présentant une concavité en regard de l'axe longitu- dinal du corps cylindrique ( 2), de sorte que ledit élément ( 4) présente un profil longitudinal sinueux qui se raccorde à la conduite ( 5) de forme cylindrique. Dispositif selon les revendications 3, 5 et 8, caractérisé en ce que la partie horizontale ( 6 a) du tube ( 6) traverse le crible ( 8) et s'étend jusqu'au voisinage de l'élément de raccordement à configu- ration conique ( 4).