<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention se rapporte aux appareils pour le refroidissement des matières, et concerne plus particulièrement les appareils de refroidissement'-, du type à tam bout monté horizontalement; destine en particulier au traitement de matières.autres hautes température.
Selon une caractéristique d'un type bien connu d'appareil de refroidissement à tambour rotatif monté horizontalement, la matière est supportée à l'intérieur du tambour par une.construction, formant chambre interne de traitement, qui augmente graduellement de diamètre de l'extrémité.alimentation à l'extrémité décharge, pour former une surface de support inclinée par rapport à l'axe du tambour. Cette surface inclinée fait avancer axialement la matière dans le tambour, et augmente ainsi l'épaisseur de la couche à mesure que la matière s'appro- che de l'extrémité décharge du tambour.
Puisqu'il n'y a en général aucun ou un léger changement seulement, dans les caractéristiques physiques de la matière en cours de refroidissement, les variations de l'épaisseur de la cou- che de matière influencera préjudiciablement la réparti- tion uniforme du milieu réfrigérant dans la couche.
En outre, les appareils de refroidissement du type susdit introduisent le milieu réfrigérant dans des passages s'étendant axialement s'ouvrant radialement vers l'intérieur, ces passages étant formés dans la construc- tion constituant la chambre interne de traitement, pour un écoulement radial dudit milieu à travers la matière sur toute la longueur de la couche. En outre, le milieu réfrigérant ayant traversé radialement la couche de ma- tière doit habituellement s'écouler concurremment à l'a- vancement de la matière sur le reste de la longueur du
<Desc/Clms Page number 2>
tambour avant d'être libéré à l'extrémité décharge de ce dernier.
Il résulte en particulier de ce mode d'intro- duction que le milieu réfrigérant qui aborde la matière par les parties des passages adjacentes à l'extrémité' de décharge du tambour ne peut recueillir qu'une faible quan- tité de chaleur, ce qui réduit l'efficacité de cette par- tie du milieu réfrigérant. En outre la nécessité pour le milieu réfrigérant ayant traversé la matière, de s'écouler concurremment et en contact avec la surface supérieure de la matière avançante, expose la matière relativement froi- de arrivée à proximité de l'extrémité décharge du tambour, du milieu relativement chaud qui vient de traverser la partie la plus chaude de la couche à l'extrémité alimen- tation du tambour d'où l'existence d'un échange indésira- ble de chaleur.
Une difficulté supplémentaire était liée dans le passé à l'évacuation du milieu réfrigérant à une tem- pérature permettant une récupération économique de la cha. leur absorbée par ce milieu en vue d'autres opérations, telles que le préchauffage d'air de combustion pour étuves, séchoirs, etc... En d'autres termes, l'agent de refroi- dissement passant dans les différentes parties axialement espacées de la couche de matière dans le tambour absorbe des quantités de chaleur différentes, et seule la partie. à la plus haute température renferme une quantité suffi- sante de chaleur pour justifier sa récupération.
L'invention vise un appareil de refroidissement du type à tambour monté horizontalement qui soumet une couche allongée de matière chaude au refroidissement ef- fectué par échange direct de chaleur avec un agent gazeux de refroidissement pendant que la matière avance le long de la couche.
<Desc/Clms Page number 3>
Elle a aussi pour objet un appareil de refroi- dissement du type-ci-dessus qui isole suffisamment l'agent de refroidissement introduit en différentes parties axia- lement espacées de la couche de matière pour en empêcher le préchauffage par exposition à la chaleur rayonnée.par la matière la plus chaude à la partie terminale d'alimen- tation du refroidisseur.
L'invention offre également un appareil de re- froidissement destiné à soumettre une couche allongée de matière à l'action de refroidissement d'un agent gazeux qui passe en échange direct de chaleur avec la matière et à évacuer l'agent de refroidissement de manière que la ma- tière se trouvant dans la partie refroidie de la couche ne soit jamais exposée à l'agent gazeux ayant traversé la ma- tière avançant dans la-partie la plus chaude de la couche.
L'invention offre en outre un appareil destiné à soumettre une couche de matière à l'effet de refroidis- sement d'un agent gazeux et à évacuer séparément les par- ties de l'agent gazeux ayant passé en échange de chaleur - avec les parties progressivement plus froides de la, cou- che.
