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Perfectionnements aux mélangeurs de boues liquides.
Cette invention se rapporte à des appareils où une sus- pension d'un liquide et de matières solides finement divisées est mélangée avec agitation pour produire et réaliser un mélange relativement homogène de boue liquide, de consistance générale uniforme dans toute la masse. Le genre de mélange qu'on cherche à réaliser dans et au moyen d'un appareil suivant l'invention peut être un mélange débité dans un récipient mélangeur spécial ou un dispositif mélangeur de boue liquide, d'une source parti- culière d'alimentation de la matière formant la boue et dont la boue finale qu'on cherche à réaliser peut avoir une composition ayant les caractéristiques recherchées et utilisée pour réaliser une boue présentant des caractéristiques déterminées sélective- ment.
L'appareil mélangeur de boue liquide peut être employé pour combiner des boues liquides de différentes provenances,
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présentant des caractéristiques différentes, et pour réaliser une boue bien proportionnée et intimement mélangée, préalablement à un traitement subséquent de cette boue pour obtenir le produit désiré. L'appareil mélangeur de boue liquide peut trouver son application dans l'industrie de la cimenterie, pour cet usage.
Il est fréquemment désirable de retenir, conserver ou emmagasiner temporairement des masses de boue liquide comme matière première à utiliser suivant les besoins de l'exploitation dans une industrie particulière. La cimenterie est un exemple d'une industrie où l'on doit prévoir le stockage ou la conservation d'un mélange de boue liquide, mais évidemment l'invention est applicable à tout autre usage ou industrie où il est désirable de conserver et d'emmagasiner des mélanges de boue liquide, no- tamment dans des conditions telles que des opérations comportant une agitation peuvent être employées d'une manière continue ou intermittente pour obtenir ou maintenir la masse de matière emmagasinée ou conservée à l'état d'une boue liquide de consis- tance uniforme.
Bien que l'invention soit applicable utilement et avan- tageusement dans des appareils ou réservoirs mélangeurs de di- mensions relativement faibles, elle peut néanmoins être utilisée d'une manière particulièrement avantageuse dans les réservoirs mélangeurs et stockeurs de boue liquide de dimensions et de ca- pacité relativement grandes.
Suivant une forme d'exécution préférée de l'invention, celle-ci comprend un réservoir présentant un fond circulaire desservi par un mécanisme de raclage et de balayage des dépôts solides, susceptible de tourner horizontalement en circuit fermé autour d'un axe vertical concentrique au fond du réservoir, ce mécanisme de raclage et de balayage des dép8ts boueux comportant des bras porte-racloirs pourvusde palettes de raclage dont cer- taines sont disposées et aménagées de telle façon que lorsque le - mécanisme de raclage tourne horizontalement en circuit.fermé
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autour de l'axe mentionné,
les palettes repoussent progressive- ment la matière des dépôts en avant et vers l'extérieur dans un espace intermédiaire collecteur de matières solides ou région annulaire médiane du fond du réservoir, tandis que d'autres palettes de raclage sont disposées et aménagées de telle façon qu'elles repoussent progressivement la matière formant les dé- pôts en avant et vers l'intérieur dans cet espace intermédiaire collecteur de matières solides ou région annulaire médiane, cette région étant sensiblement distante de l'axe vers l'extérieur et distante de la paroi marginale ou latérale du réservoir vers l'intérieur.
L'invention comprend aussi comme caractéristique impor- tante l'utilisation, conjointement avec les bras porte-racloirs tournant horizontalement d'un mouvement progressif, de tuyaux ou tubes élévateurs pneumatiques s'élevant de la région annulaire médiane collectrice de dép8ts sédimentaires et d'un système d'a- limentation d'air comportant des conduites d'embranchement pour refouler de l'air comprimé dans ces tubes élévateurs pneumatiques agissant chacun de telle manière que lorsque de l'air est refoulé et dégagé dans la partie inférieure d'un tube élévateur, les bulles d'air ascendantes créent une action de pompage ou d'aspi- ration élévatoire provoquant une aspiration progressive dans le tube et élevant dans celui-ci la matière sédimentaire qui y a été ramenée auparavant de la région annulaire mentionnée ci-dessus,
la matière ainsi "pompée" ou élevée étant déchargée de la partie supérieure du tube, de façon dispersée et à l'état immergé, dans la partie supérieure de la masse de boue liquide, du réservoir.
Dans la forme d'exécution préférée représentée, on utilise aussi un dispositif comportant des branchements pneumatiques pourvus de lumières ou d'ouvertures multiples et comprenant des tronçons de tubes horizontaux portés chacun par un bras de ra- clage correspondant et destinés à refouler de l'air comprimé par des tuyères de décharge convenablement espacées radialement dont
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ce tronçon de tube horizntal est muni et constituant le disposi- tif spécial au moyen duquel des jets d'air espacés horizontalement sont refoulés à l'état d'immersion à l'intérieur et à la partie inférieure du réservoir.
D'autres caractéristiques importantes ou d'autres aspects de l'invention ressortiront plus complètement de la description ci-dessous, particulièrement si l'on se réfère aux dessins an- nexés, dans lesquels:
Figs. 1 et 2 sont des vues en plan et en coupe verticale, respectivement, d'un appareil mélangeur de boue liquide suivant l'invention.
Figs.3, 4 et 5 sont des vues relatives à certains détails de construction utilisables dans l'appareil des figs.l et 2.
Figs.6 et 7 sont des vues en élévation et en plan, res- pectivement, montrant, partiellement arrachés, des bras porte- racleurs s'étendant vers l'extérieur, un dispositif rotatif par lequel ces bras sont portés de manière à exécuter un mouvement de rotation horizontal autour d'un axe vertical, des tubes élé- vateurs pneumatiques portés par des parties intermédiaires de ces bras, et des tuyères de distribution d'air, espacées hori- zontalement, montées ou disposées sur les parties internes et externes des ,bras. Sur ces figures on a représenté un dispositif d'alimentation d'air comprenant une canalisation fixe à air com- primé, une botte de jonction universelle comportant un élément fixe et un branchement rotatif d'où partent des branchements commandés par des vannes,
certains de ces branchements refoulant de l'air dans les tubes élévateurs tandis que d'autres bran- chements refoulent de l'air par un tronçon de tuyau horizontal à lumières multiples dans les tuyères distributrices d'air hori- zontalement espacées on prélèvent de l'air de ces dernières.
Figs.8, 9 et 10 montrent comment les branchements à vannes des canalisations de ce système d'alimentation d'air sont assem- - blés et montés en place par rapport au dispositif rotatif et
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comment les bras porte-racleurs sont supportés et aménagés.
Fig.ll est une vue de détail d'une des tuyères de dis- tribution d'air ci-dessus mentionnées.
Figs.12 et 13 sont des vues de face et de côté ou radiale, respectivement, d'un tube élévateur pneumatique et des parties connexes, certaines pièces étant arrachées sur la fig.12.
Figs.14, 15 et 16 sont des coupes suivant les lignes horizontales 14-14, 15-15 et 16-16 de la fig.12, respectivement, vues dans le sens des flèches.
