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COLLECTEUR DE PARTICULES SEPAREES DE L'AIR OU D'AUTRES GAZ.
La présente invention est relative à la manipulation de dépôt de particules séparées par centrifugation ou par d'autres procédés de l'air ou d'autres gaz, et plus particulièrement à un appareil pour la séparation et l'enlèvement de particules qui ont une tendance à adhérer aux surfaces du séparateur ou autre appareil et à y former des dépôts.
Cette invention fournit un appareil dans lequel ces dépôts peuvent être décollés ou détachés des surfaces sur lesquelles ils se sont formés sans interrompre ou interférer avec le fonctionnement de l'appareil séparateur.
Jusqu'à présent, dans un appareil séparateur, particulièrement dans un appareil séparateur par centrifugation utilisé pour séparer des matières cohérentes ou légèrement collantes qui peuvent adhérer à la surface du séparateur pour y former des dépots ennuyeux, on détachait généralement ces dépôts en frappant ou en heurtant la paroi du séparateur, de la trémie collectrice ou d'autres parties au moyen de marteaux mécaniques ou en les raclant au moyen de grattoirs ou d'autres organes racleurs. Ces systèmes pour enlever les dépôts sont très peu désirables pour plusieurs raisons et surtout ils ne sont pas entièrement efficaces. Il peut même être nécessaire dans certains cas d'interrompre le fonctionnement du séparateur pour enlever les dépôts ainsi formés.
Ceci peut être impraticable dans la séparation de certaines matières telles que celles produites par un-procédé chimique ou métallurgique.
La présente invention fournit un appareil dans lequel le dépôt peut être décollé ou détaché des parois de l'appareil de manière qu'il tombe directement en forme d'agglomérés ou de masses dans une boite collectrice ou réceptacle approprié.
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Dans l'appareil de la présente invention, la paroi de l'appareil centrifugeur est constituée par une matière flexible qui peut être périodiquement déformée de manière à briser des dépôts et les décoller et les détacher des surfaces sur lesquelles ils se sont formés. Cette matière flexible tend à reprendre sa forme initiale lorsque l'organe déformant cesse d'agir sur elle et, si on relâche brusquement les surfaces déformées, la matière tend à revenir brusquement en arrière donnant ainsi un violent coup sur toute matière déposée qui n'aurait pas été détachée par la flexion de la surface sur laquelle elle est déposée.
On peut utiliser toute matière flexible appropriée. Pour l'usage aux températures ordinaires, on peut utiliser du caoutchouc bien vulcanisé, ou d'autres matières plastiques peuvent être utilisées dans des conditions spéciales de température ou de corrosion. Par exemple, pour l'usage à température élevée, on peut utiliser un caoutchouc au silicone ou des plastiques flexibles à base de composés de cellulose. Parmi d'autres compositions qui peuvent être employées dans des conditions spéciales il y a les résines de chlorure ou d'acétate de vinyle, les résines de butyral vinyle, le poly-tetrafluoroéthylène et les composés organiques moulables de polysulfures et d'autres.
Il y a une grande variété de ces compositions qui peuvent être choisies pour l'usage dans des conditions particulières et la présente invention n'est limitée à aucune matière particulière. Il est seulement nécessaire que la matière soit susceptible de supporter les conditions d'utilisation en ce qui concerne la température, la résistance à l'usure et à la corrosion et qu'elle soit suffisamment flexible pour se laisser déformer et reprendre sa forme initiale ou approximativement, immédiatement lorsqu'on relâche la tension de déformation.
Dans l'application de l'invention aux séparateurs centrifuges et autres,les .différentes parties auxquelles les matières peuvent adhérer, telles que le cylindre, la trémie collectrice, la sortie, etc., de l'appareil peuvent être faites en toute matière flexible appropriée telle qu'une de celles précitées. Les différentes parties peuvent être montées dans une enceinte ou support relativement rigide formant une chemise dans laquelle un fluide ou un gaz sous pression peut être introduit périodiquement pour déformer la paroi ou une partie de celle-ci.
