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" Procédé' et appareil pour ef fesser la" séparation d'un mélan- ge de matières grenues en différentes fractions d'après les @ dimensions par l'utilisation d'un courant d'air
Pour faire une opération de séparation.de matières grenues afin d'obtenir plusieurs fractions différentes par la dimension de leurs grains, on peut faire nsage d'un courant d'air ou de. gaz conduit à travers ce mélange. Suivant cette façon d'opé- rer, le courant d'air entraînera tous les grains d'une dimen- sion ou d'un volume suffisamment faible pour que la pesanteur 'agisse d'une façon moins forte que la pression dynamique du courant, d'air; le vecteur de .cette dernière étant autrement orienté que. celui de la pesanteur.. De préférence, ces deux forces agissent en directions opposées.
Il résulte des diver- gences et des différences numériques de ces forces exercées sur les grains une action qui-est fonction de leur dimension en premier lieu* Ce mode opératoire est employé fréquemment
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pour le dépoussiérage. Le principe même étant connu depuis longtemps, la façon de l'appliquer a varié fortement suivant divers types d'appareils construits, Par exemple le courant d'air a pu être applique de façon continue ou discontinue.
Dans ce dernier cas or. parle de courant d'air pulsatoire. Dans dernier ce/ genre d'appareils toute la nappe de matières à séparer, eta- lée sur un fond perméable, est soumise sur tonte son étendue et de façon uniforme aux effets périodiquement variables dit courant d'air. e dernier agit donc au même instant avec la même inten- site en tout point sur la matière à séparer. Ce mode opératoire présente des défauts inhérents au procédé même. L'uniformité de l'action instantanée du courant d'air pulsatoire impose à cer- tain moment l'accélération brusque de toute la masse gazeuse contenue dans l'appareillage et immédiatement après, la même masse doit être arrêtée aussi rapidement.
Les compressions et détentes successives de ce milieu élastique absorbent donc inutil lement une grande quantité d'énergie sans Bénéfice direct pour la séparation recherchée. La matiere à traiter se lève et re- tombe en nappe uniforme suivant la phase de la pulsation, et cette couche ne se prête donc pas à une désagrégation facile mais indispensable à l'enlèvement rapide du fin grain.
Dans les appareils à courant d'air pulsatoire. l'air ne peut agir qu'avec la même intensité instantanée sur toute la couche alors que celle -ci présente de:, tendances naturelles à l'inégalité de réparti- tion et de résistance au courant. 11 est donc ptile d'appliquer les conditions de pression de l'air suivant la nécessité locali- sée en chaque point et plus spécialement avec une variation ré- pondant à la variation de la couche en direction longitudinale allant de l'entrée de la matière jusqu'à la sortie du refus dé- poussiéré.
Afin d'éviter ces inconvénients des dépoussiéreurs à courant d'air pulsatoire et qui se retrouvent également d'une façon plus prononcée dans les appareils correspondants à air agissant d'une façon continue, un nouveau procédé décrit ci-après a été inventé @
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ainsi que l'appa-reil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
D'après cette nouvelle invention, il est fait usage d'un flux d'air spécialement renforcé limité en longueur suivant l'écoulement de la nappe à traiter et se déplaçant en dessous de celle-ci par un va-et-vient continu. Ce flux expose la ma- tière à traiter à'des secousses périodiques qui la détendent en lui donnant une mobilité ou fluidité telle qu'elle se comporte comme un liquide, elle s'écoulera donc suivant la pente, si elle est étalée sur un fond perfora incliné à travers lequel l'air peut agir de bas en haut, comme il vient d'être dit. 'Sous ces conditions, l'écoulement de l'air.au départ de la source qui le propulsées!.constant quant au volume et à la vitesse et le cou- rant d'air ainsi appliqué n'est pas de nature pulsatoire dans son parcours à travers l'appareil.
Dans la couche de ma matière à traiter seulement, il se produit une ondulation due au déplace- ment du flux d'air renforcé balayant successivement,les différen points de la nappe. La rapidité du déplacement de l'ondulation d détermine la vitesse d'écoulement de la matière et'elle fournit donc un moyen pour régler l'écoulement et par conséquent le temps pendant lequel on veut laisser agir l'air sur le produit à dépoussiérer. L'ondulation soulevant la nappe seulement en certains points de façon plus prononcée en provoque constamment la rupture et elle ne peut donc glisser vers l'évacuation en masse compacte. Ceci favorise le dépoussiérage par le fait que tous les grains sont individuellement exposés à l'action sépara- trice de ltair.
Le flux d'air renforcé produisant l'ondulation est utilisable avec des variations d'intensité suivant la zone où l'on veut faire usage d'un effet plus ou moins fort d'après les besoins de la couche à traiter et cela par des moyens d'é- tranglement ou d'ouverture spécialement appliqués à ces zones.
Il est reconnu comme avantageux de faire agir simultanément plusieurs ondes consécutives sur la nappe à traiter, ces ondes se déplaçant à une certaine distance entre elles.