D'autre part, l'invention offre un appareil destiné à soumettre une couche de matière à l'effet de re= froidissement d'un agent gazeux et à régler séparément les volumes d'agent gazeux qui passent en échange de chaleur avec les parties les plus chaudes et également avec les parties progressivement plus froides de la couche.
L'invention offre encore un appareil destiné à soumettre une couche de matière à l'effet de refroidisse- ment d'un agent gazeux et à régler indépendamment le volu me d'agent gazeux qui passe en échange de chaleur avec la partie la plus chaude de la couche pour contrôler la tem-
<Desc/Clms Page number 4>
pérature est ainsi .réglée étant évacué séparément de l'ap- pareil.
L'invention offre encore un appareil pour le refroidissement d'une couche allongée de matière, permet- tant un réglage séparé de la profondeur de matière dans les difîérentes parties de la couche, de la quantité d'a- gent gazeux de refroidissement s'écoulant en échange de chaleur avec ces différentes parties, ainsi que de la dis- position des parcours d'écoulement par lesquels l'agent de'refroidissement est introduit en vue de cet échange de chaleur.
Un appareil suivant l'invention comprend une enveloppe extérieure montée rotative, caractérisée par une pluralité d'auvents radiaux, s'étendant axialement, cir- conférentiellement espacés à la surface interne de cette enveloppe extérieure pour former une série annulaire de passage de fluide de traitement, s'ouvrant radialement vrs l'intérieur, une enveloppe intérieure formée sur les bords internes de ces auvents, lesquels sont conformés de manière à continuer une sortie pour chacun desdits passa- ges de fluide, des moyens pour introduire la matière à une extrémité de l'appareil afin de former une couche s'éten- dant axialement, supportée sur l'enveloppe intérieure, des moyens pour décharger la matière de la couche à l'ex- trémité opposée de ladite enveloppe,
une pluralité d'en- sembles de barrages annulaires montés sur les bords inter- nes des auvents en des points axialement espacés le long de l'enveloppe intérieure et s'étendant radialement vers l'intérieur de cette dernière pour déterminer l'écoulement axial de la matière dans ladite couche, un cloisonnement divisant les parties terminales desdits passages adjacents aux moyens d'introduction de matière, en sections distino tes internes et externes, des moyens pour clore les extre-
<Desc/Clms Page number 5>
Élites internes de-,chacune de ces sections internes, et une rampe fixe de distribution de fluide de refroidissement adaptée à fermer les extrémités externes des sections in- ternes et externes de certains de ces passages,
cette ram- pe comportant une ouverture d'admission pour l'introduc- tion du fluide de traitement dans les sections internes et externes des passages, disposée radialement extérieure- ment par rapport à la couche de matière, et une ouverture d'échappement pour évacuer le fluide de traitement des sec- tions internes\et externes de certains passages qui sont espacés circonférentiellement par rapport à la couche de matière.
Sur les dessins annexés, faisant partie de la présente demande et. sur lesquels les mêmes caractères de référence désignent les parties identiques de toutes les figures, - la figure 1 est une élévation de côté, avec arrachement partiel, d'un appareil de refroidissement se- lon l'invention; - la figure 2 est une élévation en bout de l'ex- trémité alimentation de l'appareil représenté à la figure
1 ; - la figure 3 est une coupe verticale suivant la ligne 3-3 de la figure 1; - la figure 4 est une coupe longitudinale de. la partie alimentation de l'appareil, suivant la ligne 4-4 de la figure 2; - la figure 5 est une vue de détail en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 2; - la figure 6 est une vue de détail en coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 2 ;
- la figure 7 est une vue de détail en coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 2 ;
<Desc/Clms Page number 6>
- la figure 8 est une élévation fragmentaire en bout de la rampe de distribution de gaz de refroidisse- ment, au bas de l'extrémité alimentation de l'appareil de refroidissement, le raccord d'admission et les plaques d'obturation étant enlevées ; - la figure 9 est une coupe fragmentaire sui- vant la ligne 9-9 de la figure 8; - la figure 10 est une coupe suivant la ligne 10-10 de la figure 8; - la figure 11 est une vue fragmentaire en plan des auvents tangentiels au bas de la partie alimentation de l'appareil et des supports des extrémités des auvents; - la figure 12 est une coupe verticale suivant la ligne 12-12 de la figure 11;
- la figure 13 est une vue fragmentaire en plan des parties terminales des auvents tangentiels des sec- tions adjacentes de l'appareil de refroidissement; - la figure 14 est une coupe verticale suivant la ligne 14-14 de la figure 13; - la figure 15 est une coupe longitudinale sui- vant la ligne 15-15 de la figure 14; - la figure 16 est une vue éclatée de l'un des barrages annulaires de retenue utilisés dans l'appareil de refroidissement.