Les diverses caractéristiques de l'invention sont illustrées à titre d'exemple dans les dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 est une coupe verticale d'un séparateur centrifuge ou à cyclone incorporant l'invention; la Fig. 2 est une coupe verticale semblable à celle de la Fig.
1 montrant l'application de l'invention à la partie inférieure, sortie ou trémie du séparateur; la Fig. 3 est une coupe analogue d'une partie du séparateur centrifuge montrant l'application de l'invention à l'extrémité inférieure de sortie du séparateur uniquement et la Fig. 4 est une coupe verticale montrant l'application de l'invention à une sortie ou tube d'enlèvement de la matière séparée.
La fig. 1 montre l'application de l'invention à un séparateur centrifuge ou à cyclone ayant une paroi cylindrique verticale 11 dans lequel de l'air ou un gaz chargé de poussière ou d'autres particules est introduit tangentiellement par un tuyau d'entrée 12 et duquel l'air ou le gaz épuré ou libre de particules est retiré par un tube de sortie 13 traversant axialement une plaque supérieure 14. En dessous du bord inférieur de la paroi cylindrique 11 se trouve une partie conique renversée ou contractée ou en- tonnoir 15. L'extrémité inférieure de l'entonnoir 15 se prolonge par un tuyau descendant 16 pourvu d'un rebord tourné vers l'extérieur 17 à son extrémité inférieure.
Le séparateur centrifuge ci-dessus a normalement des parois ri- gides et une enveloppe extérieure pour un revêtement flexible de la présente invention.
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A l'intérieur, mais à distance de la surface du séparateur centrifuge de la figure 1;, se trouve une garniture en matière flexible comprenant une paroi cylindrique 18 espacée de la surface intérieure de la paroi cylindrique rigide 11 et une partie supérieure ou couvercle 19 scellée au bord supérieur de la partie cylindrique 18 et légèrement espacée de la pla- que de couverture 14. Du bord inférieur de la paroi cylindrique flexible 18 s'étend une paroi contractée ou en forme d'entonnoir 20 écartée de la surface intérieure de l'entonnoir 15 qui se prolonge jusqu'au tuyau de sortie 16. La paroi 20 s'étend vers le bas espacée dans un prolongement cylindrique 21 espacé dans le prolongement ou tuyau de prise 16.
Le bord inférieur de la garniture cylindrique 21 est retourné vers l'extérieur pour former un rebord 22 qui est écarté du rebord 17 par une couronne d'écartement 23.
A l'intérieur du tuyau de prise 13 se trouve une garniture fle- xible 24 scellée à son extrémité inférieure au tuyau 13 et à son extrémité supérieure à l'extrémité supérieure du tuyau 13 dont elle est écartée entre les extrémités. Dans cette réalisation, par conséquent, toutes les surfaces intérieures du séparateur centrifuge sont pourvues d'une- garniture espacée de la paroi mais se conformant à son contour. Cette garniture reçoit toutes les particules lancées vers l'extérieur sur la paroi du séparateur centri- fuge. Les dépôts de cette matière peuvent être recueillis sur la garniture flexible et ils sont décollés ou détachés de cette garniture par une défor- mation périodique de la garniture.
Cette déformation peut être produite par de l'air ou un autre gaz sous pression pour nettoyer l'enveloppe du sépara- teur et la garniture corune le montre, par exemple, la figure 1 au moyen d'un tuyau d'admission 25 pénétrant dans l'espace compris entre les parois 11 et
18 de la centrifugeuse. En admettant de l'air ou un autre fluide sous pres- sion ou en le retirant sous l'effet du vide, la garniture peut être défor- mée de manière à la libérer des dépôts adhérents qui peuvent alors tomber dans l'entonnoir 20 et de là dans le tuyau de sortie 16 garni.