Fig.17 est une vue en plan de l'extrémité supérieure d'un tube élévateur pneumatique sans les plaques planes représentées sur les figs.12 et 13.
Figs.18 et 19 sont des vues en élévation et en plan d'une variable d'exécution de l'invention.
Fig.20 est une vue partielle en coupe verticale d'une partie du mécanisme de commande central au moyen duquel un tube de commande rotatif ou le porte-bras rotatif supporte les bras porte-racleurs et le tuyau de branchement d'alimentation d'air qui sont susceptibles de tourner en même temps.
Figs.21 et 22 sont des vues en plan et en coupe verticale du couvercle d'un tube vertical construit de manière que le tuyau ou les tuyaux de branchement puissent passer, de haut en bas à travers le couvercle et à l'intérieur de la partie supé- rieure du tube de commande rotatif.
On se référera ci-dessous en détail à ces dessins :
Le réservoir ou bassin mentionné est désigné en 10 et comporte un fond ou radier 11 d'où s'élèvent une paroi latérale ou des sections de parois latérales 12 qui forment une chambre de stockage ou de retenue de boue liquide 13 à la partie supé- rieure de laquelle est amené par exemple au moyen d'une canali- sation d'alimentation ou autre dispositif d'alimentation appro- prié 14 un mélange de liquide et de matières solides qu'on désire - y introduire et y maintenir en mélange intime à l'état de boue
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liquide et qu'on peut retirer à l'état de véritable boue liqui- de du réservoir ou bassin soit comme phase d'un procédé conti- nu soit au fur et à mesure des besoins de l'exploitation lors- qu'on opère par charges séparées.
Comme c'est représenté, la canalisation d'alimentation 14 comporte une conduite d'amenée principale 15, des tronçons de tuyaux de branchement d'arrivée 16-16 et des tronçons d'alimenta- tion et de décharge 17-17 partant de chaque tronçon de tuyau de branchement 16. Ces tronçons d'alimentation et de décharge 17 sont espacés korizontalement et refoulent la matière amenée en des points de la périphérie externe à l'intérieur de la partie supérieure du réservoir.
Le réservoir est pourvu d'une conduite de décharge ou d'évacuation de boue liquide 18 commandée par une vanne et par- tant de la partie inférieure du réservoir pour évacuer ou déchar- ger la boue liquide de ce dernier lorsque la vanne ou le registre 19 est ouvert.
Une superstructure ou autre support approprié 20 est fixé rigidement en place par rapport au réservoir et est aménagé pour servir de support fixe à un mécanisme central 21 (voir no- tournante tamment les figs.2, 6, 18 ou 20) qui comprend un socle de plaque 22 sur le.quel- est montée une plaque tournante sous forme d'une couronne dentée, d'une bague ou de roues qui reçoivent un mouve- ment tournant autour d'un axe vertical qui est en substance con- centrique ou disposé centralement par rapport à la paroi latéra- le 12, cette dernière étant de préférence mais pas nécessairement circulaire en plan.
Dans la forme d'exécution de l'appareil suivant les figs.l, 2 et 6, le support fixé à demeure 20 c,omprend une maf- tresse poutre 24 portée par la paroi latérale 12 du réservoir.
Dans la forme d'exécution suivant la fig.18 la construction por- tante fixe 20 est constituée par un montant ou une colonne 124 -
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s'élevant du fond du réservoir et dont l'extrémité supérieure porte le socle 22 de la plaque tournante du mécanisme central 21. Concurremment avec ce qui précède, la fig.20 permet de se rendre tout à fait compte de la disposition, car elle représente en coupe verticale partielle, un morceau d'une forme de construc- tion typique de mécanisme central 21 qui peut être considéré comme un mécanisme de commande approprié pour supporter et ac- tionner un organe porte-bras racleurs comportant un arbre descen- dant par l'intermédiaire duquel les bras racleurs sont portés et actionnés pour exécuter un mouvement tournant autour d'un axe vertical.
Un mécanisme central suivant ce type général pour sup- porter et actionner l'organe porte-bras racleurs est ancien et bien connu.
Dans le cas de la présente invention on emploie des bras racleurs s'étendant vers l'extérieur ou radialement et portés par la partie inférieure de cet arbre ; ces arbres sont toutefois construits spécialement et pourvus d'autres pièces qui y sont reliées positivement, de manière à constituer une partie ou un élément essentiel d'un nouveau mécanisme agitateur et stockeur de boue liquide désigné dans on ensemble par 35.
Le mécanisme central, représenté dans la vue partielle en coupe verticale de la fig.20, est une forme tout-à-fait typi- que du mécanisme central 21 utilisé ou utilisable dans un appa- reil suivant la présente invention. On remarquera par l'examen de cette fig.20 que le tablier tournant 23 ou la couronne dentée de ce dernier est actionné par une roue dentée droite ou un pi- gnon 26 fixé à un arbre 27 s'étendant verticalement, sur lequel est monté un pignon de transmission plus grand 29 qui constitue un élément d'un engrenage ou mécanisme de transmission de mou- vement réducteur de vitesse 28.
Le mécanisme central 21 de la fig.2 ou de la fig.3 comporte de préférence le mécanisme de trans- mission réducteur de vitesse 28 qui vient d'être mentionné ou un mécanisme équivalent et est actionné par un moteur, au moyen
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d'un mécanisme réducteur de vitesse et à commande par courroie par exemple désigné dans son ensemble par 30, qui est actionné par le rotor 31 d'un moteur de commande M.
Le mécanisme agitateur et stockeur de boue liquide, dé- signé génériquement par 35 comprend un organe suspendu ou porte- bras racleurs qui sera mentionné quelquefois et qui est désigné dans son ensemble par 46 sur les figs.2, 6 et 7, ou par 146 sur les figs.18 et 19 et de la partie inférieure duquel des bras râ- cleurs génériquement désignés en 56 s'étendent radialement vers l'extérieur jusque dans une région proche de l'intérieur de la paroi latérale verticale du réservoir.
Chacun de ces bras est convenablement relié à l'organe porteur suspendu qui lui est afférent, par exemple, les bras 56 des figs.2, 6 et 7 sont re- liés au système porteur correspondant désigné d'une façon géné- rale en 46, par l'intermédiaire d'un corps étoilé et autres élé- ments de connexion représentés sur les figs.3 et 4 dont les dé- tails seront donnés ultérieurement. Le système porteur suspendu 46 fonctionne comme un tube de commande à couple moteur.
L'extrémité inférieure 47 de l'arbre porte-bras descen- dant 46 est guidée dans un support fixe représenté sur les figs.4 et 5, dont les détails seront décrits ultérieurement.
