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Séparateur à air ou à courant.
La présente invention concerne des séparateurs pour séparer une matière fine d'une matière grosse par un courant de fluide.
Les séparateurs de ce genre comportent une chambre de dépôt, un ventilateur, une chambre de séparation présentant un orifice inférieur d'entrée du courant et un passage du courant vers le haut, un orifice supérieur de sortie du courant, un distributeur rotatif pour répandre la matière à séparer dans le passage de courant et une soupape ou chicane rotative à l'orifice de sortie supérieur pour faire varier le courant de séparation.
En arrêtant la rotation de la soupape ou chicane de sortie,on pourrait la régler à la main pour faire varier l'intensité du courant, et lorsqu'il est arrêté le distributeur
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pourrait être enlevé et remplacé à la main par un autre plus grand ou plus petit, pour faire varier la largeur de l'espace de distribution, mais ces réglages seraient indépendants l'un de l'autre et exigeraient l'arrêt des opérations.
Les buts de la présente invention sont de permettre de régler la soupape ou chicane rotative sans arrêter le fonctionnement, de régler une soupape et un distributeur dans le même sens en même temps,de régler en sens opposés une chicane supérieure et un distributeur en même temps, de rendre mobile vers l'intérieur et vers l'extérieur une chicane rotative, de faire varier la largeur du passage du courant en déplaçant radialement une chicane rotative inférieure, de faire varier automatiquement le volume d'un passage de courant de bas en haut pendant le réglage et la rotation d'un distributeur ou d'une chicane, de faire varier automatiquement la vitesse d'un distributeur ou d'un ventilateur ou des deux relativement, avec réglage d'une soupape ou chicane ou d'un distributeur,
de retarder par rotation et de faire tomber lentement la matière non séparée à l'intérieur de l'orifice d'entrée inférieur,de séparer par rotation le courant retournant d'un récepteur de matière grosse, de résister par rotation aux fuites de courant autour du réceptacle et sous un filtre en travers du courant retournant, d'extraire la vapeur de la chambre de séparation en-dessous du distributeur et à travers la cloison rotative, et d'améliorer la construction et le fonctionnement d'un séparateur.
Pour réaliser ces buts l'invention prévoit divers perfectionnements dont chacun peut être appliqué de toute manière désirée à un séparateur comportant un conduit d'amenée annulaire ou un tuyau d'amenée central, mais on préfère employer
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préférées et les combiner de la manière représentée aux dessins annexés dans lesquels:
La fig. 1 est une vue en élévation de côté, partie en coupe par un plan médian axial vertical, d'un séparateur à air à conduit d'alimentation annulaire, comportant la forme préférée et la combinaison des perfectionnements.
La fig. 2 est une vue semblable d'un séparateur à air, à conduit central d'amenée, pourvu des perfectionnements.
Si l'on se reporte aux dessins dans lesquels les mêmes chiffres de référence indiquent des pièces semblables d'un séparateur à air, on voit que 11 est l'enveloppe extérieure enfermant une chambre de dépôt 13, 15 est l'enveloppe intérieure enfermant une chambre de séparation 17, 19 est un réceptacle à matière grosse, 21 est un conduit d'amenée, 23 est un distributeur rotatif, 25 est la chambre de distribution 27 est l'arbre de commande du distributeur, 29 est son mécanisme de commande, 31 est l'orifice inférieur d'entrée du courant vers la chambre séparatrice, 63 est le passage du courant de bas en haut dans celle-ci, 35 est l'orifice supérieur de sortie du courant de la chambre, 61 est une soupape rotative à l'orifice de sortie et 127 est une chicane supérieure rotative sous l'orifice de sortie, 35 sont les ailettes du ventilateur de soufflerie,
125 sont les rayons du ventilateur, 37 est le passage de retour du courant, 39 est un filtre consistant en une ou plusieurs couronnes d'ailettes verticales espacées dans le passage de retour 37, pour intercepter et faire tomber à travers leurs extrémités inférieures ouvertes la matière contenue dans le courant de retour venant de la chambre de dépôt, 41 est l'arbre de commande du ventilateur, 43 sont les engrenages du ventilateur, 45 est un moteur à vitesse variable ou autre organe de commande primaire pour les
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pièces rotatives, 47 est la sortie de la matière fine et 49 est la sortie de la matière grosse.
