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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA PRODUCTION D'UN MELANGE COMPRIME D'UN
FLUIDE ET D'UN PRODUIT EN FINES PARTICULES.
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif perfectionné pour produire un mélange sous pression d'une part d'un fluide tel que air, vapeur d'eau, ou autre gaz ou vapeur ou liquide et,d'autre part, d'un produit en fines particules (pulvérulent ou granulé) tel que sub- stance abrasive; produit pour la protection de surfaces, charbon, pulvérisé etc., ledit produit étant disponible à une pression dite de "départ" voi- sine ou supérieure à la pression atmosphérique mais nettement inférieure de plus de vingt fois au moins à celle de la pression désirée pour le mélange.
On ne peut songer pour obtenir ce mélange à utiliser un simple éjecteur, la puissance d'éjection nécessaire étant donnée par la détente du fluide destiné à faire partie du mélange, ce fluide étant obtenu à l'état comprimé ou étant préalablement comprimé et le mélange obtenu du fait, de l'éjection venant ensuite se comprimer en aval du point d'éjection par utili- sation de la force vive créée par la détente du fluide.
En effet., si un tel procédé est utilisable sans complications lorsque la différence entre la pres- sion à obtenir et celle à laquelle est pris le produit pulvérulent ou gra- nulé est relativement faible, il n'en est pas de même pour les fortes diffé- rences de pression envisagées et chaque fois que la pression de départ du produit pulvérulent ou granulé est elle-même voisine ou supérieure à la pres- sion atmosphérique$ car en raison de la chute de pression due à la détente du fluide on serait amené à prendre pour celui-ci des pressions de départ anormalement élevées,
Le procédé et pareil suivant l'invention permettent de remé- dier à cet inconvénient rédhibitoire.
Ce procédé est remarquable notamment en ce qu'il consiste à iso- ler du milieu ambiant une charge du produit en fines particules, à éjecter par le bas cette charge progressivement dans ledit fluide en utilisant, comme connu en soi, une détente partielle dudit fluide comne source motrice,
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et à soumettre le dessus de cette charge à une pression sensiblement égale à celle qui règne sous cette charge au point d'éjection de telle sorte que cette charge soit sensiblement en équilibre de pression.
Dans ces conditions:
D'une part, la détente nécessaire à l'éjection peut être réduite considérablement, ce qui permet de réduire d'autant la pression maximum du fluide; d'autre part, la masse du produit pulvérulent ou granulé à dis- tribuer ne risque pas d'être le siège de courants gazeux, d'air par exemple, la traversant de part en part et perturbant la distribution, qui reste, au contraire, parfaitement régulière.
L'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé est remarquable notamment en ce qu'il comporte en combinaison une trémie étanche destinée à recevoir une charge du produit en fines particules, un éjecteur dont le corps est relié à la base de cette trémie, tandis que sa tuyère est connectée à une source du fluide sous pression, le jet issu de cette tuyère étant diri- gé à travers ledit corps vers une canalisation destinée à recevoir le mélange sous pression produit, et des moyens pour maintenir dans le haut de la trémie, au-dessus de la charge, une pression sensiblement égale à celle régnant dans la liaison de la trémie avec ledit corps.
De préférence, entre la base de la trémie et ledit corps d'éjec- teur est disposée une enceinte intermédiaire étanche et les susdits moyens sont agencés de manière à créer dans le haut de la trémie une pression sen- siblement égale à celle régnant dans ladite enceinte,
D'autres caractéristiques résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple:
Fig. 1 est une coupe verticale d'un dispositif distributeur sui- vant l'invention.
Fig. 2 est une coupe analogue d'une variante.
Suivant l'exemple d'exécution représenté à la Fige 1, le disposi- tif est destiné à produire dans une canalisation 1, un mélange de vapeur d'eau surchauffée et sous pression (par exemple à une température de l'or- dre de 500 à 550 C et sous une pression de 20 à 25 kg/cm2) et d'un com- bustible pulvérisé tel que houille, lignite ou autre.
La canalisation 1 débouche en 2 dans un four ou autre dispositif quelconque dont on a représenté en 3 la paroi.
A son extrémité amont, cette canalisation se termine par le corps 4 d'un éjecteur dans lequel débouche face à la canalisation 1 une tuyère 5.