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Il est également avantageux de superposer le ou les flux renforcés à un courant d'air constant, afin que ce dernier son- tienne le transport des poussières soulevées par le flux ren- forcé.
L'invention est surtout applicable au dépoussiérage de char- bon, minerais, produits chimiques, minéraux, etc.
Ci-après est décrit de façon non limitative un appareil réalisant sous une forme préférée l'objet de la présente inven- tion. Cet appareil est illustré par les figures No. I, IL, III et IV.
La figure No I présente une section longitudinale. La mat- ière à dépoussiérer est amenée dans l'appareil par la goulotte à 1 et sur l'alimentateur de forme connue 2. Celui-ci assure l'é- coulement régulier du produit sur le fond perforé 3 placé de faè çon inclinée dans le caisson 4. Sous le;fond 3, et relié de manière étanche ait caisson 4, se trouve le caisson 5 qui est di- visé en plusieurs compartiments successifs 6, 7, 8, 9, 10, 11, à l'aide des parois 12, 13, 14, 15, 16. Ces parois orientées transversalement par rapport à la pente du fond µ soint jointi- ves à ce dernier. Dans chacun des compartimenta 6. à 11 se trou- vent placés des clapets rotatifsformés par des tôles 17. 18, 19, 20, 21, 22, fixées aux arbres 23, 24, 25, 26, 27 et 28.
Ces arbres tournent dans les paliers 29, 30, 31, 32, 33, 34; et sont commandés par chaîne et roues dentees 35 à 40 de façon connue.
La position des clapets est choisie telle que si par exemple le clapet du compartiment 6 est ouvert, celui du compartiment 8 se trouve en position fermée, tandis que le clapet du comparti- ment intermédiaire occupe une position régulièrement décalée entre l'ouverture et la fermeture complètes. Il ne nuit pas au procédé exposé d'utiliser dans un même appareil plusieurs grou- pes successifs de clapets disposés comme il vient d'être dit, ceci étant même un avantage faisant partie de cette invention.
Chaque groupe peut comprendre deux ou plusieurs clapets.
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L'appareil représenté par la figure I renseigne deux groupes de clapets à trois clapets par groupe. L'air destiné à effectuer le dépoussiérage est fourni par le ventilateur soufflant 42 actionné de façon connue et relié par sa tubulure de décharge au caisson 5.
Après passage sur le fond 3¯ et dépoussiérage la matière grenue tombé dans la goulotte 43 qui l'évacué par le clapet 44 équilibré à l'aide du contrepoids 45.
La poussière soulevée par le courant d'air est entraînée vers le haut en direction légèrement inclinée vers l'ar- rière pour être sortie par la tubulure 46.
A cette tubulure est raccordé un système connu per- mettant de séparer l'air et la poussière en vue de la captation de cette dernière. Ce système peut être par exemple un cyclone ou un filtre à manches en tissu.
La figure II représente la commande des clapets rotatifs à l'aide d'une chaîne et de roues dentées.
La matière à traiter déversée sur le fond 3¯ au mo- ment où les clapets se trouvent dans les positions indi- quées par la figure I est.soumise à un courant d'air fort au-dessus du compartiment 6, moins fort au-dessus du compartiment 7 et faible ou nul au-dessus du compartiment 8. Par la rotation constante des clapets, la poussée maxi ma de l'air passe ensuite au compartiment '7 tandis qu'elle diminue en 6 et augmente en 8. Finalement elle devient minima en 6 et maxima en 8. La poussée maxima agit donc comme une onde qui se déplace le long du fond 3. Cette onde provoque en premier lieu par sa secousse sur le pro-
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Puisque les clapets s'ouvrent et se ferment alternati- vement en sorte qu'un clapet ouvert corresponde toujours à un clapet fermé,' le débit d'air est constanttravers le séparateur; il n'y a donc pas de réaction de masse d'air retardée ou accélérée sur le ventilateur,dont la force motri- ce est utilisée plus avantageusement.
La nappe de matières soulevée à une plus grande hauteur au-dessus d'un clapet alors qu'elle l'est moins à côté, su- bit un effet de rupture en sorte que les grains soient ex- posés d'une façon plus Individuelle parce que moins compacte à l'action de l'air.
La figure III représente des clapets groupés deux par deux en sorte que si un clapet est fermé, celui qui suit immédiatement est entièrement ouvert. Le ohoix du groupage des clapets dépend de la vitesse qu'on désire donner à la translation de l'onde de poussée le long de la nappe, celle- ci étant pour une même vitesse de rotation des clapets tou- jours plus grande gcur un grand nombre de elapets par grou- pe.
La figure IV représente une façon de faire agir diffé- remment le flux d'air renforcé en différents secteurs de la nappetraiter. A cet effet l'entrée des oompartiments et la xxxxxxxx largeur des clapets rotatifs varie en fonction directe de lteffet recherché.
Ce résultat est obtenu par les pièces d'étranglement 47, 48, qui ne permettent pas à l'air une entrée aussi facile dans les compartiments 8. et 9 que dans les comparti- ments 6 et 7.