Ces organes peuvent être de toute construction appropriée pour disperser la matière à séparer en travers du passage de bas en haut et obliger un courant à s'écouler de bas en haut à travers la chambre de séparation et l'orifice de sortie supérieur jusque dans la chambre de dépôt et à retourner à travers le filtre vers l'orifice d'entrée inférieur, pour séparer et mettre la matière fine en suspension dans la chambre de dépôt et faire tomber la matière plus grosse dans le réceptacle à matière grosse.
Après arrêt de la rotation, on pourrait régler la soupape ou chicane supérieure ou le distributeur, en s'introduisant à l'intérieur de la chàmbre séparatrice, et le distributeur pourrait être enlevé et remplacé par un autre plus grand ou plus petit, pour faire varier l'intensité du courant ou la hauteur ou la largeur de la distribution, en vue de faire varier la finesse de la séparation; mais de semblables réglages seraient indépendants l'un de l'autre et nécessiteraient l'arrêt du fonctionnement.
Suivant la présente invention, une soupape rotative supérieure 61 ou une chicane 127 à l'orifice de sortie supérieur 33 estrendue réglable pendant sa rotation pour faire varier le courant, sans arrêter le fonctionnement.
Lorsque le distributeur 23 est réglable verticalement, un autre perfectionnement consiste à rendre la soupape 61 réglable verticalement avec le distributeur pour augmenter le courant lorsque le distributeur est relevé, et le diminuer lorsque le distributeur est abaissé.
Lorsque la plaque déviatrice supérieure 127 est employée avec un distributeur 23 réglable verticalement, un autre
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inverses pour augmenter le courant ou diminuer le volume de la chambre de séparation entre eux lorsque le distributeur est re- levé et pour diminuer le courant et augmenter ce volume lorsque le distributeur est déplacé vers le bas.
Un autre perfectionnement est d'établir un distribu- teur rotatif avec un anneau de segments 51 mobiles radialement pour faire varier la largeur de sa distribution et de l'espace de courant autour de lui, segments qui sont mobiles pendant la rotation pour changer de position suivant la matière ou la fi- nesse de séparation sans arrêter le fonctionnement.
Suivant un autre perfectionnement, on établit une chi- cane inférieure 53 avec un anneau de segments 55 mobiles radia- lement au-desus et près du distributeur, pour faire varier la largeur de la chambre de distribution 25 et le passage 63 du courant de bas en haut près de la zône de distribution, en vue de faire varier le courant en cet endroit.
Un autre perfectionnement consiste à prévoir une chica- ne extérieure réglable 67 au-dessus de la chambre de distribu- tion 25 et mobile par rapport au distributeur 23 pour faire va- rier le volume du passage 63 vers le haut, cette chicane faisant dévier vers l'intérieur le courant passant sous elle, pour pro- curer une grande chambre de sélection 65 en vue de précipiter des particules entre la chicane extérieure et l'orifice supérieur 33 de sortie pour la séparation fine; cette chicane est mobile par rapport au distributeur pour rendre, sur la Fig. 1, le pas- sage vers le haut approximativement uniforme, et pour éliminer, sur la Fig. 2, la chambre de sélection pour la séparation gros- sière;
elle se trouve au-dessus des organes usuels 71 de lance- ment vers le haut pour intercepter et évacuer par rotation de gros morceaux lancés vers le haut par ceux-ci, et elle consti- tue une cloison mobile entre les chambres de distribution et de sélection.
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Un autre perfectionnement vise à rendre une soupape rotative ou chicane supérieure et un distributeur réglables vers le haut et vers le bas en même temps, de préférence en suspendant ces pièces à un régleur 59 mobile vers le bas, suspendu, de façon à pouvoir tourner, à un palier 91 mobile vers le haut et vers le bas, de telle façon que lorsque ce palier est soulevé ou abaissé pendant le fonctionnement, la soupape et le distributeur sont soulevés et abaissés ensemble et la chicane supérieure est déplacée en sens inverse de ceux-ci, et que sans arrêter le fonctionnement, les pièces rotatives peuvent être réglées selon la finesse de séparation désirée.