Les bras porte-racleurs désignés dans leur ensemble par 56 et portés par l'organe porteur suspendu 46 ou 146 qui vient d'être décrit et représenté sur les figures mentionnées sont constitués par les éléments de construction qui comprennent un longeron ou membrure antérieur inférieur 57, un longeron ou melbrane postérieur inférieur 58, et le longeron ou membrure supérieur. 59 qui se rapprochent l'un de l'autre en s'étendant radialement vers l'extérieur et ces membrures ou longerons sont reliés entre eux par des montants, des diagonales ou des tirants tels que 60, 61 et 62 pour former un système triangulaire ayant pour effet de réaliser un bras de construction relativement ri- gide.
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Toutefois, en ce qui concerne la présente invention, ces bras peuvent être établis sous toutes formes convenables. Sur la partie inférieure ou la face inférieure de ces bras sont aménagés des éléments racleurs ou des palettes racleuses s'étendant de haut en bas disposés de manière à former un jeu interne 66 et un jeu externe 67 de palettes racleuses. Ces bras 56 sont reliés de toute manière convenable à leur dispositif porteur suspendu.
La partie inférieure des extrémités internes des bras est relativement large en comparaison du diamètre externe du tube de commande creux ou de l'arbre de commande 46 de la fig.2 et pour cette raison une pièce d'écartement ou un corps étoilé intermédiaire 48, est placé comme c'est représenté sur la fig.3, à l'extrémité inférieure de l'arbre 46, comme liaison rigide en cet endroit, et les bras 56 y sont reliés à la partie inférieure interne, par exemple à l'aide de goussets 49-49. Dans le cas de la fig.2, le longeron ou la membrane supérieure 59 de chaque bras 56 est aussi relié de toute manière convenable à une partie ver- ticale de l'arbre ou tube de commande 46, par exemple au moyen d'une pièce de liaison ou un gousset 50.
Dans le cas de la fig.2, la partie inférieure 47 de l'arbre creux ou tube de commande 46 s'étend de haut en bas à peu près jusqu'au fond du réservoir et il est fait usage du support fixe des figs. 4 et 5 de manière que le tube de commande 46 soit maintenu exactement dans l'axe vertical de la machine.
On remarquera par, l'examen de ces figures qu'une plaque d'assise 51 est fixée au fond du réservoir. Sur cette plaque sont placés des blocs de guidage 52 de préférence en bois, et un dispositif désigné d'une façon générale par 53 sert à régler la position des blocs de guidage en bois 52 et à maintenir en place ces blocs qui sont établis de manière à venir en prise en vue de son guidage avec une pièce annulaire guidée 55 disposée à l'extrémité infé- rieure 47 de l'arbre ou tube suspendu 46.
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Comme il a déjà été dit, une caractéristique importante de l'invention réside dans l'utilisation de ce qu'on peut considé- rer comme une nouvelle forme de mécanisme pour agiter une boue liquide constituée par un mélange de matières solides avec un li- quide d'une manière efficace en vue de former et maintenir un mélange à l'état de véritable boue liquide du fait que la teneur en matières solides du mélange est répartie et distribuée d'une façon relativement uniforme au sein et dans toute l'étendue du milieu liquide du mélange.
Sous ce rapport, on fera remarquer ici que le mécanisme qui vient d'être décrit et est désigné dans son ensemble par 35 peut être considéré comme un mécanisme agitateur et mélangeur de boue liquide. Ce mécanisme, tel qu'il est construit comporte, ainsi qu'il a déjà été mentionné une plaque tournante actionnée par moteur ou couronne dentée 23 actionnée par un moteur et montée de manière à pouvoir se déplacer sur le socle 22 de la plaque tournante qui est aménagé à demeure sur la maltresse poutre de support 24 de la fig.2 en le montant vertical ou colonne 124 de la fig.18, de telle manière que lorsque la plaque tournante est actionnée'elle se meut dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre autour d'un axe vertical à peu prés concentrique à la paroi latérale du réservoir.
Dans le cas du mécanisme représenté sur les figs.2 et 6 et amplifié sur la fig.20, on remarquera que ce mécanisme 35 comporte l'organe porte-bras mentionné jusqu'ici qui comprend un tube ou arbre porte-bras vertical désigné dans son ensemble par
46, possédant une pièce de support et de commande 25 reliée à la couronne dentée ou engrenage 23 permettant de le faire tourner autour de l'axe.
Cet arbre ou tube 46 est parfois appelé arbre ou tube de commande et présente une partie descendante, dont la partie inférieure porte les bras racleurs 56 s'étendant vers l'extérieur, ainsi qu'une partie montante 25' s'élevant à travers . et à partir de la couronne dentée 23, formant ainsi un support de même qu'une chambre réceptrice pour des tuyaux ou branchements
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à air descendants, à valves 81 et 83 d'un réseau d'alimentation d'air comprimé 76, dont le branchement 81 aboutit à l'intérieur de tubes élévateurs penumatiques LP portés par les bras racleurs 56, tandis que les canalisations 83 se terminent par des tronçons de tuyaux horizontaux 84 à lumières multiples pourvus de tuyères de refoulement d'air 85,
les tronçons de tuyaux 84 étant dispo- sés le long de long@ de la partie inférieure antérieure du bras racleur auquel ils correspondent et étant portés par ce dernier.
Les différentes pièces qui viennent d'être citées constituent d'importants organes ou éléments opérants du mécqnisme agitateur et mélangeur de boue liquide, particulièrement lorsqu'ils sont considérés en combinaison et en relation positive avec les jeux de palettes de raclage disposés et fonctionnant comme c'est dé- crit ci-dessus.
Les détails de construction de ce tronçon montant 25' et la manière dont les tuyaux de branchement 81 et 83 sont com- binés avec celui-ci et sont supportés par lui sont représentés sur les figs. 9 et 10, tandis que la pièce de recouvrement ou chapeau de ce prolongement vertical est représentée en détail sur les figs.21 et 22 et sera décrite ultérieurement.
Faisant maintenant une certaine digression, on remarque- ra qu'en ce qui concerne la disposition et le fonctionnement des palettes racleuses descendantes portées par chaque bras racleur (a) les palettes racleurses du jeu intérieur sont inclinées horizontalement en arrière et vers l'extérieur pour racler et projeter progressivement les matières solides vers la région annulaire médiane 68 du radier et (b) que les palettes racleuses du jeu extérieur sont inclinées horizontalement en arrière vers l'intérieur pour racler et projeter progressivement la matière déposée vers ou dans la région médiane ou z8ne 68 du radier.
Sous ce rapport, on remarquera aussi que la pellette racleuse située à l'extrémité externe du jeu intérieur et la palette racleuse si- tuée à l'extrémité interne du jeu extérieur convergent l'une vers
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l'autre en laissant entre elles un faible espace, de manière que ces palettes d'extrémité délimitent et déterminent approximati- vement les limites internes et externes de la région annulaire médiane 68 du radier mentionnée ci-dessus.
Ainsi qu'on le verra ci-après une extrémité inférieure ou partie en forme de pelle de chaque tube élévateur LP s étend immédiatement au-dessus ou à l'intérieur de la région médiane annulaire 68 du radier et s'élè- ve en cet endroit tandis que les parties pourvues de lumières ou de tuyères des tronçons de tuyaux horizontaux 48 constituent un dispositif pour dégager*progressivement l'air au-dessus des différentes parties des zones d'entrée et de sortie du radier qui sont clairement délimitées par la région médiane annulaire située entre elles.