D'une manière analogue, par des tuyaux appropriés sous pression, non représentés, on peut introduire un fluide sous pression dans l'espace compris entre le tuyau de sortie 13 et sa garniture 24 dans 1$espace compris entre l'entonnoir 15, sa garniture 20 ou dans des espaces choisis ou limités ou des zones entre l'enveloppe et la garniture. Normalement les dépôts peuvent être détachés par un changement de courbure ou de forme de la garniture. Cependant, dans cer- tains cas il peut être désirable de déformer la garniture alternativement. par pression et succion ou vide en succession rapide. Un tel détachement des dépôts peut être réalisé sans interrompre le fonctionnement du séparateur et il est par conséquent désirable dans de nombreux procédés chimiques qui ne peuvent facilement être interrompus.
Dans la variante représentée sur la Fig. 2, une trémie allant en diminuant vers le bas 26 qui reçoit la matière séparée dans un séparateur de n'importe quel type, est pourvue d'une garniture flexible 27 espacée de la paroi rigide de l'entonnoir ou trémie et scellée dessus à l'extrémité supérieure par une couronne de scellement 28 et à son extrémité inférieure par un prolongement 29 scellé sur un tuyau de prise 30 de la manière représentée sur la fig. 1. Un tuyau ou tube 31 sous pression traversant la paroi rigide de la trémie 26 peut amener un fluide sous pression ou le vide ou succion dans l'espace compris entre les parois 26 et 27. Cette disposition peut être désirable pour détacher les dépôts qui se prennent rapidement sur une surface inclinée mais qui ne peuvent former des dépôts adhérant fortement sur des parois verticales.
Dans les cas où il est nécessaire de garnir seulement la partie inférieure de la trémie, une variante représentée sur la Fig. 3 peut être envisagée dans laquelle une partie inférieure de la paroi rigide 32 de la trémie est pourvue d'une garniture écartée 33 fixée par des boulons 34 à la partie supérieure à la paroi rigide 32 et fixée à son extrémité inférieure de la manière représentée sur les Figs. 1 et 2. Dans cette réalisation, les dépôts tendant à obstruer la partie inférieure de la trémie peuvent être délogés dans un tuyau de prise 35 par un fluide sous pression ou succion admis périodiquement dans l'espace compris entre les parois 32 et 33 par un tuyau 36.
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La Fig. 4 représente une réalisation de l'invention appliquée à un tuyau de soutirage 37 pour enlever des dépôts d'une sortie rétrécie ou trémie. Dans cette réalisation;, une garniture flexible 38 est espacée de la surface intérieure de la paroi 37 et scellée à ses extrémités supérieure et inférieure 32. Un tuyau 38' amenant un fluide sous pression dans l'espace compris entre la garniture 38 et la paroi 37 permet de déformer la garniture périodiquement pour déloger la matière recueillie et lui permettre de glisser vers le bas dans le tuyau de soutirage.
Grâce à la présente invention, les surfaces intérieures des parois de séparateurs centrifuges,chambres de dépôt, trémies réceptrices et autres parties intérieures inaccessibles de ces appareils ou d'autres analogues peuvent être libérées des dépôts sans arrêter ni interrompre le fonctionnement de l'appareil ou l'ébranler avec des marteaux, des chaines ou autres vibrateurs. La flexion des parois permet de détacher des dépôts qui résisteraient à l'action des marteaux ou des chaînes.
REVENDICATIONS.
1.- Séparateur centrifuge caractérisé en ce qu'il comporte une paroi cylindrique en matière flexible élastique, un tuyau de soutirage traversant cette paroi cylindrique axialement pour former un passage annulaire à une extrémité, une entrée à rotation dans ce passage annulaire, une enceinte rigide pour ce cylindre et un dispositif pour admettre et retirer un milieu gazeux entre 1:; enceinte rigide et la paroi cylindrique.
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COLLECTOR FOR PARTICLES SEPARATED FROM AIR OR OTHER GASES.
The present invention relates to the handling of deposition of particles separated by centrifugation or by other methods from air or other gases, and more particularly to an apparatus for the separation and removal of particles which have a tendency. adhering to the surfaces of the separator or other apparatus and forming deposits thereon.
This invention provides an apparatus in which these deposits can be loosened or loosened from the surfaces on which they have formed without interrupting or interfering with the operation of the separator apparatus.