Un autre perfectionnement consiste à rendre les segments 51 ou 55, et de préférence tous les deux, mobiles collectivement et à les déplacer ensemble pendant leur rotation pour faire varier leur distribution et l'espace libre pour le courant sans arrêter le fonctionnement; dans ce but ils sont reliés à un organe d'actionnement 57 et mis en mouvement par celui-ci,qui est représenté sous la forme d'un levier coudé qui est relié à un régleur 59 mobile vers le haut et vers le bas et est incliné par celui-ci.
Un autre perfectionnement est de déplacer la chicane extérieure 67 vers le bas pour fournir une grande chambre de sélection 65 au-dessus d'elle lorsque les segments 51 et 55 sont déplacés vers l'intérieur, de déplacer la chicane 67 vers le haut pour rendre le passage 65 de bas en haut de volume uniforme lorsque les segments 51 ou 55 sont déplacés vers l'extérieur, et de déplacer en même temps en sens opposé la chicane supérieure 127, comme on l'a représenté en pointillé à la fig.
1, de préférence au moyen de l'organe d'actionnement 69 mis en mouvement par les segments 55 et relié aux chicanes 67 et 127 en vue de mouvoir en sens opposé ces chicanes pour changer le passage de bas en haut 63 en vue de l'adapter à une séparation plus
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Un autre perfectionnement consiste à effectuer ces réglages des chicanes et de préférence aussi les réglages radiaux en même temps que le distributeur 23 et la soupape 61 sont déplacés vers le haut et vers le bas de préférence dans la construction représentée à la fig.
2, en faisant porter le distributeur 23 sur le régleur 59 et en faisant porter toutes les autres pièces réglables rotatives par le distributeur, de façon que lorsque le régleur 59 est déplacé vers le haut et vers le bas, le distributeur glisse sur son arbre 27 et les autres pièces se mettent en position en concordance avec son mouvement.
Une extrémité de l'organe d'actionnement 57 est reliée à l'arbre verticalement fixe de commande du ventilateur de sorte que l'organe d'actionnement est incliné par le mouvement vertical du distributeur et oblige les segments et les chicanes 67 et 127 à se.mouvoir en conséquence ; la construction représentée, ceci peut mouvoir ces pièces de la position représentée à la fig. 1 en traits pleins, pour la séparation fine, jusqu'à la position représentée en pointillé pour la séparation grossière, en vue de faire varier automatiquement le volume du passage vers le haut pendant le réglage d'un distributeur ou d'une chicane.
Un autre perfectionnement vise à contrebalancer le poids du distributeur mobile vers le haut et vers le bas et de la soupape et des chicanes portées par celui-ci, de préférence en montant leur palier 91 sur un levier 93 équilibré par les poids réglables 97 portés de façon amovible par une tige filetée 99 suspendue à l'extrémité du levier 93 et immobilisée de façon réglable par un écrou de blocage 95, de sorte que le distributeur peut être aisément déplacé et fixé dans n'importe quelle position.
Un autre perfectionnement est de faire varier la vitesse de rotation du distributeur pour adapter son réglage ou 1\ le réglage de la soupape 61 ou de la chicane 127, de préférence
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en reliant le bras 107 du levier 93 au régleur 109 d'un actionneur de distributeur 103 à vitesse variable, de façon que lorsque le distributeur est petit ou abaissé, comme représenté en traits pleins, il est mis en rotation assez rapidement pour répandre la matière à travers la chambre de distribution large 25, et que lorsque le distributeur 23 est relevé ou grand, comme représenté en pointillé, il est mis en rotation suffisamment lentement pour projeter la matière à travers la chambre de distribution plus étroite.