Une partie du mécanisme agitateur et stockeur de boue li- quide 35 comprend le réseau d'amenée d'air comprimé et le dispo- sitif de distribution d'air désigné génériquement par 76, où l'air comprimé pour ce dispositif distributeur est amené par une canalisation fixe sous pression 77 au moyen d'un accouplement universel 78 comportant une pièce fixe 79 et une tête distribu- trice multiple rotative 80 d'où partent quatre tronçons de tubes ou de branchements à soupapes 81-81 et 83-83 dont deux de ces branchements 83-83 sont pourvus de tronçons de tuyaux de distri- bution horizontaux à lumières multiples 84-84 portés par le bras racleur correspondant 56 à la partie inférieure antérieure de ce dernier.
Les tronçons horizontaux 84 ci-dessus mentionnés sont pourvus de tuyères à air 85 espacées horizontalement d'où l'air qu'elles distribuent est refoulé dans la partie inférieure du mélange de boue liquide lorsque les bras tournent autour de leur axe vertical. L'écartement horizontal entre les tuyères à air diminue de préférence à mesure qu'on s'écarte du 'centre du ré- servoir vers l'extérieur pour se rapprocher de la paroi de ce dernier.
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Les branchements 81-81 sont pourvus d'ajutages de déchar- ge 82-82 d'où l'air comprimé est refoulé de haut en bas dans les tubes élévateurs pneumatiques correspondants LP. Ces derniers sont portés par les bras racleurs et se meuvent en même temps que ceux-ci et sont aménagés de manière à servir de moyens de pompage pour élever des matières solides qui sont soit déchargées à la pelle soit aspirées à l'extrémité inférieur du tube pneuma- tique et d'où. les matières solides élevées pneumatiquement sont déchargées à l'état immergé par une action de pompage à la partie supérieure du bain de boue à l'intérieur du réservoir.
Chaque tube élévateur LP comprend un corps tubulaire 90, une pelle ou cuiller établie à la partie inférieure de celui-ci et dont une plaque de fond ou pelle inférieure 91, inclinée de bas en haut vers l'arrière, s'étend d'un point situé près du fond du réservoir, c'est-à-dire d'une zone située sous les bras racleurs, de manière à racler, repousser ou soulever les matières solides de l'inté- rieur de la région annulaire médiane 68 et les décharger dans le corps tubulaire 90. Pour seconder cette action de raclage les pelles sont pourvues de flasques latéraux 92 qui servent aussi de moyens de liaison pour fixer le fond de la pelle rigidement en place par rapport au corps tubulaire.
La partie antérieure du corps de tube élévateur est par exemple découpée en 93, et l'ex- trémité inférieure antérieure est chanfreinée ou découpée pour former une échancrure s'étendant de haut en bas vers l'arrière et se terminant en un point 94 de préférence légèrement en arriè- re d'une ligne diagonale horizontale au fond du corps tubulaire.
Un passage 95 est ménagé au-dessus du fond de la pelle, en rai- son de la partie découpée qui vient d'être mentionnée, pour per- mettre de faire passer les matières solides raclées ou refoulées par la pelle dans le tube élévateur. Le fond de la pelle se ter- mine en avant de la partie interne postérieure de l'extrémité inférieure du tube élévateur, de manière à ménager un passàge d'aspiration en 96.
L'air de pompage est amené par les ajutages
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d'extrémité 82 à l'intérieur du tube élévateur, de manière à former ou produire une série de bulles qui par suite du mouve- ment élévatoire progressif à l'intérieur du tube assurent l'éner- gie nécessaire pour élever à la. fois les matières solides amenées par pelletage et les matières aspirées et décharger à l'état d'immersion les matières ainsi pompées de la partie supérieure du tube élévateur,une certaine quantitéde ces matières solides ainsi élevées étant également déchargée à l'état immergé par un tube de refoulement latéral 97. La totalité des matières solides ainsi pompées est refoulée au sein de la partie supérieure de la masse de boue liquide se trouvant dans le réservoir.
Chaque tuyau élévateur pneumatique présente de grandes dimensions intérieures en comparaison du diamètre extérieur de la tuyère d'extrémité ou de l'ajutage descendant 82 du branchement à air 81. Ainsi, l'air refoulé par l'ajutage 82 forme une série de grandes bulles d'air élévatoires qui à mesure qu'elles s'élèvent progressivement à l'intérieur du tube à liquide agissent comme il a déjà été dit pour élever et fairepasser les matières solides dans la partie de la masse de boue liquide située au-dessus et à l'extérieur de la partie supérieure du tube élévateur. Chaque tube élévateur est pourvu de pièces ou plaques de fixation 98 ou de pattes 99 au moyen desquelles on peut le fixer solidement en place sur le bras porte-racloirs auquel il correspond.
Les tuyères de distribution d'air espacées horizontale- ment 85, dont est pourvu le tronçon de tuyau d'embranchement ho- zizontal 84, comportent chacune un court tronçon de tube vertical 86, une tête réductrice 87, un chapeau perforé 88 vissé sur la tête de réduction 87, une plaque poreuse 89 et des garnitures d'étanchéité en caoutchouc 89' et 89" au moyen desquelles la plaque poreuse est serrée en place dans de la matière flexible in- tercalée entre la plaque poreuse d'une part et le chapeau perforé 88 et la tête réductrice 87 d'autre part.
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Les figs.9 et 10 sont des coupes suivant des plans ho- rizontaux indiqués en 9-9 et 10-10, respectivement, vues de haut en bas dans le sens des flèches. Ces figures montrent comment les branchements pneumatiques à valves 81-81 et 83-83 s'étendent vers l'extérieur et de haut en bas à l'intérieur de la partie montante ou supérieure 25' du tube ou arbre de commande vertical 46, puis vers l'extérieur à travers des ouvertures correspondantes 41-41 et 43-43 au dehors et de haut en bas le long de la. partie exté- rieure du tube de commande vertical. Ces parties extérieures des branchements descendants 81-81 et 83-83 sont supportées par des dispositifs de liaison 38 représentés sur la fig.10, qui compor- tent des pattes verticales extérieures 39, des boulons 40, des plaques 42 et des boulons ou pièces de serrage 44 en forme de U.
Au moyen de ce dispositif les branchements descendants sont fixés rigidement en place par rapport au tube ou à l'arbre de commande descendant 46, de manière à tourner en même temps que celui-ci et les bras racleurs et autres pièces conjuguées avec ceux-ci.
Figs.21 et 22 montrent en combinaison avec les figs. 6 et 20 comment un chapeau est aménagé au sommet du tronçon de tube vertical 25', pour introduire les branchements descendants 81-81 et 83-83 dans le tronçon de tube vertical 25'. Ces figures mon- trent un chapeau dont les pièces fendues 32 sont construites et conformées de manière à pouvoir être assemblées en place après que les branchements occupent leur emplacement définitif et sont assemblées de façon à former un chapeau présentant quatre trous à travers lesquels passent les tronçons de tubes d'air descen- dants, ces sections de chapeau étant fixées et reliées entre elles par l'intermédiaire d'une pièce ou plaque plate de fixa- tion 34 maintenue en place par exemple à l'aide de vis ou de boulons 33.