Si l'on considère les dessins qui représentent à titre d'illustration, une forme préférée de réalisation de l'invention, et plus particulièrement la figure 1, la référence 15 désigne une enveloppe extérieure cylindrique qui est supportée pour rotation sur un axe horizontal, au moyen de bandages habituels 16 et de tourillons 17. La rotation est communiquée à la paroi 15 par un pignon, non représenté, qui est monté dans le carter 18, en prise avec une couronne dentée 19 fixée à la périphérie de l'en-
<Desc/Clms Page number 7>
veloppe extérieure 15. Le pignon est entraîné par un mo- teur 21 par l'intermédiaire d'un accouplement flexible 22 et d'un engrenage réducteur 23.
Des galets d'appui 24 s'engagent sur les -côtés de l'un ou des deux bandages 16, comme représenté à la figure 4, pour empêcher le déplace- ment axial de la paroi 15 par rapport aux tourillons 17.
Si l'on considère maintenant les figures 1, 3 et 4, pour la description détaillée de la construction interne de l'enveloppe 15, on voit qu'un certain nombre d'auvents radiaux 25 s'étendent axialement, sont montés en des points circonférentiellement espacés sur la surface interne de la paroi 15 pour former des passages 26 de flui- de de refroidissement, entre les paires adjacentes d'au- vents les auvents 25 vont en diminuant dans le sens longi- tudinal de manière que leurs bords intérieurs divergent vers l'extérieur, par rapport à l'axe de l'enveloppe, de l'extrémité alimentation à l'extrémité décharge de cette dernière, de sorte que la dimension radiale de chaque pas- sage 26 diminue à mesure que le passage approche de l'ex- trémité décharge de l'enveloppe.
Sur les bords internes des auvents radiaux 25 adjacents à l'extrémité alimenta- tion de l'enveloppe 15, est montée une couronne 27 qui sup' porte la plaque 28 d'extrémité alimentation. Cette plaque 28 comporte une ouverture centrale 29 par laquelle la ma- tière peut être introduite à l'intérieur de l'enveloppe' 15. L'extrémité décharge de cette dernière est pourvue d'une plaque 30, représentée à la figure 1, et un ajutage de décharge 31 dépasse de la plaque 30 axialement vers l'extérieur, autour de l'ouverture de décharge non repré- sentée de cette plaque 30. L'extrémité extérieure de l'ajutage de décharge 31 débouche'dans la hotte de déchar- ge habituelle 32, et la matière entrant dans la hotte se
<Desc/Clms Page number 8>
décharge par une ouverture située en bas de cette dernière.
Les gaz de refroidissement sortant de l'extrémité décharge de l'enveloppe 15 s'évacuent par la partie supérieure de la hotte 32.
En des points longitudinalement espacés entre . la plaque 28 d'alimentation et la-plaque 30 de décharge, des ensembles de barrages annulaires 33 sont montés sur les bords internes des auvents radiaux 25 d'où ils s'éten- dent radialement vers l'intérieur. Tous les ensembles de barrages 33 sont construits de manière identique sauf que l'ensemble le plus proche de la plaque d'alimentation 28 comporte une partie de bord externe 34 s'étendant radia- lement vers l'extérieur au delà des bords internes des au- vents radiaux 25 aux fins décrites ci-dessous. Tous les ensembles de barrages ont des diamètres extérieurs et des puvertures centrales augmentant progressivement de l'extré- mité alimentation à l'extrémité décharge de la paroi 15.
