BE440260A - - Google Patents

Description

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  Mémoire desoriptif à l'appui de la demande de brevet pour: " DISPOSITIF DE TRANSPORT POUR MATIERES EPAISSES,BOUES, OU
ANALOGUES". 



   L'invention concerne des dispositifs de transport ou de déplacement pour matières épaisses, boues, ou analogues. 



   Dans le transport mécanique de matières épaisses   partiou-   librement visqueuses on renoontra jusqu'à présent fréquemment des difficultés presque insurmontables,
Par exemple, les eaux vannes des hauts fourneaux sont souvent passées par des installations de décantation, dans lesquelles se dépose la boue   ferrifère,   Cette boue   ferrifère   contient souvent jusqu'à 60% de fer et peut par conséquent être soumise à nouveau au traitement métallurgique,,' L'évacuation d'une boue aussi consistante dans un lavoir n'est pas possible, paroe que cette boue est presque à un état de consistance permettant la 

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 division en tranohes ou conservant les traces d'incisions, 
Non seulement dans l'industrie métallurgique, mais aussi dans l'industrie ohimique,

   le transport mécanique de bouillies, ou pâtes, ou boues, épaisses est encore aujourd'hui un problème. 



   Pour le transport de boues de l'espèce on ajouta à   oes   matières à transporter particulièrement visqueuses une quantité d'eau relativement grande, puis on les déplaça on les transporta par pompage et on les débarrassa à nouveau de   l'eau à   l'endroit de destination, en vue de leur traitement ultérieur. Il est évident que, sans parler des pertes d'eau, les pertes continues d'énergie pour le transport de cette eau et pour la nouvelle séparation de l'eau d'avec les boues diluées, au moyen de presses et analogues, doivent entraîner des frais très élevés. On a déjà essayé de mélanger des matières visqueuses à transporter aveo de l'eau additionnelle et de l'air, pour autant que ces   ma-   tières de transport étaient mélangeables.

   Mais dans ce cas des formations de mottes, ou de grumeaux, des incrustations et des obstructions se produisaient souvent dans les conduites de   tans -   port. En outre.,les installations de cette espèce travaillent d'une manière non économique ou très onéreuse, par suite de leur haute consommation d'air et d'eau. 



   Un autre exemple sont les boues   prétrolifères   sur les champs p pétroliers. Pour rendre ces boues pétrolifères aptes à l'écoule- ment, en vue de leur transport par pompage par exemple aux raffi- neries, on les ohauffait et on oalorifugeait les conduites, ce qui constitue un procédé embarrassant et coûteux. 



   L'invention concerne le transport de matières épaisses,boues, et analogues, situées juste à la limite entre l'état de capacité d'écoulement et l'état de consistance permettant la division en tranches ou conservant les traces d'inaisions,par exemple des boues   ferrifères   dans les installations de hauts fourneaux, ou de la cellulose dans les fabriques de laine cellulosique, ou ar- tifioielle, etc. 



   Les pompes normales oentrifuges et à piston, n'entrent pas ici de toute manière en ligne de compte, mais aussi avec les ins- 

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 tallations pneumatiques connues jusque présent il y avait de très grandes difficultés qui rendaient impossible un transport irréprochable de telles matières épaisses. 



   Il n'était pas possible de transporter ou de déplacer, ces boues d'une liquidité extrêmement épaisse et visqueuse sans courir le danger de voir les organes de distribution (flotteurs) logés dans les chambres de déplacement se coller 4 la matière   à   transporter et se oouvrirent d'incrustations, de manière à ne plus pouvoir exercer leur action   distributrice.   De plus, il était impossible de   déplacer   ces matières épaisses à transporter,   irréprochablement   à travers de longues conduites de refoulement, qui ont souvent une longueur de plusieurs centaines voir même de plusieurs milliers de mètres.

   Les pertes par frottement   en-   trainées par de telles matières épaisses dans de longues conduites! de refoulement deviennent tellement grandes, qu'un transport sans perturbations est à peu près impossible et qu'on ne peut plus parler du tout d'un transport économique. Il y avait en outre le danger d'incrustation des conduites de transport. 



