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KLOCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AKTIENGESELLSCHAET, résidant à KOLN-DEUTZ (Allemagne) .
INSTALLATION DE CHAUFFAGE DE MATIERES A FINS GRAINS, PARTICULIEREMENT DE
FARINE CRUE DE CIMENT.
La présente invention concerne une installation pour le chauffa- ge à l'aide des gaz brûlés d'un four, de matières à fins grains, particu- lièrement de farine crue de ciment.
On connaît une installation de ce genre constituée par un certain nombre de séparateurs de poussière centrifuges raccordés de telle manière entre-eux par des conduites, que les gaz brûlés d'un four passent consécu- tivement par ces séparateurs, le tuyau d'évacuation de poussière de chaque séparateur étant raccordé à la conduite des gaz brûlés allant au séparateur précédent, ou à l'extrémité de chargement du four.
La présente invention a pour but de perfectionner une telle instal- lation de façon à réaliser une construction peu élevée. On atteint ce ré- sultat en montant les séparateurs en deux rangées verticales dont chaque fois deux séparateurs sont situés sensiblement à la même hauteur, et la con- duite des gaz brûlés d'un des deux séparateurs est dirigée en substance ho- rizontalement vers l'autre.
Les dessins annexés montrent à titre d'exemple une forme de réa- lisation de l'installation suivant l'invention.
La fig. 1 montre partiellement en perspective et en coupe la nou- velle installation.
Fig. 2 est à une plus grande échelle une coupe suivant la ligne A-B de la fig. 1.
Fig. 3 est une coupe suivant la ligne E-F de la fig. 2.
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Figo 4 montre à une plus grande échelle un détail du dispositif de chauffage.
Figo 5 est un séparateur de finissage et
Figo 6 est une coupe suivant la lign G-H de la fig. 5.
La fige 1 représente un four % çiment 1. A celui-ci est raccor- dé un sac à poussière 24 pourvu de tuyaux d'évacuation de la poussière 26 et 27. Au-dessus du sac à poussière sont montés quatre séparateurs centri- fuges de poussière (cyclones) 3, 7, 9 et 12. Comme on peut le constater, ils sont montés en deux rangées verticales dont chaque fois deux cyclones 3,7 ou 9, 12 sont sensiblement à la même hauteur. La conduite des gaz brûlés 2 débouche tangentiellement dans le cyclone 3. La tubulure de sortie des gaz dépoussiérés 4 du cyclone 3 est pourvue dans le haut d'une chambre de tourbillonnement 5. A celle-ci est raccordée une conduite horizontale 6, de préférence de section carrée. Elle débouche tangentiellement dans le cyclone 7.
La conduite de sortie des gaz dépoussiérés 8 de ce cyclone 7 se dirige obliquement vers le haut pour aboutir dans le cyclone 9. La con- duite de sortie des gaz dépoussiérés 28 de celui-ci est raccordée au cy- clone 12 par l'intermédiaire d'une chambre de tourbillonnement 10 et d'une conduite 11 également de section carrée. La conduite de sortie des gaz dépoussiérés 29 du cyclone 12 est pourvue également d'une chambre de tour- billonnement 16. Cette dernière est raccordée à un séparateur de finissa- ge 45,-par l'intermédiaire d'une conduite 17. Ce séparateur 45 est par exemple avantageusement constitué par quatre cyclones distincts 55 d'un diamètre plus petit. Les conduites de sortie des gaz dépoussiérés 47 des cyclones 55, débouchent dans une conduite collectrice 56. Celle-ci est raccordée à l'aspiration d'uns soufflerie 18.
Les tuyaux d'évacuation des poussières 46 des cyclones 55 débouchent dans un tuyau commun 48. Celui-ci est interrompu et coupé en biseau à son extrémité inférieure. A cet en- droit est monté un clapet 49 susceptible de s'appliquer sur la partie cou- pée en biseau. Il est monté sur un axe 50. Celui-ci peut pivoter dans un carter 51 qui entoure le clapet. A l'extérieur du carter, l'axe 50 porte un levier 53 sur lequel est monté un poids 52 pouvant coulisser. Ce poids est réglé de façon que le clapet ne puisse fermer que faiblement. A l'ex- trémité inférieure du carter 51 se.raccorde le prolongement du tuyau 48.
Celui-ci à son tour débouche à l'extrémité de chargement du four 1.
