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" Perfectionnements apportés aux cornues rotatives pour le trai- tement des schistes bitumineux et substances carbonées analo- gues 0 Il
La présente invention a trait aux cornues rotatives pour la distillation des schistes bitumineux et autres substances carbonées solides analogues et se propose notamment de fournir à l'industrie une cornue permettant une évacuation continue de la vapeur et du résidu, l'élimination ininterrompue du dépôt goudronneux et charbonneux au fur et à mesure qu'il prend nais- sance sur la paroi de la oornue, enfin la séparation continue de la poussière des vapeurs libérées à l'intérieur de cette cornue.
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Conformément à l'invention, des joints étanohes au gaz sont prévue entre la cornue et la mécanisme d'alimentation à l'une des extrémités et la Chambra d'évacuation à l'autre extrémité. Cas joints sont rationnellement constitués par dessurfaces disposées concentriquement sur la cornue rotative et sur l'élément fixe et par plusieurs bagues fendues s'engageant exactement dans un canal ou une rainure ménagée dans l'une de ces surfaces et dont les fentes sont en qui conce, ces bagues portant contre l'autre de ces surfaces et étant maintenues en contact intime et contre la paroi latérale du canal ou de la rainure par un anneau de caoutchouc monté dedans et appliqué sous pression contre les ba- gues fendues par l'action de ressorts.
Selon l'invention, au surplus, les gaz et les vapeurs résul- tant de la distillation sont évacués hors de la cornue par un tube de sortie s'y étendant sur une distance convenable corres- pondant à la partie où s'opère la distillation et placé avanta- geusement excentriquement à son axe.
Selon l'invention, il est prévu, en outre, des raoloirs ani- més alun mouvement de va-et-vient, sa déplaçant circonféréntiel- lament par rapport à la paroi de la cornue et façonnés selon une pointe angulaire pour rencontrer cette paroi selon un angle obtus de manière à la débarrasser de son dépôt à la façon d'un outil à découper les métaux.
Selon l'invention, en outre, le tube de sortie peut servir à loger un support à va-et-vient des dits racloirs qui peuvent ainsi être disposés approximativement selon l'axe de la cornue ou près de lui, le dit support pouvant être placé en avant du dit tube à l'intérieur d'un carter fixe qui peut être tubulaire et qui peut aussi servir au support des racloirs à va-et-tient mon- tés sur le support en question, ce dernier pouvant être garni d'organes de raclage auxiliaires destinés à maintenir l'intérieur du tube de sortie et le carter du porte-racloirs exempts de pous- Bière tentant à s'y accumuler.
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Selon l'invention, l'extrémité d'alimentation de la cornue a, en outre, avantage à être pourvue d'une prise de vapeur d'eau disposée coaxialement et s'étendant à travers le mécanisme d'a- limentation jusqu'à l'extérieur en vue de son raccordement avec un conduit quelconque servant à l'évacuation de la vapeur.
Selon l'invention, au surplus, le résidu de la distillation peut être utilisé pour chauffer le four que comporte la cornue, ce résidu pouvant, à cet effet, être puisé à même la chambre d'é- vaouation, au moyen d'un tuyau aboutissant à ce four et commandé au moyen de robinets ou vannes permettant de coupez la communica- tion avec la cornue, par exemple en deux endroits .
Enfin, selon l'invention, les robinets ou vannes en question peuvent être à tiroir, actionnés mécaniquement et de construction telle qu'à l'approche de leur position de fermeture ils soient déplacés dans la direction des sièges respectifs et appliqués contre eux selon une pression qui augmente avec l'avance du ro- binet.
L'invention englobe également les divers détails de construc- tion qui seront exposés ci-après:
Une construction de cornue et de massif oonforme à l'inven- tion est représentée à titre d'exemple dans les dessins schéma- tique annexés.
Figures 1, 2,3 et 4 sont respectivement une élévation la- térale, un plan et des élévations prises des extrémités opposées de la cornue et de son massif, en partie en coupe dans les deux premières figures; figures 5 et 6 sont des coupes transversale et longitudinale de la cornue à plus grande échelle; figures 7 et 8 sont des coupes transversales de détail des racloirs servant à dépoussiérer le tube de sortie de vapeur; figures 9 et 10 sont des coupes des joints étanches au gaz qui sont prévus aux extrémités respectives de la cornue ;
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Figures 11, 12 et 13 sont des coupes correspondantes des vannes d'évacuation des résidus.