   Ces défauts sont écartés par la présente invention par le fait, qu'un dispositif distributeur à commande réglable agit sur les soupapes, ou vannes, reliant la oonduite d'air oomprimé aux chambres de déplacement, et ferme ces soupapes, ou vannes, seulement après la vidange proprement dite des chambres de déplacement des matières épaisses, à un moment réglable par le disposa tif distributeur. 



   Dans les dispositifs élévatoires à air comprimé dans lesquels las matières épaisses arrivent par chute provenant d'une différence de niveau naturelle, une très simple distribution de l'air comprimé peut être réalisée par le fait, qu'on intercale entre le   oompresseur   et le dispositif distributeur un mécanisme régulateur de vitesse, par lequel le nombre de tours du dispositif distributeur, commandé par l'arbre du oompresseur, peut être diminué ,de sorte que le dispositif distributeur tourne aveo une moindre vitesse. De cette manière on arrive à ce que 

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 le récipient de déplacement reçoit une quantité d'air comprimé plus grande que celle nécessaire pour la vidange.

   Après l'achèvement de l'amenée d'air comprimé dans le récipient de déplacement, le dispositif distributeur établit la phase de désaération de ce récipient, de sorte qu'il est rempli   à   nouveau par les matières épaisses arrivant par chute naturelle. 



   Un remplissage excessif des chambres de déplacement du côté de l'arrivée n'a pas d'importance, parce que les conduites d'air débouchent dans la tête des chambres de déplacement plus haut que l'arrivée. La matière à transporter qui aurait quand même pénétré dans ces conduites est rejetée dans les chambres de déplaoement lors de la purge à l'air comprimé, ou lors de la vidange.

   Par conséquent la durée de désaération également prolongée   oorrespondamment   à la diminution du nombre de tours du dispositif distributeur ne joue pas de rôle.   mais   la durée de refoulement plus longue à   nécessairement   pour résultat que la chambre de déplacement venant d'être vidée continue à recevoir de l'air   comprime,   de sorte qu'une certaine quantité d'air comprimé entre dans la oonduite de sortie. 



   De cette manière les matières épaisses, boues, bouillies, ou analogues, s'écoulant à travers la conduite de transport sont séparées, après chaque vidange de la chambre de déplacement, par des coussins d'air qui ne se mélangent pas avec la matière visqueuse transportée, et dont la longueur est réglable suivant le nombre de tours du dispositif distributeur. Il ne se produit pas un mélange des matières épaisses aveo l'air. Au contraire, l'air forme des coussins d'air élastiques. La oonduite de tranport est remplie par intervalles de matières épaisses et de coussins d'air, et le frottement de la matière transportée ne se produit plus sur toute la longueur de la conduite de transport, c'est   à   dire, qu'on n'a pas besoin de travailler avec des pressions trop élevées.

   En outre l'invention offre l'avantage qu'une incrustation des chambres de déplacement est empêchée avec certitude par suite du nettoyage complet des chambres après chaque phase de vidange. 

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   Dans le cas où les chambres travaillent alternativement aveo de l'air aspiré et de l'air   comprime,   le même effet peut être obtenu par le fait, qu'on prévoit dans le dispositif distributeur, commandé par l'arbre du oompresseur, des   oames   déphasables ou réglables l'une par rapport à l'autre, qui agissent sur les soupapes ou vannes, situées dans les conduites d'air comprimé et d'air aspiré, et servant à ouvrir et à fermer ces dernières. 



  Par rapport à un temps d'aspiration adapté aux conditions de travail données et suffisant au remplissage des chambres de déplacement, le temps de refoulement est prolongé, par un décalage correspondant des oames, d'autant,   qu'âpres   chaque phase de vidange les dits coussins d'air se forment. Par la forme convenable des cames la soupape située dans la conduite d'air   oom-   primé est ouverte au moment du remplissage de la ohambre de dé.. placement et est maintenue ouverte jusqu'à ce que la chambre de déplacement soit complètement vidée et jusqu'à ce qu'un   oous-   sin d'air d'une longueur déterminée soit envoyé, après cette phase, dans la conduite de transport.