Au-dessus du cyclone 9 est montée une trémie 19 pour la farine crue de ciment, comportant une roue à augets 20 qui sert de dispositif d'a- limentation et de fermeture étanche. A cette roue 20 se raccorde un tuyau 15. Celui-ci débouche dans la conduite 11, avantageusement près de la pa- roi inté rieure 22 comme montré sur la fig. 2. Sous l'extrémité inférieure du tuyau 15 est montée une plaque de percussion oblique 21. Le tuyau d'é- vacuation des poussières 13 du cyclone 12, aboutit axialement dans la par- tie inférieure de la conduite 8. Comme montré sur la figo 4, un entonnoir 25 ouvert vers le haut est mont$ à une certaine distance de l'extrémité inférieure du tuyau 13 Cet entonnoir.est fixé à cette conduite par les éléments 23. Il comporte dans le bas 1-*ouverture 30.
Une plaque 31 est prévue à une certaine distance sous l'entonnoir auquel elle est fiée par les éléments 32, Dans le tuyau d'évacuation des poussières 14 du cyclone 9 est également monté un clapet basculant 33 pourvu d'un contrepoids 34. Le tuyau d'évacuation des poussières 14 débouche dans la conduite 6 tout com- me le tuyau 15 dans la conduite 11. Le tuyau d'évacuation des poussières 23 du cyclone 7 débouche axialement dans la partie inférieure de la con- duite 2, où il est aussi pourvu d'un entonnoir et d'une plaque comme sur la fig. 4. Le tuyau d'évacuation des poussières 32 du cyclone 3 conduit à l'extrémité de déchargement du four 1. Dans ce tuyau 32 est monté un cla- pet 36 pourvu d'un poids 57.
Pendant la marche de l'installation les gaz brûlés du four à ciment rotatif 1 cheminent d'abord dans le sac à poussière 24 sous l'effet
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de l'aspiration de la soufflerie 18. Dans ce sac 24 se dépose une grande partie de la poussière contenue dans les gaz. Cette poussière est évacuée en permanence ou périodiquement par les tuyaux 26,27. Les gaz brûlés quit- tent le sac à poussière par la conduite 2. De cette dernière, ils débou- chent à grande vitesse tangentiellement dans le cyclone 3. Ceci leur im- pose un tourbillonnement. Ces gaz traversent alors, toujours en tourbil- lonnant, la conduite de sortie pour les gaz dépoussiérés 4. Ils arrivent ensuite dans la chambre de tourbillonnement 5 qu'ils quittent tangentielle- ment.
Les gaz sont ainsi efficacement déviés de la chambre 5 dans la con- duite horizontale 6. Comparativemert à un coude ordinaire la chambre de tourbillonnement offre non seulement l'avantage d'une déviation paisible, mais aussi celui d'une construction peu élevée. A leur sortie de la con- duite 6 les gaz poursuivent leur chemin par les cyclones 7, 9, 12 et le cy- clone de finissage 45. Après cela ils sortent par la soufflerie 18, à l'air libre.
La farine crue de ciment se trouvant dans la trémie 19 est dis- tribuée par la roue à augets 20 dans le tuyau 15 qu'elle traverse à une as- sez grande vitesse. Elle rencontre alors la plaque de percussion 21 qu'el- le quitte bien meuble pour arriver dans la conduite 11. Dans cette dernière la farine de ciment est entraînée par le courant des gaz vers le cyclone 12. La vitesse des gaz, par exemple de 25 à 30 m sec., est telle qu'il n'y a pratiquement pas de dépôt de poussière dans la conduite 11.
Comme la fa- rine crue est intrqduite près de la paroi intérieure 22 de la conduite 11, ses particules sont en majeure partie entraînées parallèlement à cette pa- roi dans le cyclone 12. ' Ainsi que le montre clairement la fig. 2, dans ce cylone les particules sont projetées par la force centrifuge progressi- vement de la voie intérieure vers la voie extérieure jusqu'à ce qu'elles arrivent enfin tout près de la paroi du cyclone. Les particules sont ainsi mises intimement en contact avec les gaz, ce qui assure une transmission efficace de la chaleur. Les particules de farine glissent ensuite vers le bas le long de la paroi du cyclone pour aboutir dans le tuyau 13. Elles tombent alors dans l'entonnoir 25 qu'elles remplissent, son ouverture 30 étant relativement petite.
Enfin, la farine crue déborde de l'entonnoir, tandis qu'une petite partie passant par l'ouverture 30 déborde de la pla- que 31. Cette dernière est maintenue à une distance telle de l'ouverture 30 de l'entonnoir, qu'à cet endroit il ne puisse se produire d'obstruction par la matière. Cependant, l'entonnoir rempli constitue une fermeture et empêche que les gaz pénètrent dans le tuyau 13. Comme l'ouverture 30 de l'entonnoir laisse continuellement s'écouler une faible quantité de farine crue, le contenu de l'entonnoir 25 est maintenu en mouvement et la vidange de celui-ci est ainsi assurée à l'arrêt de l'installation. De cette ma- nière, les matières humides ou collantes ne peuvent adhérer en cuisant.