Cette tuyère termine une canalisation 5a par laquelle arrive de la vapeur d'eau surchauffée provenant à travers une vanne 5b d'un générateur quelcon- que 5c par exemple à une température de l'ordre de 500 à 550 C et sous une pression de l'ordre de 35 à 40 kg/cm2. Un obturateur 6 est prévu sur la ca- nalisation 1.
Dans le corps 4 de l'éjecteur débouche par une ouverture infé- rieure 7 le fond de forme tronconique ou analogue 8 d'une enceinte étanche 9.
Cette enceinte 9 est surmontée d'une trémie fixe 10 à double pa- roi 11 étanche. Cette trémie comporte un fond incliné 12 de forme tronconi- que ou analogue reposant par-exemple sur un support 13 fixé à la paroi 3.
Ce fond débouche par un orifice inférieur 14 dans l'enceinte 9. La trémie est pourvue, à son sommet, d'un. orifice 15 pourvu d'un couvercle étanche 16 et destiné au chargement du combustible pulvérisé 17.
La chambre 18 formée dans le haut de la trémie, au-dessus du combustible 17,est reliée à l'enceinte étanche 9 par une tubulure 19. Une autre tubulure 20 relie un point de la canalisation 5a située en amont de
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l'éjecteur à la double paroi 11 de la trémie. Un détendeur 21 est disposé sur cette canalisation 20 de manière que la vapeur admise dans la double paroi 11 soit à une pression plus faible que celle qui règne dans la cana- lisation 5a, par exemple à une pression de l'ordre de 15 à 20 kg.
A l'intérieur de l'enceinte 9 est disposé un distributeur per- mettant de distribuer sous forme d'un jet vertical 22, dirigé vers l'orifice inférieur 7, le combustible pulvérisé qui pénètre dans cette enceinte par gravité, par l'ouverture 14 de la trémie. Ce distributeur comporte, par ex- emple, un disque rotatif 23 dont l'arbre 24 tourillonne dans un palier 25 fixé à la paroi de l'enceinte 9. Ce disque est entraîné en rotation à par- tir d'un moteur 26 fixé à l'aide par exemple d'une chaise 27 à la paroi 3.
L'arbre 28 de ce moteur entraîne l'arbre 24 du disque 23 par un couple de pignons coniques 29.
Sur le disque 23 frotte une raclette 30 disposée obliquement à la manière connue. Cette raclette est clavetée sur un axe 31 qui tourillonne d'une manière étanche dans un presse étoupe ménagé dans le couvercle de l'enceinte 9 et qui porte un levier extérieur 32 permettant de régler l'orien- tation de la raclette 30 par rapport au disque 23.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: Après remplissage de la trémie 10 par l'orifice 15 et remise en place du cou- vercle étanche 16 on met en route l'électeur en admettant dans la canalisa ' tion 5a, en amont de l'éjecteur, la vapeur d'eau surchauffée et sous pres- sion. Il s'établit alors dans le corps de l'éjecteur une pression qui résul- te des caractéristiques de l'éjecteur, et des conditions de son fonction- nement (presque finale, pression du fluide moteur, débit du produit pulvé- rulent).
Par suite de la communication par l'ouverture 7 entre l'encein- te 9 et le corps 4 de l'éjecteur, il règne dans cette enceinte 9 une cer- taine pression plus faible que celle régnant dans la canalisation 5a en amont de l'éjecteur.
La pression qui règne dans l'enceinte 9 est transmise à la par- tie supérieure 18 de la trémie par la tubulure 19 de telle sorte que la même pression s'exerce sur les faces supérieure et inférieure du tas de combustible pulvérisé 17. Ce tas se trouve donc en équilibre indifférent au point de vue de la pression et sa chute par l'ouverture 14 sur le disque distributeur 23 s'opère en fait sous la simple action de la gravitée Ce disque 23 reçoit donc le combustible pulvérisé et la raclette 30 le fait tomber sous forme du jet 22, toujours par gravité, sur le fond 8 de l'en- ceinte 9 d'où il s'écoule vers l'ouverture 7.