Un autre perfectionnement consiste à faire varier la vitesse de rotation des ailettes de ventilateur 35 avec le réglage de la soupape 61 ou de la plaque déviatrice 127 ou du distributeur 23, en reliant le bras 107 à l'organe de réglage 109 d'une commande de ventilateur 105 à vitesse variable de telle façon que lorsque la soupape 61 est abaissée ou que la chicane 127 est relevée, la commande fait tourner des ailettes de ventilateur lentement pour provoquer un courant léger en vue de la séparation fine et que lorsque la soupape 61 est relevée ou que la plaque déviatrice 127 est abaissée, la commande fait tourner les ailettes de ventilateur rapidement pour produire un courant intense en vue de la séparation grossière, et le courant est automatiquement modifié lorsque la soupape ou la chicane est réglée.
Un autre perfectionnement consiste à faire varier inversement la vitesse de rotation du distributeur et des ailettes de ventilateur avec le réglage de la position du distributeur, de la soupape 61 ou de la chicane 127, pour augmenter la vitesse du distributeur lorsque la vitesse des ailettes est diminuée et vice-versa.
De préférence les organes de commande variables 103 et 105 ont un arbre constant 117 qui est l'arbre variable d'un organe de commande variable primaire 101 dont l'arbre constant 111
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ble 45. L'organe de commande 101 est réglé par la vis usuelle 119 pour faire tourner les organes de commande 103 et 105 à la vitesse moyenne désirée lorsque le distributeur est dans sa position moyenne, et lorsqu'il est réglé à partir de sa position moyenne, l'arbre variable 111 de l'organe de commande 103 change la vitesse de l'arbre du mécanisme de distributeur 113 et l'arbre variable 111 de l'organe de commande 105 change en sens inverse la vitesse de l'arbre du mécanisme de ventilateur 115.
A la fig. 2 le levier 93 présente des bras basculant en sens inverse 107 pour déplacer en sens inverse les organes de commande 103 et 105.
Un autre perfectionnement est d'établir les rayons 125 du ventilateur de la fig. 1 en-dessous du distributeur réglable verticalement 23 et de les prolonger vers l'extérieur au-delà de celui-ci et autour de celui-ci et des chicanes de façon que ces dernières puissent tourner par rapport aux ailettes du ventilateur et puissent être réglées verticalement indépendamment de celles-ci, ce qui est désirable pour un séparateur à' conduit d'amenée annulaire, mais n'est pas nécessaire pour le séparateur à tuyau d'ame- née central représenté à la fig.2 dans lequel les rayons 125 sont au-dessus de la soupape 61.
Un autre perfectionnement est de retarder par rotation la matière non séparée dans l'orifice d'entrée 31 et au-dessus de celui-ci et au-dessus et autour du passage du courant de retour 37, pour faire tomber lentement la matière vers le bas dans ce passage, par la disposition dans l'orifice d'entrée d'un retardateur rotatif 73 qui, à la fig.l, tourne avec les rayons 125 et, à la fig.2, tourne avec l'arbre de commande 27 du distributeur.
Un autre perfectionnement est de prévoir une cloison tubulaire rotative 75 entre le passage 37 du courant de retour et le réceptacle 19 à matière grosse, cloison qui empêche le courant de retour de se disperser dans le réceptacle et permet à l'air portant les poussières de s'élever du réceptacle dans la chambre de séparation.
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Un autre perfectionnement consiste à empêcher les fuites de courant sous'le filtre 39 et autour du réceptacle 19 par la disposition d'un anneau ou tablette tournante 77 sous les ailettes de filtre,pour recevoir et évacuer la matière fine provenant de celles-ci, et contenant suffisamment de matière sous elles pour empêcher les fuites de courant vers le haut entre elles, tablette qui enferme les extrémités des ailettes et présente une rainure 79 autour de l'extrémité supérieure du réceptacle pour maintenir par la force centrifuge autour de l'extrémité du réceptacle, suffisamment de poussièr pour empêcher les fuites de courant autour de celui-ci. La cloison 75 et la tablette 77 tournent avec les rayons 125 à la Fig. 1 et avec l'arbre de commande du distributeur 27 à la Fig. 2.
Un autre perfectionnement consiste à extraire la vapeur de l'intérieur de la cloison rotative 75 et de l'intérieur de la chambre de séparation en-dessous du distributeur 23 et au-dessus de l'orifice d'entrée inférieur 31, par un tuyau de départ 81 s'étendant centralement à travers la cloison 75, où il y a le moins de poussière dans la vapeur.