Dans la réalisation industrielle de l'invention, la cornue rotative a est montée à l'intérieur d'une chambre de chauffe cy- lindrique correspondante b1 ménagée dans un massif b, selon une inclinaison représentée par une déclivité de 1/120 dans la direc- tion de l'extrémité d'évacuation où est placé un four de chauffe b2 alimenté en combustible par un appareil mécanique b3 auquel du gaz combustible peut d'ailleurs être amené par un tuyau b4.
Les gaz chauffants quittant le four b2 s'élèvent dans l'une des extrémités d'un carneau longitudinal b5 placé parallèlement à la chambre de chauffe bl et dans son voisinage immédiat. Des orifi- ces ou conduits transversaux représentés dans la figure 2 par des traits centraux sont ménagés dans le mutaillement du massif en- tre le carneau b5 et la chambre b1 qui peuvent avoir les mêmes dimensions, l'écoulement des gaz de chauffe à travers les orifi- ces ou conduits étant contrôlé par des registres verticaux (non représentés). les tiges de commande de ces registres peuvent être assujetties avec possibilité de réglage à une cornière longitudi- nale b6 selon l'amplitude d'ouverture de chaque registre, au gré des besoins.
A l'extrémité de chargement, la chambre b1 communia que avec une cheminée b7servant au départ des gaz de chauffe résiduels. Des moyens sont prévus pour évacuer lescendres ou autres résidus à travers une ouverture d'évacuation b8 placée côté du four b2 mais au-dessous du massif.
La cornue a peut tourner sur des bagues de portée a suppor- tées par et entre des galets de roulement a2 en deux ou un plus grand nombre d'endroits, tandis qu'à l'extrémité d'évacuation des galets a3 montés sur des axes normaux l'axe de la cornue sont prévus pour porter sur la bague de portée adjacente et pour s'opposer à la poussée longitudinale.
La cornue peut être entraî- née dans son mouvement de rotation par un moteur électrique par l'intermédiaire d'un engrenage à vis sans fin a4 , d'un engrena
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ge démultiplicateur a5 et d'une couronne dentée a6 montée à l'extrémi- té de chargement de la cornue, En vue du chargement de la cornue, il est prévu un silo c à partir duquel la charge de schiste ou matière analogue est ame- née dans une trémie c1 d'où elle passe dans un cylindre fixe c2 dans lequel est placée une vis alimentaire c3 montée sur un ar- bre oraux.
Cette vis tourne sous l'action d'une transmission ad hoc (non représentée) pour permettre un mouvement axial de l'ar- bre d'alimentation en vue du réglage de l'arrivée de la matière qui est opéré, par exemple, au moyen d'une vis et d'un éorou c9 commandés à la main.
A son extrémité d'alimentation, la cornue est fermée par un disque a7(figs.1 et 6) percé d'une ouverture centrale munie d'un rebord externe cylindrique a8 (fig.9) dans laquelle le cylindre d'alimentation ± 2 peut s'engager, un joint étanche étant assuré par un certain nombre de bagues fendues concentriques c4 embot- tées dans le dit rebord cylindrique a8 et emprisonnées entre l'é- paulement ou rebord d'une rainure pratiquée dans la paroi exter- ne du dit cylindre c2 et une bague de frottement a5 montée sur l'autre épaulement ou rebord de la rainure au moyen d'un certain nombre de goujons c6 supportés en des endroits équidistants sur la dite bague de frottement et logés dans des trous correspon- dan*s pratiqués dans le dit épaulement parallèlement à l'axe du cylindre,
la bague de frottement ±5 étant maintenue en contact avec les bagues fendues c4 par des ressorts à boudin c7 oompri- més par des bouchons filetés c8 vissés dans la dit épaulement ou rebord à partir de la face externe.
La buse d'évacuation ou de déchargement d montée à poste fixe (fig.6) mesure un diamètre correspondant à celui de la oor- nue, et un $oint à l'épreuve des gaz est de même ménagé entre elles . 0'est ainsi que cette buse présente une bride annulaire intégrante dl (fig.10) portant une bague d2 en forme de T en section droite ig.10)
pour donner lieu à une surface cylindri-
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que propre à supporter un certain nombre de bagues fendues e1 em- prisonnées entre le rebord e2 d'une bague e assujettie par un deuxième rebord e3 à la flasque annulaire terminale a9 faisant corps avec la cornue . Une bague de frottemsnt e4 logée entre le rebord e et les bagues fendues est maintenue en contact par des ressorts à boudin e5 s'appuyant dans des trous pratiqués dans le dit rebord et sur des goujons e6 répartis à égale dis- tance lesuns des autres sur la bague e4.