   Par un dispositif régulateur progressif ( sans étages) intercalé entre le compresseur et le dispositif distributeur la vitesse du dispositif distributeur, donc le nombre des changements de distribution dans l'unité du temps, peut être augmenté ou diminué selon las   né-     oessités.   Lorsqu'on part d'un rendement ou débit constant de la pompe à air, on peut changer le degré de remplissage des chambres de déplacement par le ohangement du nombre de tours du dispositif distributeur, Lorsque le dispositif distributeur tourne plus vite, le renversement de l'aspiration au refoulement aura lieu déjà plus t8t,   o'est   à dire, que le   récipient   de déplacement ne sera rempli que partiellement.

   Par contre, lorsque le dispositif distributeur tourne plus lentement, le renversement de l'aspiration au refoulement se produit plus tard   c'est   à dire, que le remplissage du récipient de déplacement sera plus complet,' Par le dispositif de réglage progressif et par la possibilité de réglage de la position des phases des ca- 

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 mes l'une par rapport à l'autre, la distribution des dispositifs élévatoires à air comprimé travaillant par refoulement et aspiration d'air peut être réglée dans chaque cas de manière   à,   assurer un travail sans perturbations. 



   L'objet de l'invention est représenté, à titre d'exemple non limitatif, dans les dessins annexés, dans lesquels :
La figure I montre une vue schématique de l'installation   complote;  
La figure 2, une vue en plan du dispositif distributeur de l'installation suivant la figure I;
La figure 3, un dispositif distributeur avec disques-cames   déphasablea   réglables l'un par rapport   à   l'autre. 



   Les chambres de déplacement I et 2 reçoivent l'afflux des matières épaisses, entrant par ohute naturelle, par la conduite 3, contenant, pour chaque chambre de déplacement, une vanne d'arrêt 4 et un clapet de retenue 5. Les matières épaisses sont évacuées par les conduites de transport 2 débouchant au fond des récipients de déplacement et dans lesquels sont disposés les clapets de retenue 7 et les vannes d'arrêt 8. 



   L'air comprimé est fourni par un compresseur 9 commandé par un électromoteur 10. Le côté de refoulement du compresseur est relié par la tuyauterie 11 et le côté d'aspiration du compresseur, par la tuyauterie 12, au dispositif distributeur 13, qui communique à son tour par les tuyauteries 14 et 15 avec les chambres de déplacement I et 2, Les conduites d'air   14   et 15 s'élèvent au sommet à une hauteur telle, que ce dernier soit plus élevé que le niveau d'afflux le plus élevé des matières épaisses.

   Ces conduites sont mises alternativement en communication avec le cote de refoulement du compresseur,   c'est     à   dire donc avec la conduite d'air comprimé 11, par des soupapes contenues dans le dispositif distributeur 13, pour expulser la matière   à,   transporter de la chambre de déplacement par la surpression établie dans cette dernière. Par exemple, pendant que la chambre de déplacement I   oommunique   aveo la conduite d'air comprimé II par 

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 la oonduite   d'air 14.   la chambre de déplacement 3.   oommunique   par 1a oonduite 15 aveo l'air extérieur; La oonduite d'air aspiré 12 est maintenue continuellement ouverte au dispositif   distri   buteur et débouche également à l'extérieur.

   Le dispositif   distri-   buteur 13 est commandé par l'arbre du compresseur 16 avec   inter...     palation   d'un dispositif régulateur progressif de vitesse 17. 