Dans le cas des figs.18 et 19, la cage descendants 146 est de construction relativement rigide et est portée par la
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couronne dentée ou bague rotative 23 et reliée à celle-ci de telle manière qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un élément de guidage pour cette cage à son extrémité inférieure.
Dans le cas du type de mécanisme des figs.18 et 19 éga- lement, le système d'alimentation d'air et plus spécialement les parties supérieures et descendantes des branchements d'air sont tous situés à l'extérieur et notamment au-dessus et à l'extérieur du mécanisme central 21 et du mécanisme commandé correspondant.
Dans les formes de construction typiques des figs.2 et 6 et des figs.18 et 19 les branchements à valves sont alimentés d'air comprimé par un tronçon fixe de canalisation d'air 77 par l'intermédiaire d'une botte de jonction universelle 78 comportant un raccord rotatif 80 pourvu de branchements commandés par des vannes, dont certains constituent des tuyaux horizontaux à re- foulement et aspiration à lumières multiples 84 portés par les bras de raclage correspondants et s'étendant le long de ceux-ci tandis que d'autres, tels que les branchements 81, mènent aux ajutages 82 situés à l'intérieur des tuyaux élévateurs LP montés sur et portés par les bras de raclage.
L'appareil suivant les figs.18 et 19 fonctionne sensible- ment de la même manière que l'appareil représenté sur les figs.l, 2, 6 et 7, particulièrement en ce qui concerne les bras de raclage qui se déplacent autour d'un axe vertical au-dessus et le long du fond ou du radier du réservoir, la disposition des palettes racleuses des jeux interne et externe ainsi que le fonctionnement et la disposition des tuyaux élévateurs pneumatiques LP et des branchements de distribution d'air 84 avec les tuyères distri= butrices de flux d'air 85, au moyen desquels la nouvelle dispo- sition fondamentale des éléments est assurée.
L'appareil décrit est susceptible d'exécuter et.de réaliser un nouveau système d'opérations conjuguées pour obtenir un véri- table mélange de boue liquide de matières solides finement divi- sées en suspension dans un milieu liquide et une partie importante
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de l'invention peut par conséquent aussi résider dans un nouveau procédé consistant à conserver une masse d'un mélange de matières solides et;
liquide qui doit être formée ou stockée à l'état d'une véritable boue liquide en y incorporant par un raclage progressif un sédiment ou des matières solides existant à la partie infé- rieure de cette masse mais dans la région intérieure et en re- poussant ces premières matières progressivement vers l'extérieur dans une zone collectrice annulaire médiane et en raclant pro- gressivement d'une manière correspondante les sédiments ou ma- tières solides existant à la partie inférieure de la masse mais dans la région extérieure et en repoussant ces secondes matières solides progressivement vers l'intérieur dans la même zone col- lectrice annulaire médiane,
à élever et pomper pneumatiquement les matières solides raclées et repoussées de cette zone annulaire médiane et à refouler à l'état immergé les matières solides éle- vées et pompées pneumatiquement dans la partie supérieure de cette masse, à agiter progressivement au moyen d'air le mélange de li- quide et de matières solides constituant cette masse en refoulant des jets d'air ou bulles d'air convenablement répartis dans la partie inférieure de la masse en des points situés à la fois à l'intérieur et à l'extérieur par rapport à la région annulaire médiane.
Plus spécialement, le raclage et le refoulement de la matière déposée eont effectués par des forces appliquées progres- sivement aux matières solides déposées le long de parcours circu- laires et dans la partie inférieure de la boue liquide ou du mé- lange de liquide et de matières solides constituant la masse,
certaines quantités de matières solides étant balayées ou raclées de la zone annulaire médiane sous l'action de pompage ou d'éléva- tion du courant d'air et effectuant pendant cette opération un refoulement progressif de l'air de pompage ou d'élévation dans des parcours circulaires au-dessus ou le long de la région annu- laire médiane et dégageant en outre ces courants ou bulles d'air
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dans des parcours circulaires à l'intérieur de la partie infé- rieure de la masse et concentriquement à cette région annulaire médiane.
Les mélanges de boue liquides, formés dans la masse qui est maintenue à l'intérieur du réservoir peuvent être réalisés ou maintenus par l'opération qui vient d'être décrite. L'état de boue liquide ainsi réalisé peut être maintenu à volonté pour l'usage, à savoir comme boue liquide propre à être utilisée dans une opération par charges successives ou comme boue liquide progressivement préparée et maintenue pour . tre utilisée dans un procédé continu ou comme partie de ce procédé.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improvements to liquid sludge mixers.
This invention relates to apparatus in which a suspension of liquid and finely divided solids is mixed with agitation to produce and achieve a relatively homogeneous mixture of slurry of generally uniform consistency throughout the mass. The kind of mixing which it is sought to achieve in and by means of an apparatus according to the invention may be a mixture delivered into a special mixing vessel or a liquid slurry mixing device, from a particular feed source. of the material forming the sludge and of which the final slurry which one seeks to produce may have a composition having the desired characteristics and used to produce a sludge having selectively determined characteristics.
The liquid sludge mixing device can be used to combine liquid sludge from different sources,
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having different characteristics, and to achieve a well-proportioned and intimately mixed sludge, prior to a subsequent treatment of this sludge to obtain the desired product. The liquid slurry mixing apparatus can find its application in the cement industry for this use.
It is frequently desirable to retain, retain or temporarily store masses of slurry as a raw material to be used as required by operation in a particular industry. The cement plant is an example of an industry where provision must be made for the storage or preservation of a slurry mixture, but obviously the invention is applicable to any other use or industry where it is desirable to preserve and preserve. storing mixtures of liquid sludge, especially under conditions such that operations involving agitation can be employed continuously or intermittently to obtain or maintain the mass of material stored or kept as a liquid slurry of uniform consistency.
Although the invention is usefully and advantageously applicable in mixing apparatus or tanks of relatively small dimensions, it can nevertheless be used in a particularly advantageous manner in mixing tanks and liquid sludge storers of sizes and sizes. - relatively large pacity.
According to a preferred embodiment of the invention, the latter comprises a reservoir having a circular bottom served by a mechanism for scraping and sweeping the solid deposits, capable of rotating horizontally in a closed circuit around a vertical axis concentric with the bottom of the tank, this mechanism for scraping and sweeping the muddy deposits comprising scraper arms provided with scraper vanes, some of which are arranged and arranged in such a way that when the scraper mechanism turns horizontally on.
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around the mentioned axis,
the paddles gradually push the material from the deposits forward and out into an intermediate solids collecting space or middle annular region of the bottom of the tank, while other scraping paddles are arranged and arranged in such a way that 'they gradually push the material forming the deposits forward and inward in this intermediate space collecting solids or median annular region, this region being substantially distant from the axis towards the exterior and distant from the marginal wall side of the tank towards the inside.