On remarquera que le produit à distribuer étant partout' à la même pression il n'est pas à craindre qu'un débit de vapeur ou autre fluide sous pression s'établisse à travers le produit contenu dans la trémie.
Par suite de la succion produits dans le corps d'éjecteur 4 par le jet de vapeur issu de la canalisation 5apar la tuyère, 5, la matière pul- vérisée est aspirée à travers l'orifice 7.Elle se mélange intimement à la vapeur et, grâce à l'énergie due à la force vive de la vapeur sortant de la tuyère 5, la pression du mélange après la partie divergente la de la canalisation 1 est de l'ordre de 20 à 25 kg. C'est ce mélange intime de - vapeur et de combustible pulvérisé qui pénètre en 2 dans l'appareil 3.
Dans le cas où le fluide utilisé est comme dit plus haut de la vapeur surchauffée, cette vapeur se trouvant admise par la tubulure 19 à la partie supérieure de la trémie, il se produirait dans cette trémie une condensation d'eau si cette trémie n'était pas chauffée. Cette condensation est rendue impossible grâce à la double paroi 11 qui, recevant par la tu- bulure 18 de la vapeur détendue, et à une température de l'ordre de 500 C, assure à l'intérieur de la trémie le maintien de la température à une valeur convenable de l'ordre de 200 G suffisante pour éviter toute condensa- tion.
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Il est évident que le chauffage de la trémie pourrait être as- suré indépendamment de la vapeur contenue dans la canalisation 1, par exem- ple par des moyens électriques entourant ladite trémie ou logés à 1'inté= rieur de la paroi.
Naturellement le chauffage de la trémie n'est nécessaire qu'au- tant que le fluide sous pression admis dans le haut de cette trémie est susceptible de condensation.
C'est ainsi que dans la variante représentée à la Fig. 2, la trémie 33,à simple paroi débouche à sa base dans l'enceinte 34 qui est de forme méplate mais est pourvue latéralement d'une sorte de puits 35 dans lequel la raclette 36 fait tomber la matière déversée sur le disque rotatif 37.
La tuyère 38, alimentée par la tubulure 39 en fluide sous pres- sion dans lequel doit être distribué le produit pulvérulent ou granuleux, est logée dans le fond 40 du puits 35 face au départ du tuyau divergent 41, ce départ étant dans le prolongement du puits 35
La chambre supérieure 42 de la trémie peut être mise en coma- nication par une tubulure 43 avec une source 44 d'un fluide sous pression (air ou gaz inerte par exemple)
Entre la tubulure 43 et la tubulure 45 aboutissant à la source 44 est interposéun mano-détendeur contrôlé par la pression régnant dans le puits 35.Dans l'exemple représenté ce mano-détendeur comporte un cy- lindre 46,
prolongé par une coupelle 47 sur laquelle est fixée une coquil- le 48 enserrant le bord d'une membrane souple 49. Cette membrane est re- liée à un piston 50 mobile dans le cylindre 46 et permettant suivant sa positions soit de relier la tubulure 45 à la tubulure 43 par un tube 51, soit de mettre la tubulure 43 à l'atmosphère par des tubes 52, 53, soit d'isoler la tubulure 43 (position représentée).
La membrane 49 est soumise du côté de la coquille 48 à l'ac- tion de la pression régnant dans le puits 35, grâce à une tubulure 54.
La position de la membrane 49 dépend donc de la pression régnant dans le puits 35 et le réglage du mano-détendeur est tel que la pression régnant dans la chambre supérieure 42 de la trémie est, à chaque instant, égale ou très sensiblement égale à celle qui règne dans ce puits 35.
Bien entendu dans l'ensemble de la Fig. 2, il peut être prévu une vanne d'obturation sur le conduit 41 et/ou/ sur le conduit 39.
Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui nont été choisis qu'à titre d'exemple.
Il est évident que les dispositifs décrits sont à marche intermit- tente, mais des moyens tels qu'un sas étanche peuvent être prévus pour assu- rer une alimentation en continue de la trémie sans chute de la pression qui règne en 18. Une autre solution peut consister à prévoir sur la canalisa- tion 1 (Fig, 1) plusieurs dispositifs du type décrit disposés en parallèle le long de cette canalisation et mis successivement en charge ou en cours de distribution.
REVENDICATIONS.
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