   Dans la figure 2 le dispositif distributeur 13 est représenté plus en détail. Sur l'arbre 16 du compresseur est disposée une roue dentée 18 qui transmet sa rotation par la roue dentée inter- médiaire 19 à la roue dentée 20 de la boite de vitesse   progressi'-   vement réglable 21, dont la vitesse est réglable au moyen du volant 22, Sur l'arbre mené 23 est disposé une vis 24 en prise aveo une roue à vis sans fin 25 disposée sur l'arbre 26 de la boite distributrice 13 et commandant cette dernière; Sur l'ar- bre 26 sont disposées deux cames 27, décalées l'une par rapport à l'autre de 1800 et agissent sur des soupapes qui mettent les conduites d'air 14 et 15 alternativement en communication aveo la oonduite d'air comprimé II et avec l'air extérieur, pendant que la conduite d'air aspiré 12 est continuellement ouverte. 



  Lorsqu'on prévoit une conduite   13 fermée,   on peut disposer dans un branchement de cette conduite une vanne 38 qui reste ouverte. Mais, de toute manière, on peut aussi laisser   débou-   cher librement   à,   l'air extérieur la tubulure d'aspiration de la pompe à air 9, respectivement le raccordement de la conduite 12 à la boite distributrice 13. A titre de simplicité les soupapes n'ont pas été représentées dans la figure 2. 



   La figure 3 représente, d'une manière simplifiée, le   dispo-   sitif distributeur tel qu'on l'emploiera dans un dispositif   /de élévatoire à ait comprimé, travaillant avec'l'air aspiré et   comprimé. La commande, assurée par l'arbre 16 du oompresseur, est transmise par le dispositif régulateur progressif de vites- se   17   (figure 1) à la roue dentée 29 en engrènement avec la roue dentée 30 disposée sur l'arbre à oame 31. La came droite   32   est disposée sur l'arbre 31 monté dans la boite distributrice 

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 13 et dans le palier 33.

   A l'extrémité de cet arbre 31 est dis- posé un disque d'accouplement 34 en prise aveo un disque d'accou- plement complémentaire 35 soumis   à   la pression d'un ressort 36. ce disque d'accouplement 35 est disposé à son tour sur un arbre 37 monté dans le carter 13 et dans le palier 38, et muni d'une came 39. L'arbre 37 sort du carter et porte une manette ou vo- lant 40. Les deux cames 32 et 39 agissent sur des soupapes 41 et 42 sollicitées par des ressorts, la soupape 43 étant par exem- ple fermée et la soupape 41 ouverte. Par ce genre de disposition des soupanes les conduites d'air   14   et 15 sont reliées alterna- tivement à la conduite d'air comprimé II et à la conduite d'air aspiré 12, de la manière connue en soi. 



   Lorsqu'on veut décaler les cames 32 et 39   -l'une   par rapport l'autre, il suffit pour cela de tirer la manette 40 vers l'ex-   térieur,   contre la pression du ressort 36, pour débrayer ainsi les disques d'accouplement 34 et 35 l'un de l'autre. Ensuite on tourne l'arbre 37 et la oame 39 qui en est solidaire, d'une   /se valeur désirée et on laisse rétablir la prise entre les pièces     d'accouplement,   De cette manière on peut changer le décalage ou le déphasage des cames, de la manière nécessaire pour établir un coussin d'air après chaque phase de vidange de la chambre de déplacement sous pression. 



   Au lieu de clapets de retenue 5,7 on peut aussi utiliser uniquement des vannes 4,8 qui peuvent être contrôlées par des moyens connus en soi, à l'air comprimé, hydrauliquement, ou aussi électriquement. Par exemple, en cas de commande électrique, on raccorde à l'arbre à cames 26 de la figure 2 un arbre auxi- liaire avec contacts, de sorte que lors de la vidange par pres- sion de la chambre 1, la   vanne 4.   de cette ohambre est fermée et sa vanne $ est ouverte, et que lors du remplissage de cette chambre la   vanne 4.   est ouverte et la vanne 8 est fermée. Il en est de même pour les vannes de la chambre 2.

   Cette disposition connue en soi n'est pas spécialement représentée dans les dessins; 

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Avant l'arrêt de l'installation de transport, la conduite de refoulememt 6 est complètement vidée d'une manière extrêmement simple de la manière suivante, La vanne   d'arrêt .   dans la conduite d'amenée de chaque chambre de déplacement est fermée, de sorte que des matières épaisses ne peuvent plus entrer ou être aspirées dans les récipients de déplacement.