The invention also includes as an important feature the use, together with the scraper arms rotating horizontally in a progressive motion, of pneumatic lifting pipes or tubes rising from the middle annular region collecting sediment deposits and. an air supply system comprising branch pipes for discharging compressed air into these pneumatic lifting tubes each acting in such a way that when air is discharged and released into the lower part of a elevator tube, the upward air bubbles create a pumping or elevating suction action causing gradual aspiration in the tube and raising into it the sedimentary matter which has previously been brought there from the annular region mentioned above. above,
the material thus "pumped" or raised being discharged from the upper part of the tube, in a dispersed manner and in the submerged state, in the upper part of the slurry mass, of the tank.
In the preferred embodiment shown, use is also made of a device comprising pneumatic connections provided with openings or multiple openings and comprising sections of horizontal tubes each carried by a corresponding scraper arm and intended to push back pressure. compressed air by properly spaced radially spaced discharge nozzles with
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this section of horizontal tube is provided and constituting the special device by means of which horizontally spaced jets of air are discharged in the state of immersion into the interior and to the lower part of the tank.
Other important features or other aspects of the invention will emerge more fully from the description below, particularly with reference to the accompanying drawings, in which:
Figs. 1 and 2 are plan and vertical sectional views, respectively, of a liquid slurry mixing apparatus according to the invention.
Figs. 3, 4 and 5 are views relating to certain construction details which can be used in the apparatus of figs. 1 and 2.
Figs. 6 and 7 are elevational and plan views, respectively, showing, partially cut away, outwardly extending scraper arms, a rotary device by which these arms are carried so as to perform a horizontal rotational movement around a vertical axis, of the pneumatic lifting tubes carried by intermediate parts of these arms, and of the air distribution nozzles, horizontally spaced, mounted or arranged on the internal and external parts of the ,arms. In these figures there is shown an air supply device comprising a fixed compressed air duct, a universal junction boot comprising a fixed element and a rotary connection from which connections run by valves,
some of these connections pushing air into the riser tubes while other connections push air through a horizontal section of pipe with multiple lumens into the horizontally spaced air distribution nozzles. air of the latter.
Figs. 8, 9 and 10 show how the valve connections of the pipes of this air supply system are - assembled and mounted in place with respect to the rotating device and
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how the scraper arms are supported and arranged.
Fig. 11 is a detail view of one of the above-mentioned air distribution nozzles.
Figs.12 and 13 are front and side or radial views, respectively, of a pneumatic lifting tube and related parts, some parts broken away in Fig.12.
Figs. 14, 15 and 16 are sections taken along the horizontal lines 14-14, 15-15 and 16-16 of Fig. 12, respectively, seen in the direction of the arrows.
Fig. 17 is a plan view of the upper end of a pneumatic lifting tube without the flat plates shown in Figs. 12 and 13.
Figs. 18 and 19 are elevation and plan views of an execution variable of the invention.
Fig. 20 is a partial vertical sectional view of part of the central control mechanism by means of which a rotary control tube or the rotary arm holder supports the scraper arms and the air supply branch pipe which are likely to run at the same time.
Figs. 21 and 22 are plan and vertical sectional views of the cover of a vertical tube constructed so that the branch pipe or pipes can pass from top to bottom through the cover and into the interior of the pipe. upper part of the rotary control tube.
These drawings will be referred to in detail below:
The tank or basin mentioned is designated at 10 and has a bottom or raft 11 from which rise a side wall or side wall sections 12 which form a liquid sludge storage or retaining chamber 13 at the top. from which is supplied, for example by means of a supply pipe or other suitable supply device 14, a mixture of liquid and solids which is desired - to introduce therein and keep there intimately mixed with mud state
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liquid and which can be withdrawn in the form of true liquid sludge from the reservoir or basin either as a phase of a continuous process or as and when operational requirements are required when operating by separate charges.
As shown, the supply line 14 has a main supply line 15, sections of inlet branch pipes 16-16 and supply and discharge sections 17-17 from each side. branch pipe section 16. These supply and discharge sections 17 are korizontally spaced and discharge the material supplied at points of the outer periphery inside the upper part of the tank.
The tank is provided with a liquid sludge discharge or discharge pipe 18 controlled by a valve and extending from the lower part of the tank to discharge or discharge the liquid sludge from the latter when the valve or the register 19 is open.
A superstructure or other suitable support 20 is rigidly fixed in place with respect to the tank and is arranged to serve as a fixed support for a central mechanism 21 (see in particular figs. 2, 6, 18 or 20) which comprises a base of plate 22 on which is mounted a turntable in the form of a ring gear, ring or wheels which receive a movement rotating about a vertical axis which is substantially concentric or arranged centrally with respect to the side wall 12, the latter preferably being but not necessarily circular in plan.
In the embodiment of the apparatus according to Figs. 1, 2 and 6, the permanently fixed support 20 c, includes a main braid beam 24 carried by the side wall 12 of the tank.
In the embodiment according to fig. 18, the fixed supporting construction 20 consists of a post or a column 124 -
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rising from the bottom of the tank and the upper end of which carries the base 22 of the turntable of the central mechanism 21. Concurrently with the foregoing, Fig. 20 makes it possible to fully appreciate the arrangement, because it shows in partial vertical section a piece of a typical construction form of central mechanism 21 which may be regarded as a suitable control mechanism for supporting and actuating a scraper arm carrier having a descending shaft through through which the scraper arms are carried and actuated to perform a rotating movement about a vertical axis.
A central mechanism of this general type for supporting and actuating the scraper arm support member is old and well known.
In the case of the present invention, use is made of scraper arms extending outwardly or radially and carried by the lower part of this shaft; however, these shafts are specially constructed and provided with other parts which are positively connected to them, so as to constitute an essential part or element of a new agitator and slurry storage mechanism referred to together as 35.
The central mechanism, shown in the partial vertical sectional view of FIG. 20, is a quite typical form of the central mechanism 21 used or usable in an apparatus according to the present invention. It will be noted by examining this fig. 20 that the rotating apron 23 or the toothed ring of the latter is actuated by a straight toothed wheel or a pinion 26 fixed to a shaft 27 extending vertically, on which is mounted a larger transmission pinion 29 which forms part of a speed reducer transmission gear or mechanism 28.
The central mechanism 21 of fig. 2 or fig. 3 preferably comprises the speed-reducing transmission mechanism 28 which has just been mentioned or an equivalent mechanism and is actuated by a motor, by means of
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of a speed reduction mechanism with belt drive, for example designated as a whole by 30, which is actuated by the rotor 31 of a control motor M.
The liquid sludge agitator and storage mechanism, generically denoted by 35, comprises a suspended member or scraper arm-holder which will be mentioned sometimes and which is denoted as a whole by 46 in Figs. 2, 6 and 7, or by 146 in Figs. 18 and 19 and from the lower part of which scraper arms generically designated at 56 extend radially outwardly into a region close to the interior of the vertical side wall of the reservoir.