Sur le rebord e2 de la bague e est montée une plaque e7 qui s'étend jusqu'au voisinage de la paroi périphérique de la buse d% Grâce à cette construc- tion, on conçoit qu'un mo vement relatif est possible entre le cylindre c2 et le rebord cylindrique a8 ainsi qu'entre l'extré- mité de la aornue a et la buse fixe d en vue de faire face aux dilatations et aux contractions de la cornue et que, grâce à la bague e. un espaoe annulaire est ménagé autour du tuyau h de dé- part de la vapeur.Il en résulte que lorsque la cornue a tourne, la charge en franchissant le cylindre d'alimentation fixe c2 ga- gne l'extrémité de chargement de la cornue et, au cours de la rotation de celle-ci dans le sens de la flèche (fig.
5) se trouve sensiblement à l'endroit indiqué par la ligne x dans cette fi- gure, et que, par ailleurs, grâce à la déclivité de la cornue la charge finit par traverser la bague e pour arriver dans le cylindre fixe d d'où elle traverse le tuyau d'évacuation f. Les vapeurs engendrées traversent la bague de portée k pour gagner la botte tubulaire 1 et le tuyau d'évacuation h par une ouvertu- re h7 pratiquée dans les extrémités supérieures des tuyaux de départ de vapeur, la vapeur traversant également la bague de por- tée i pour arriver au tuyau d'évacuation h par la prise d3.
Le tuyau d'évacuation f est muni d'une double vanne de sor- tie f4 (fige.11 à 13) aboutissant à la chambre d'évacuation ad- jacente au four b2. Chacune de ces vannes comprend une botte f1 sensiblement rectangulaire disposée horizontalement et s'éten- dant latéralement au dit tuyau ou conduit. Un siège f2 ooaxial
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à, oe dernier et des guides f3 sont prévus pour maintenir la van- ne coulissante des oôtés opposés de la botte. Les vannes coulis- santés f4, avantageusement de forme carrée, sont montées de ma- nière à se déplacer sur les guides f3 et étudiées pour venir en prise avec des tiges de commande f5 qui dépassent hors des boî- tes par des garnitures d'étanchéité pour '*être reliéesà une transmission mécanique ou hydraulique.
Pour que les vannes puis sent se décoller librement de leurs sièges et en même temps être fermement pressées contre eux en position de fermeture, les ex- trémités des tiges de commande f5 se prolongent au delà du point où elles sont en prise avec elles, chaque extrémité étant façon- née sur son côté inférieur selon une surface inclinée qui, lors- que la vanne arrive à la position de fermeture, vient toucher une surface inolinée correspondante façonnée sur une patte f6 placée contre la paroi de la botte en sorte que la tige de com- mande est contrainte de s'élever et par là même d'appliquer la vanne contre le siège selon une certaine pression.
La liaison de la vanne et de la tige de commande est rationnellement assu- rée en filetant cette dernière sur une certaine longueur qui traverse sous serrage des forages coïncidants pratiqués dans une paire de pattes f7appliquées contre la face inférieure de la vanne et qui est garnie d'un écrou ou d'un collier taraudé f8 logé entre les dites pattes et servant à transmettre le mouvement de la tige à la vanne.
Le tuyau ou conduit d'évacuation f est convenablement rac- cordé au delà des vannes de sortie à un silo (figs.l et 2) placé en un endroit convenable, par rapport à l'appareil d'en- fournement mécanique adjoint au four.
Le tuyau h de départ du gaz ou de la vapeur (figs.5 et 6) affecte rationnellement en section droite une forme en demi-lune et comporte un prolongement rectangulaire du côté externe du diamètre; son axe représenté par le centre d'un demi-cercle a avantage à être disposé verticalement au-dessus de ]!axe de la
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cornue a, et son diamètre est incliné par rapport à la verticale d'un angle voisin de 15 dans la direction opposée au sens de rotation de la cornue à seule fin que le coté plat se trouve du coté de la cornue où la charge tend à s'accumuler.
A son extré- mité d'évacuation, le tube est garni d'une plaque h1 au moyen de laquelle il est monté en place à l'intérieur du fond de la oham- bre de déchargement! muni à l'extérieur d'une prise de vapeur centrale d3 qui peut comporter un robinet de réglage et est avan- tageusement reliée à un collecteur de poussière servant à dépose*- siérer les gaz et les vapeurs d'évacuation. La section droite du tube de départ des gaz et vapeurs dans le voisinage de la plaque hl est avantageusement modifiée pour leur assurer un pas- sage facile vers la prise centrale d3.