   Néanmoins on laisse alors l'installation oontinuer sa marche en envoyant de l'air comprimé dans les chambres de déplacement et du fait aussi dans la conduite de transport ° aussi longtemps que toute les matières épaisses soient expulsées de la   oonduite     °Pendant   ce temps on ouvre la vanne 28 disposée dans un branchement de la conduite d'air aspiré 12, afin que le oompresseur puisse aspirer l'air extérieur. Sur un manomètre prévu dans la conduite d'air comprimé Il on voit directement, par la chute subite de la pression lorsque la oonduite de transport ° est complètement purgée, vu qu'après la purge, ou le passage d'air, le manomètre n'indique subitement plus   aupune   pression.

   Ensuite l'installation peut être arrêtée et il   n'y   a pas de danger que la conduite 6 soit incrustée ou obstruée. Lors de la purge le dispositif   distribu-'   teur sera réglé utilement de manière qu'on ait des périodes de pression, ou de refoulement, aussi longues que possible, afin que la purge, ou la chasse d'air, soir réalisée aussi rapidement que possible. 



   REVENDICATIONS 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1) Dispositif de transport pour matières épaisses, boues, ou analogues, constitué par un dispositif élévatoire à air oom-. primé, à plusieurs chambres de déplacement, dans lequel, le dispositif distributeur, servant à relier les chambres de déplaoement au compresseur, est commandé directement par ce dernier, caractérisé en ce qu'un dispositif distributeur à commande réglable agit sur les soupapes reliant la conduite d'air compri- mé aux chambres de déplacement et ne ferme ces soupapes que seulement après la vidange proprement dite des matières épaisses, <Desc/Clms Page number 10> des ohambrea de déplacement, à un moment réglable pan le dispositif distributeur.

2) Dispositif élévatlire à air comprimé suivant la revendioation I, caractérisé en ce que dans les dispositifs élévatoires à, ait comprimé, dans lesquels les matières épaisses affluent par ohute naturelle, un dispositif régulateur de vitesse est Intercalé entre le compresseur, et le dispositif distributeur commandant les soupapes qui relient la oonduite d'a.ir oomprimé aux chambres de déplacement, ce dispositif régulateur de vitesse servant à, diminuer le nombre de tours du dispositif distributeur commandé par l'arbre du oompresseur.

3) Dispositif élévatoire à air comprimé suivant les revendioations I et 3, caractérisé en ce que les conduites d'air venant du dispositif distributeur et menant aux chambres de déplacement, débouchent dans les chambres de déplacement au dessus du sommet d'arrivée des matières épaisses, 4) Dispositif élévatoire à air comprimé suivant la revendication I, caractérisé en ce que dans les dispositifs élévatoires à air oomprimé dans lesquels les matières épaisses sont aspirées, le dispositif distributeur pour le renversement alternatif du raccordement des conduites d'air, menant aux chambres de déplaoement, de l'aspiration au refoulement, est muni de cames déphasables d'une manière réglable en sens sotatif les unes par rapport aux autres, et que, le cas échéant,

un dispositif régulateur de vitesse est intercalé entre le compresseur et le dispositif distributeur.

5) Procédé de mise à l'arrêt du dispositif élévatoire à air compriméa plusieurs chambres de déplacement, suivant l'une quelconque des revendications I à 4,- caractérisé en ce que la vanne d'arrêt, de chaque chambre de déplacement, disposée dans la conduite d'amenée, est fermée, et qu'après fermeture de cette vanne le .dispositif élévatoire à air comprimé est maintenu en marche aussi longtemps que l'air comprimé fourni par le compresseur ait complètement purgé la conduite de refoulement, ce qui est visible par la chute subite de pression indiquée par un manomètre inter- <Desc/Clms Page number 11> calé dans la conduite d'air comprime.