Each of these arms is suitably connected to the suspended carrying member which is attached to it, for example, the arms 56 of Figs. 2, 6 and 7 are connected to the corresponding carrying system designated generally at 46. , by means of a star body and other connection elements shown in figs. 3 and 4, the details of which will be given later. The suspended carrier system 46 functions as a driving torque control tube.
The lower end 47 of the descending arm support shaft 46 is guided in a fixed support shown in Figs. 4 and 5, the details of which will be described later.
The scraper support arms designated as a whole by 56 and carried by the suspended carrier member 46 or 146 which has just been described and shown in the figures mentioned are formed by the construction elements which comprise a lower front spar or member 57 , a lower rear spar or melbrane 58, and the upper spar or chord. 59 which approach each other by extending radially outwards and these frames or side members are connected to each other by uprights, diagonals or tie rods such as 60, 61 and 62 to form a triangular system having the effect of producing a relatively stiff construction arm.
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However, with regard to the present invention, these arms can be established in any suitable form. On the lower part or the lower face of these arms are arranged scraper elements or scraper blades extending from top to bottom arranged so as to form an internal set 66 and an outer set 67 of scraper blades. These arms 56 are connected in any suitable manner to their suspended carrier device.
The lower part of the internal ends of the arms is relatively wide compared to the external diameter of the hollow control tube or the control shaft 46 of fig. 2 and for this reason a spacer or an intermediate star body 48, is placed as shown in Fig. 3, at the lower end of the shaft 46, as a rigid connection at this location, and the arms 56 are connected there to the inner lower part, for example using of gussets 49-49. In the case of FIG. 2, the side member or upper diaphragm 59 of each arm 56 is also connected in any suitable manner to a vertical part of the shaft or control tube 46, for example by means of a connecting piece or gusset 50.
In the case of fig.2, the lower part 47 of the hollow shaft or control tube 46 extends from top to bottom approximately to the bottom of the tank and use is made of the fixed support of figs. 4 and 5 so that the control tube 46 is held exactly in the vertical axis of the machine.
It will be noted by examining these figures that a base plate 51 is fixed to the bottom of the tank. On this plate are placed guide blocks 52, preferably of wood, and a device generally designated by 53 serves to adjust the position of the wood guide blocks 52 and to hold in place these blocks which are so established. to engage for its guidance with a guided annular part 55 disposed at the lower end 47 of the suspended shaft or tube 46.
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As already stated, an important feature of the invention resides in the use of what may be considered a new form of mechanism for agitating a liquid slurry consisting of a mixture of solids with a liquid. which is effective in forming and maintaining a mixture as a true slurry because the solids content of the mixture is distributed and distributed relatively evenly within and throughout the area of the liquid medium of the mixture.
In this connection, it will be pointed out here that the mechanism which has just been described and is referred to as a whole by 35 may be regarded as a slurry agitator and mixer mechanism. This mechanism, as it is constructed, comprises, as has already been mentioned, a rotating plate actuated by a motor or toothed ring 23 actuated by a motor and mounted so as to be able to move on the base 22 of the turntable which is permanently fitted on the main support beam 24 of fig. 2 by the vertical upright or column 124 of fig. 18, so that when the turntable is actuated it moves in the direction of the movement of the needles of a watch around a vertical axis approximately concentric with the side wall of the tank.
In the case of the mechanism shown in figs. 2 and 6 and amplified in fig. 20, it will be noted that this mechanism 35 comprises the arm-carrying member mentioned so far which comprises a tube or vertical arm-carrying shaft designated in its whole by
46, having a support and control part 25 connected to the toothed ring or gear 23 allowing it to be rotated around the axis.
This shaft or tube 46 is sometimes referred to as the control shaft or tube and has a descending part, the lower part of which carries the scraper arms 56 extending outwardly, as well as a rising part 25 'rising through. and from the ring gear 23, thus forming a support as well as a receiving chamber for pipes or branches
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with descending air, with valves 81 and 83 of a compressed air supply network 76, the connection of which 81 ends inside LP penumatic lifting tubes carried by the scraper arms 56, while the pipes 83 terminate by sections of horizontal pipes 84 with multiple lumens provided with air delivery nozzles 85,
the pipe sections 84 being arranged along the length of the front lower part of the scraper arm to which they correspond and being carried by the latter.
The various parts which have just been cited constitute important organs or operating elements of the agitator and liquid sludge mixer mechanism, particularly when they are considered in combination and in positive relation with the sets of scraping vanes arranged and functioning as such. is described above.
The construction details of this riser section 25 'and the manner in which the branch pipes 81 and 83 are combined with it and are supported by it are shown in figs. 9 and 10, while the covering piece or cap of this vertical extension is shown in detail in Figs.21 and 22 and will be described later.
Now digressing a little, we will notice that with regard to the arrangement and operation of the descending scraper blades carried by each scraper arm (a) the scraper blades of the internal set are inclined horizontally backwards and outwards to progressively scrape and project the solids towards the middle annular region 68 of the raft and (b) that the scraper vanes of the outer set are tilted horizontally backwards inwards to scrape and progressively project the deposited material towards or in the middle region or z8ne 68 of the raft.
In this regard, it will also be noted that the scraper shovel located at the outer end of the inner set and the scraper pallet located at the inner end of the outer set converge towards one another.
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the other leaving a small space between them, so that these end vanes delimit and approximately determine the internal and external limits of the middle annular region 68 of the aforementioned invert.
As will be seen below, a lower end or shovel-shaped portion of each LP riser tube extends immediately above or within the annular middle region 68 of the raft and rises therein. place while the parts provided with lumens or nozzles of the horizontal pipe sections 48 constitute a device for gradually releasing * the air above the different parts of the entry and exit areas of the raft which are clearly delimited by the region median annular located between them.
Part of the liquid sludge agitator and storage mechanism 35 comprises the compressed air supply network and the air distribution device generically designated 76, where the compressed air for this dispensing device is supplied by. a fixed pressurized pipe 77 by means of a universal coupling 78 comprising a fixed part 79 and a rotary multiple distributor head 80 from which four sections of tubes or valve connections 81-81 and 83-83 leave, two of which of these branches 83-83 are provided with sections of horizontal distribution pipes with multiple lumens 84-84 carried by the corresponding scraper arm 56 at the lower anterior part of the latter.
The above-mentioned horizontal sections 84 are provided with horizontally spaced air nozzles 85 from which the air which they distribute is forced into the lower part of the liquid sludge mixture when the arms rotate about their vertical axis. The horizontal spacing between the air nozzles preferably decreases as one moves away from the center of the tank outward towards the wall of the latter.
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The connections 81-81 are provided with discharge nozzles 82-82 from which the compressed air is discharged from top to bottom in the corresponding pneumatic lifting tubes LP. These are carried by the scraper arms and move at the same time as these and are arranged so as to serve as pumping means for raising solids which are either discharged with a shovel or sucked at the lower end of the tube. pneumatic and from where. the pneumatically elevated solids are discharged in the submerged state by a pumping action at the top of the mud bath inside the tank.