Heretofore, in a separator apparatus, particularly in a centrifugal separator apparatus used to separate cohesive or slightly sticky materials which may adhere to the surface of the separator to form annoying deposits thereon, these deposits have generally been loosened by knocking or shaking. striking the wall of the separator, the collecting hopper or other parts by means of mechanical hammers or by scraping them by means of scrapers or other scrapers. These systems for removing deposits are very undesirable for several reasons and above all they are not entirely effective. It may even be necessary in certain cases to interrupt the operation of the separator to remove the deposits thus formed.
This may be impractical in the separation of certain materials such as those produced by a chemical or metallurgical process.
The present invention provides an apparatus in which the deposit can be peeled or detached from the walls of the apparatus so that it falls directly in the form of agglomerates or masses into a suitable collecting box or receptacle.
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In the apparatus of the present invention, the wall of the centrifuge apparatus is made of a flexible material which can be periodically deformed so as to break up deposits and loosen them and detach them from the surfaces on which they have formed. This flexible material tends to resume its initial shape when the deforming member ceases to act on it and, if the deformed surfaces are suddenly released, the material tends to suddenly come back, thus giving a violent blow to any deposited material which does not would not have been detached by the bending of the surface on which it is deposited.
Any suitable flexible material can be used. For use at ordinary temperatures, well vulcanized rubber can be used, or other plastics can be used under special temperature or corrosion conditions. For example, for use at elevated temperature, silicone rubber or flexible plastics based on cellulose compounds can be used. Among other compositions which can be employed under special conditions are vinyl chloride or acetate resins, vinyl butyral resins, poly-tetrafluoroethylene and moldable organic polysulfide compounds and others.
There is a wide variety of such compositions which can be selected for use under particular conditions and the present invention is not limited to any particular matter. It is only necessary that the material be capable of withstanding the conditions of use with regard to temperature, wear resistance and corrosion resistance and that it be flexible enough to allow itself to be deformed and to return to its original shape or form. approximately, immediately when the strain tension is released.
In the application of the invention to centrifugal and other separators, the various parts to which the materials can adhere, such as the cylinder, the collecting hopper, the outlet, etc., of the apparatus can be made of any flexible material. appropriate such as one of those mentioned above. The different parts can be mounted in a relatively rigid enclosure or support forming a jacket into which a fluid or a pressurized gas can be introduced periodically to deform the wall or a part of it.
The various characteristics of the invention are illustrated by way of example in the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a vertical section of a centrifugal or cyclone separator incorporating the invention; Fig. 2 is a vertical section similar to that of FIG.
1 showing the application of the invention to the lower part, outlet or hopper of the separator; Fig. 3 is a similar section of a portion of the centrifugal separator showing the application of the invention to the lower outlet end of the separator only and FIG. 4 is a vertical section showing the application of the invention to a separated material removal outlet or tube.
Fig. 1 shows the application of the invention to a centrifugal or cyclone separator having a vertical cylindrical wall 11 into which air or a gas charged with dust or other particles is introduced tangentially through an inlet pipe 12 and from which the purified or particle-free air or gas is withdrawn through an outlet tube 13 axially passing through an upper plate 14. Below the lower edge of the cylindrical wall 11 is an inverted or contracted conical part or funnel 15 The lower end of the funnel 15 is extended by a down pipe 16 provided with an outwardly facing rim 17 at its lower end.
The above centrifugal separator normally has rigid walls and an outer casing for a flexible coating of the present invention.
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Inside, but away from the surface of the centrifugal separator of Figure 1 ;, there is a gasket of flexible material comprising a cylindrical wall 18 spaced from the interior surface of the rigid cylindrical wall 11 and a top or cover 19 sealed to the upper edge of the cylindrical portion 18 and slightly spaced from the cover plate 14. From the lower edge of the flexible cylindrical wall 18 extends a contracted or funnel-shaped wall 20 spaced from the interior surface of the wall. The funnel 15 which extends to the outlet pipe 16. The wall 20 extends downwardly spaced in a cylindrical extension 21 spaced in the extension or intake pipe 16.