Il peut être avantageux de pouvoir régler la profondeur de pé- nétration du tuyau 13 dans l'entonnoir 25. Elle sera de préférence déter- minée par la densité de la farine crue et par la différence de pression existant à cet endroit entre l'intérieur du tuyau 13 et l'intérieur de la conduite 8.
La farine crue tombant du tuyau 13 dans la conduite 8 est en- traînée par les gaz passant dans cette dernière, vers le cyclone 9. La farine qui se dépose dans ce cyclone sort par le tuyau 14. Le clapet 33 de ce tuyau s'ouvre dès qu'une certaine quantité de farine qrue s'est ac- cumulée. Il s'ouvre alors suffisamment pour laisser tomber la farine; cette dernière empêche ainsi que les gaz pénètrent dans le tuyau 14. De celui-ci la farine arrive dans la conduite 6 et enfin dans le cyclone 7.
Dans cette conduite 6 les gaz cheminent aussi à une vitesse telle que les particules de farine ne peuvent se déposer, mais sont entraînées dans le cyclone 7 de la même façon que dans la conduite 11 et le cyclone 12. La farine crue déposée dans ce dernier cyclone passe par le tuyau 23 pour
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tomber dans la conduite 2 et être entraînée dans le cyclone 3. La farine crue séparée dans ce cyclone tombe par le tuyau 32 dans le four rotatif 1.
Le clapet 36 empêche les gaz du four de s'échapper par le tuyau'32= La farine crue récupérée dans le cyclone de finissage arrive par le tuyau 48, également dans le four rotatif lo Ici aussi le clapet 49 empêche les gaz du four de monter dans le tuyau 48.
Ainsi qu'il ressort de ce qui précède au lieu de l'entonnoir 25 et de la plaque 31 on peut aussi utiliser un clapet basculant pour empêcher la pénétration des gaz par le tuyau 13 ; vaut également pour le tuyau 23.
Le traitement thermique substantiel de la farine crue de ciment dans l'installation suivant l'invention, n'a pas lieu dans les conduites de raccordement 2,6, 8 et 11, mais bien dans les cyclones. On peut donc utiliser des conduites de petites dimensionso Il est avantageux que les cyclones 3, 7 et 9 de même que les conduites 2,6, 8 et 11 soient pourvus d'une maçonnerie extérieure ou d'une enveloppe thermiquement isolante, ce qui réduit les pertes de chaleuro
Grâce au montage ho rizontal des conduites 6 et 11 de même qu'au montage particulier en oblique des conduites 2 et 8, l'installation de chauffage suivant l'invention peut être construite relativement basse.
Ceci est particulièrement avantageux lorsque cette installation doit être montée dans des bâtiments existants ou lorsque les conditions locales, par exemple de mauvaises fondations, nécessitent une construction la plus basse possible.
Comme cyclone distinct pour la séparation des poussières restan- tes, on utilise avantageusement un cyclone suivant la forme de réalisation montrée sur la fig. 5. Ce cyclone possède une enveloppe cylindrique 37 qui dans le bas débouche dans un réservoir 38. Dans l'embouchure du cylindre 37 est monté un cône tronqué 39 de telle sorte qu'entre celui-ci et la pa- roi du cylindre 37, il subsiste un espace annulaire 40. Le réservoir 38 se termine vers le bas en forme d'entonnoir. A ce dernier se raccorde le tuyau 43 pour l'évacuation des poussières. L'enveloppe 37 comporte dans le haut une chambre de tourbillonnement 41. Elle est traversée par une conduite de sortie 42 pour les gaz dépoussiérés.
L'extrémité inférieure de cette dernière pénètre faiblement dans l'enveloppe 37. Cette conduite 42 porte à son extrémité supérieure une chambre de tourbillonnement 53.
La poussière séparée tombe par la fente 40 dans le réservoir 38 pour être évacuée par le tuyau 43. Ce cylone montré sur la figo 5 permet d'obtenir une séparation très poussée dans particules de poussière. Comme montré sur la figo 6, les différents cyclones sont avantageusement montés en pa- rallèleo Dans ce cas, leurs chambres de tourbillonnement 41 sont raccor- dées à une conduite commune 54 d'air poussiéreux et les chambres 53 à une conduite commune 55 d'air dépoussiérée La vitesse des gaz traversant les conduites 54 et 55 est telle qu'il ne s'y dépose pas de particules de matière ; vaut aussi pour les conduites 17 et 56 de la fig. 1.
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