Le tube de départ se pro- longe rationnellement à l'intérieur de la cornue sur une distan- ce approximativement égale à la moitié de la longueur de la cor- nue où. il est supporté par un palier cylindrique i monté à rota- tion dans un croisillon de support a10 monté dans la cornue, l'extrémité du tube en question étant convenablement fermée et étudiée en vue de son raccordement avec le dit palier.
En avant du tube de départ du gaz ou de la vapeur est placée une botte tubulaire 1 qui s'étend sur deux tiers de la partie restante de la longueur de la cornue et a une section droite correspondant à celle du palier i avec lequel il est rationnellement solida- risé par des dents j1 pénétrant dans des évidements correspon- dants pratiqués dans l'extrémité adjacente du dit palier et par une bride j2 avec laquelle vient en prise un collier fileté i1 monté à l'extérieur de ce palier. A son extrémité antérieure la botta tubulaire 1 est munie d'une bride j3 destinée à venir por- ter contre une brida analogue k supportée à rotation dans un cro@sillon a10 assujetti k la cornue.
Le tube de départ du gaz ou de la vapeur qui est placé ex- centriquement à la cornue est pourvu à sa partie inférieure d'u- ne ouverture ou fente h2 de prise de gaz située à 6 à 7 mètres
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de l'extrémité de déchargement c'est-à-dire à une distance de oelle-ci égale au tiers approximativement de la longueur totale de la oornue. La partie inférieure de la face plane de ce tube de départ de vapeur a avantage à être renforcée au moyen d'une barre ou bande de métal h3 s'étendant sur toute @ longueur et soudée à lui ; cette face plane a, en outre, avantage à se pro- longer vers le haut à partir de l'extrémité avant et sur la ma- jeure partie de sa longueur en h4 pour constituer un support aux raoloirs qui sont appliqués contre la paroi interne de la cor- nue.
Le bord supérieur de ce prolongement est renforcé sur son côté externe au moyen d'une bande de métal h5 régnant sur l'in- tégralité de la longueur du dit prolongement. La botte tubulaire 1 est pourvue de même d'une plaque j4 formant prolongement diri- gé vers le haut, placée dans l'alignement de cella du tube de départ du gaz ou de la vapeur et mesurant le même développement, le bord supérieur étant pareillement renforoé en ± , .En des en- droits oonvenables de la longueur du tube de départ de la vapeur et de la botte tubulaire sont prévus des goussets h6, 9 Il placés du coté interne des prolongements et servant à donner de la ri- gidité à l'ensemble.
Des plaques 1 supportant les racloirs sont montées à cou- lisse sur les bords supérieurs des prolongements du tube de dé- part de vapeur et de la boîte tubulaire j; elles sont respecti- vement constituées par des morceaux de tôle cintrés en U pour s'ajuster sur le coulisseau placé sur le bord supérieur des dits prolongements et possèdent une saillie 1. dirigée vers l'arrière et le bas dans la direction du dit tube et de la dite botte.
De distance en distance, dans la longueur de cesplaques 1 sont fi- xés au moyen de vis, de rivets ou de boulons les racloirs !Il dont chacun comporte un corps d'une forme calculée pour épouser la de support paroi supérieure de la plaque l et une lame m1 dirigée vers le haut et l'avant pour venir gratter la paroi interne de la cornue avec laquelle elle forme un angle obtus, le dit corps ayant la
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forme d'une plaque de laquelle dépasse une languette constituant la lame, la partie arrière du corps étant avantageusement décou- pée ou façonnée selon une pointe angulaire qui porte sur le pro- longement postérieur de la plaque de support.
Chacune des plaques porte-racloirs 1 est étudiée pour être animée d'un mouvement de va-et-vient le long du prolongement du tube de départ h ou de la botte tubulaire 1 au moyen d'une pla- que rectangulaire n qui est disposée à l'arrière des dits pro- longements et s'engage dans une direction presque parallèle aux cotés plats de cette boîte ou de ce tube, dans ce dernier en pas- sant à travers une fente convenable telle que h7 pratiquée dans la paroi supérieure et mesurant une longueur suffisante pour permettre à la dite plaque d'aller et venir comme il faut.
Le bord supérieur de la plaque n est recourbé ou rabattu vers l'ar- rière, en n1, selon une inclinaison correspondant à la déclivité de la plaque porte-racloirs 1 à laquelle la plaque est assujet- tie au moyen de boulons ou de rivets.