The lower edge of the cylindrical gasket 21 is turned outwards to form a rim 22 which is spaced from the rim 17 by a spacer ring 23.
Inside the intake pipe 13 is a flexible gasket 24 sealed at its lower end to the pipe 13 and at its upper end to the upper end of the pipe 13 from which it is spaced between the ends. In this embodiment, therefore, all interior surfaces of the centrifugal separator are provided with a lining spaced from the wall but conforming to its contour. This packing receives all the particles thrown outwards on the wall of the centrifugal separator. Deposits of this material may collect on the flexible packing and are loosened or loosened from that packing by periodic deformation of the packing.
This deformation can be produced by air or other pressurized gas to clean the casing of the separator and the gasket as shown, for example, in Figure 1 by means of an inlet pipe 25 entering the separator. the space between the walls 11 and
18 of the centrifuge. By admitting air or other fluid under pressure or by removing it under the effect of vacuum, the packing can be deformed so as to free it from adherent deposits which can then fall into the funnel 20 and from there into the outlet pipe 16 packed.
In a similar manner, by suitable pipes under pressure, not shown, it is possible to introduce a pressurized fluid into the space between the outlet pipe 13 and its gasket 24 in the space between the funnel 15, its liner 20 or in selected or limited spaces or areas between the casing and liner. Normally deposits can be loosened by a change in curvature or shape of the packing. However, in some cases it may be desirable to deform the packing alternately. by pressure and suction or vacuum in rapid succession. Such detachment of deposits can be achieved without interrupting the operation of the separator and is therefore desirable in many chemical processes which cannot easily be interrupted.
In the variant shown in FIG. 2, a downwardly tapering hopper 26 which receives the separated material in a separator of any type is provided with a flexible liner 27 spaced from the rigid wall of the funnel or hopper and sealed thereon. 'upper end by a sealing ring 28 and at its lower end by an extension 29 sealed to a socket pipe 30 as shown in FIG. 1. A pipe or tube 31 under pressure passing through the rigid wall of the hopper 26 can bring a pressurized fluid or vacuum or suction into the space between the walls 26 and 27. This arrangement may be desirable for loosening deposits which take quickly on an inclined surface but which cannot form deposits strongly adhering to vertical walls.
In cases where it is necessary to fill only the lower part of the hopper, a variant shown in Fig. 3 can be envisioned in which a lower part of the rigid wall 32 of the hopper is provided with a spaced gasket 33 fixed by bolts 34 at the upper part to the rigid wall 32 and fixed at its lower end as shown in Figs. 1 and 2. In this embodiment, the deposits tending to obstruct the lower part of the hopper can be dislodged in an intake pipe 35 by a pressurized or suction fluid admitted periodically into the space between the walls 32 and 33 by a pipe 36.
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Fig. 4 shows an embodiment of the invention applied to a draw-off pipe 37 for removing deposits from a constricted outlet or hopper. In this embodiment, a flexible gasket 38 is spaced from the interior surface of the wall 37 and sealed at its upper and lower ends 32. A pipe 38 'supplying pressurized fluid into the space between the gasket 38 and the wall. 37 allows the liner to deform periodically to dislodge the collected material and allow it to slide down into the draw-off pipe.
By means of the present invention, the interior surfaces of the walls of centrifugal separators, deposition chambers, receiving hoppers and other inaccessible interior parts of such apparatus or the like can be freed from deposits without stopping or interrupting the operation of the apparatus or shake it with hammers, chains or other vibrators. The bending of the walls makes it possible to detach deposits which would resist the action of hammers or chains.
CLAIMS.
1.- Centrifugal separator characterized in that it comprises a cylindrical wall made of elastic flexible material, a draw-off pipe passing through this cylindrical wall axially to form an annular passage at one end, a rotating inlet in this annular passage, a rigid enclosure for this cylinder and a device for admitting and removing a gaseous medium between 1 :; rigid enclosure and cylindrical wall.