Un autre perfectionnement est de faire dévier et d'écarter du filtre 39 le courant chargé de poussière descendant autour de lui, en prévoyant un ou plusieurs anneaux d'injection 83, à l'extérieur du filtre, réglables verticalement autour de la chambre de séparation, par exemple par la tige 141 prolongée au-dessus de l'enveloppe extérieure. Des anneaux coniques intérieurs et extérieurs 83, avec des chicanes 135 empêchant le tourbillonnement entre eux, sont de préférence employés pour résister au tourbillonnement du courant et pour projeter des particules en suspension dans celui-ci vers le bas en passant par le filtre 39 et vers la
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chambre de dépôt 13.
Un autre perfectionnement est de prévoir des marteaux 85 sous la paroi supérieure de l'enveloppe extérieure, contre la paroi latérale de l'enveloppe intérieure et contre le filtre 39 et le réceptacle 19 pour secouer ces pièces lorsque la tige 89 formant enclume est frappée par un marteau rotatif 87 actionné par la pesanteur, mis en rotation lentement par l'un des arbres du mécanisme.
Un autre perfectionnement consiste à suspendre de façon réglable le filtre 39 et l'enveloppe intérieure 15 au moyen d'une tige 133 et d'un écrou 143 au sommet de l'enveloppe extérieure, d'établir le filtre 39 avec des anneaux supérieurs 131 dans lesquels la partie inférieure. conique de l'enveloppe intérieure s'adapte de façon amovible, et de centrer par glissement le filtre et l'enveloppe intérieure en les montant sur des rayons radiaux 137 qui les guident à partir de l'enveloppe extérieure 11.
Dans le cas du séparateur à tuyau d'amenée central de la Fig. 2, la chicane supérieure 127 est combinée à la soupape 61, et la chicane extérieure 67 est rapprochée du distributeur pour fournir une grande chambre de sélection 65 pour la séparation fine, et de l'orifice de sortie 33 pour éliminer la chambre de sélection et fournir un passage de bas en haut 63 sensiblement uniforme lorsque la soupape 61 et le distributeur 23 ainsi que la chicane 53 sont soulevés pour la séparation grossière, et dans cette construction les organes d'actionnement 57 et 69 pivotent sur le moyeu de la plaque déviatrice 53 et leurs extrémités internes sont prolongées à travers une fente du régleur 59 et' pénètrent dans un trou de l'arbre de commande du distributeur 27,
pour incliner ces pièces lorsque le régleur est soulevé ou abaissé et pour mouvoir en même temps les segments 55 et 51. Lorsque l'arbre de venti-
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lateur 41 est, dans cette construction, à l'extérieur du régleur 59 et que les rayons 125 sont au-dessus de la soupape 61, cette soupape et les autres pièces réglables peuvent être mises en rotation et réglées par rapport aux rayons du ventilateur sans s'étendre en-dessous et autour de ceux-ci.
En fonctionnement le séparateur est mis en marche avec réglage moyen et vitesse moyenne et ensuite réglé suivant les besoins pour la finesse de séparation désirée. Pour une séparation très fine, il sera mis par réglage dans la position représentée en traits pleins aux dessins et pour une séparation très grossière, il est mis dans la position représentée en pointillé.
Les pieds de l'enveloppe 11 sont de préférence réglables et réversibles et la chicane supérieure 127 possède des battoirs autour de son bord extérieur.
REVENDICATIONS ----------------------------
1.- Un séparateur à courant, comportant une chambre de dépôt, un ventilateur rotatif, une chambre de séparation comportant un orifice inférieur d'entrée de courant, un passage de courant de bas en haut et un orifice supérieur de sortie de courant en communication avec la chambre de dépôt, et un distributeur rotatif pour la matière à distribuer dans le passage de bas en haut, une soupape rotative ou chicane supérieure située à l'orifice supérieur de sortie et qui est réglable pendant sa rotation pour faire varier le courant de séparation sans arrêter le fonctionnement.