Pour assurer le va-et-vient des racloirs, il est prévu sur la face inférieure du tube de départ et de la botte tubulaire une tige o animée d'un mouvement alternatif par un mécanisme convenable placé à l'extrémité d'entrée de la cornue. Sur cette tige sont soudés en des endroits convenables des goussets ou ailettes o1 placés radialement et formés de bandes de métal mon- tées sur une pièce en U rappelant la forme d'une selle s'ajus- tant sur la dite tige.
Ces goussets sont étudiés pour être atta- qués par les plaques n auxquelles il a été fait allusion et dont les bords inférieurs sont épaissis à cet effet en n2 par exemple en soudant sur eux une seconde épaisseur de matière en vue de donner naissance à un logement ou poche dans lequel le gousset o1 peut venir se placer.
La tige à va-et-vient o sert en outre à supporter une série de racloirs destinés, au cours de son mouvement alternatif, à balayer la paroi inférieure du tube de départ de vapeur et la botte tubulaire* Chacun de ces racloirs comprend rationnellement
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une selle p soudée à la tige o et dont une des extrémités est munie d'une patte dressée sur laquelle pivotent une ou plusieurs lames raoleuses placées transversalement et conformés sur louis bords inférieurs de manière à épouser la courbure de la paroi inférieure interne du tube de départ ou de la botte tubulaire.
Les racloirs affectant la forme qui vient d'être indiquée pivo- tent sur les pattes en question de façon à pouvoir osciller dans la direction axiale de la tige au cours de son déplacement dans un sens et ainsi à passer par dessus la poussière ou matière ana- logue qui s'accumule au fond du tube de départ ou de la botte tubulaire et à être maintenue en position de travail par leur contact avec l'extrémité adjacente de la selle p1, au cours du déplacement de la dite tige en sens inverse en assurant par la même l'enlèvement de la poussière par l'extrémité externe du tu- be de départ ou de la boîte tubulaire ou au travers d'orifices pratiqués entre les dites extrémités; ils peuvent être étudiés pour faire progresser soit toute la poussière dans un seul sens, soit une partie dans un sens et l'autre en sens inverse.
A l'ex- trémité avant de la tige 0 qui fait saillie au delà du palier antérieur k placé à l'extrémité avant de la boite tubulaire est monté un taquet o2 servant à établir la liaison avec une tige de commande 1 disposée axialement à la cornue et traversant axia- lement l'arbre creux de la vis sans fin d'alimentation c3. Ce taquet est monté rationnellement selon une position déterminée sur la tige 0 à mouvement alternatif par desméplats venant en prise avec des surfaces'correspondantes du logement en U du fond de ce taquet, l'invariabilité de sa position étant assurée par un boulon ou une vis de serrage c3, tandis que la liaison avec la tige de commande peut être réalisée par un pas de vis décou- pé sur la tige qui passe dans un forage taraudé du dit taquet.
La tige de oommande se prolonge suffisamment au delà de l'arbre creux du mécanisme d'alimentation pour permettre à son mouvement alternatif d'avoir l'amplitude nécessaire pour assurer
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le va-at-vient des racloirs; elle est reliée par une traverse q1 ou un organe équivalent (figs.1 et 2) à un 'bâti q2 pourvu de deux bras q3 dirigés vers le bas pour former des supports,
aux extrémités inférieures desquels sont montés des éorous ou des colliers assujettis à une tige ou un arbre fileté r destiné à venir en prise avec un écrou affectant la forme d'un pignon ou d'un organe analogue logé dans une botte s et animé d'un mouve- ment de rotation par exemple par une vis sans fin!. qui reçoit son mouvement d'un arbre s1 lui-même actionné par l'intermédiai- re de deux poulies fixes et d'une poulie folle au moyen d'une courroie croisée et d'une courroie ouverte entraînées par un ar- bre convenable t, Lorsque la tige de commande q a été avancée jusqu'à fond de course dans un sens,
le sens de rotation de l'en- grenage à vis sans fin est automatiquement inversé par exemple par un mécanisme à déclanchement s2 servant à débrayer lescour- roies et actionné notamment par l'un des bras ou supports q3.
On conçoit que l'invention n'est pas limitée aux détails de construction particuliers qui viennent d'être décrits puis- qu'ils sont purement illustratifs et sujets aux variantes et appropriations que nécessiteront les diverses applications de l'invention. Toutefois, il est essentiel que, quelle que soit la construction qu'on donne au mécanisme de raclage, les racloirs affectent une forme telle que leur bord ou leur surface d'atta- que forme un angle obtus avec la paroi de la cornue à seule fin que le dépôt qui se trouve sur cette paroi soit enlevé de la fa- çon dont un outil attaque un métal pour l'entailler ou le frai- ser.
REVENDICATIONS.
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