Each LP lifting tube comprises a tubular body 90, a scoop or spoon established at the lower part thereof and of which a bottom plate or lower scoop 91, inclined from bottom to top towards the rear, extends from one side to the other. point located near the bottom of the tank, i.e. an area under the scraper arms, so as to scrape, push or lift the solids from within the middle annular region 68 and discharge into the tubular body 90. To assist this scraping action, the scoops are provided with side flanges 92 which also serve as connecting means for fixing the bottom of the scoop rigidly in place with respect to the tubular body.
The anterior part of the riser tube body is for example cut at 93, and the anterior lower end is chamfered or cut to form a notch extending from top to bottom rearward and terminating at a point 94 of preferably slightly behind a horizontal diagonal line at the bottom of the tubular body.
A passage 95 is provided above the bottom of the shovel, due to the cut-out portion just mentioned, to allow the solids scraped or forced by the shovel to pass through the elevator tube. The bottom of the shovel ends in front of the rear internal part of the lower end of the lifting tube, so as to provide a suction passage at 96.
The pumping air is supplied by the nozzles
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end 82 inside the riser tube, so as to form or produce a series of bubbles which as a result of the gradual upward movement within the tube provide the energy necessary to raise the tube. both the solids shoveled and the materials sucked in and discharging in the immersed state the materials thus pumped from the upper part of the lifting tube, a certain quantity of these thus raised solids being also discharged in the submerged state by a side discharge tube 97. All of the solids thus pumped is discharged within the upper part of the mass of liquid sludge in the tank.
Each pneumatic lift pipe has large internal dimensions compared to the outside diameter of the end nozzle or the downcomer 82 of the air connection 81. Thus, the air discharged through the nozzle 82 forms a series of large bubbles. of elevating air which as they gradually rise inside the liquid tube act as has already been said to raise and pass the solids in the part of the slurry mass above and outside the top of the riser tube. Each lifting tube is provided with fixing parts or plates 98 or with tabs 99 by means of which it can be firmly fixed in place on the scraper support arm to which it corresponds.
The horizontally spaced air distribution nozzles 85 with which the horizontal branch pipe section 84 is provided each have a short vertical tube section 86, a reducing head 87, a perforated cap 88 screwed onto the pipe. reduction head 87, a porous plate 89 and rubber gaskets 89 'and 89 "by means of which the porous plate is clamped in place in a flexible material sandwiched between the porous plate on the one hand and the perforated cap 88 and the reducing head 87 on the other hand.
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Figs. 9 and 10 are sections taken along horizontal planes indicated at 9-9 and 10-10, respectively, viewed from top to bottom in the direction of the arrows. These figures show how the pneumatic valve connections 81-81 and 83-83 extend outward and up and down within the riser or top 25 'of the vertical drive tube or shaft 46, then outwardly through corresponding openings 41-41 and 43-43 to the outside and from top to bottom along the. outer part of the vertical control tube. These outer parts of the down-branches 81-81 and 83-83 are supported by connecting devices 38 shown in fig. 10, which have outer vertical legs 39, bolts 40, plates 42 and bolts or parts. clamp 44 U-shaped.
By means of this device the descending branches are rigidly fixed in place with respect to the tube or the descending control shaft 46, so as to rotate at the same time as the latter and the scraper arms and other parts conjugated therewith. .
Figs. 21 and 22 show in combination with figs. 6 and 20 how a cap is arranged at the top of the vertical tube section 25 ', to introduce the downward branches 81-81 and 83-83 in the vertical tube section 25'. These figures show a cap, the slotted parts 32 of which are constructed and shaped so that they can be assembled in place after the branches occupy their final location and are assembled so as to form a cap having four holes through which the sections pass. descending air tubes, these cap sections being fixed and interconnected by means of a fixing part or flat plate 34 held in place, for example by means of screws or bolts 33 .
In the case of figs. 18 and 19, the descending cage 146 is of relatively rigid construction and is carried by the
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toothed ring or rotating ring 23 and connected thereto in such a way that it is not necessary to provide a guide element for this cage at its lower end.
In the case of the type of mechanism of figs. 18 and 19 also, the air supply system and more especially the upper and lower parts of the air connections are all located on the outside and in particular above. and outside the central mechanism 21 and the corresponding controlled mechanism.
In the typical construction forms of figs. 2 and 6 and figs. 18 and 19, the valve connections are supplied with compressed air by a fixed section of air duct 77 via a universal junction boot 78 comprising a rotary union 80 provided with connections controlled by valves, some of which constitute horizontal discharge and suction pipes with multiple lumens 84 carried by the corresponding scraper arms and extending along them while d Others, such as branches 81, lead to nozzles 82 located inside the LP elevator hoses mounted on and carried by the scraper arms.
The apparatus according to Figs. 18 and 19 operates in much the same way as the apparatus shown in Figs. 1, 2, 6 and 7, particularly with regard to the scraper arms which move around it. a vertical axis above and along the bottom or raft of the tank, the arrangement of the scraper vanes of the internal and external clearances as well as the operation and arrangement of the LP pneumatic lifting pipes and the air distribution connections 84 with the Distributor nozzles 85 air flow thrusters, by means of which the new basic arrangement of the elements is ensured.
The apparatus described is capable of carrying out and of carrying out a new system of combined operations to obtain a true mixture of liquid slurry of finely divided solids suspended in a liquid medium and a substantial part.
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of the invention can therefore also reside in a new method of retaining a mass of a mixture of solids and;
liquid which must be formed or stored in the state of a true slurry by incorporating therein by progressive scraping a sediment or solid matter existing at the lower part of this mass but in the interior region and pushing back these raw materials progressively outwards into a median annular collecting zone and by gradually scraping in a corresponding manner the sediments or solid materials existing at the lower part of the mass but in the outer region and pushing these seconds back solids progressively towards the interior in the same middle annular collecting zone,
to lift and pneumatically pump the solids scraped and pushed back from this middle annular zone and to push back in the submerged state the solids lifted and pumped pneumatically into the upper part of this mass, to gradually agitate with air the mixture of liquid and solids constituting this mass by driving jets of air or air bubbles suitably distributed in the lower part of the mass at points situated both inside and outside by compared to the middle annular region.
More specifically, the scraping and upsetting of the deposited material is effected by forces gradually applied to the solids deposited along circular paths and in the lower part of the slurry or mixture of liquid and liquid. solid matter constituting the mass,
certain quantities of solids being swept or scraped from the middle annular zone under the action of pumping or elevation of the air stream and during this operation effecting a gradual discharge of the pumping or elevating air in circular paths above or along the median annular region and further giving off such air currents or bubbles
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in circular paths within the lower part of the mass and concentrically to this middle annular region.
The liquid sludge mixtures, formed in the mass which is maintained inside the tank, can be produced or maintained by the operation which has just been described. The state of liquid sludge thus produced can be maintained at will for use, namely as liquid sludge suitable for being used in an operation by successive charges or as liquid sludge progressively prepared and maintained for. be used in a continuous process or as part of this process.
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