Cette augmentation progressive des dimensions des ensembles de barrages 33 permet le montage de ces dernier en des points longitudinalement espacés le long des bords.inter- nes des auvents radiaux diminuant dans le sens axial, 25, alors que la largeur radiale des ensembles est maintenue sensiblement égale.
Si l'on se réfère maintenant aux figures 4 et 16 pour une description détaillée de l'un des ensembles de barrages annulaires 33, on remarquera que ces ensembles sont constitués de quatre couronnes segmentaires, les seg- ments associés 35 formant une couronne extérieure 36, les segments associés 37 formant une seconde couronne 38, les segments associés 41 formant une troisième couronne 42, et la quatrième couronne étant formée par les segments associés 43. Ces segments associés, formant chacune des quatre couronnes, réservent entre leurs extrémités adja-
<Desc/Clms Page number 9>
centes, un espace, suffisant pour permettre leur dilatation sous l'effet de la chaleur.
Les couronnes 36, 38, 42 et 44 de chaque ensemble, ont des couvertures centrales et des diamètres extérieurs diminuant progressivement et sont agencées de manière que les couronnes 36 et 42 se situent sur un plan,' et les couronnes 38 et 44 sur un.second plan, avec les bords des couronnes adjacentes se chevauchent.
Les bords à recouvrement des couronnes 36, 38, 42 et 44 sont mutuellement fixés de manière convenable démontable.
Des plaques de jonction 45 relient de manière démontable les parties terminales adjacentes des segments 43 consti- tuant la couronne interne 44 de sorte que les couronnes assemblées forment une construction rigide. Il est évi- dent toutefois, que le démontage successif des couronnes progressivement de la couronne intérieure, ou quatrième couronne à la couronne extérieure, ou première couronner agrandira graduellement l'ouverture centrale et diminuera la largeur radiale de l'ensemble de-barrage annulaire par rapport aux bords internes des auvents radiaux 25.
Sur les deux faces de!la couronne extérieure .
36 de chaque ensemble de barrage 3 sont montés un certain nombre de supports 46 d'auvents, 'comme le montrent les fi- gures 3 et 13 à 15, inclusivement, et des supports simi- laires 46 sont montés sur la face interne de la plaque d'alimentation 28, comme le montrent les figures 11 et 12.
En outre, d'autres supports semblables d'auvents, non re- présentés, sont montés sur la face interne de la plaque de décharge 30. Un certain nombre d'auvents tangentiels,
47, 'étendant axialement, sont disposés entre les paires adjacentes d'ensembles de barrages annulaires 33 ainsi qu'entre la plaque d'alimentation 28 et la plaque 30 de l'extrémité décharge, et leurs ensembles de barrage adja- cents pour former une enveloppe interne de support de cou-
<Desc/Clms Page number 10>
che de matière. Les extrémités opposées des auvents tan- gentiels 47 reposent sur les supports 46 de manière à coulisser sur ces derniers, et une partie de bord longi- tudinal de chaque auvent tangentiel est rigidement reliée au bord interne de l'auvent radial associé.
Les parties de bords longitudinaux des auvents tangentiels adjacents 47 se chevauchent circonférentiellement et sont supportées mutuellement espacées pour former la sortie de chaque passage de fluide de refroidissement 26.
Les auvents tangentiels 47 ont, en coupe trans- versale, une forme telle que les sorties formées entre leurs bords à recouvrement débouchent vers l'arrière par rapport au sens de rotation de l'enveloppe 15 afin que la couche de matière supportée par les auvents tangentiels ne puisse s'épancher dans les passages 26 pendant la rotation de l'enveloppe 15. En outre, l'engagement à glissement entre les supports 46 d'auvents et les extrémités opposée des auvents tangentiels 47 permet la dilatation ou la ' contraction longitudinales de ces derniers, dues aux varia- tions de températures auxquelles ces auvents sont soumis.
Comme le montre plus clairement la figure 12, des cloisons, constituées par exemple par un certain nom- bre de plaques 48 montées sur les paires adjacentes d'au- vents radiaux 25 et s'étendant circonférentiellement entre celles-ci, divisent la partie terminale de chaque passage 26 adjacent à l'extrémité alimentation de la paroi 15, en une section interne 49 et une section externe 50;
la section interne ayant une dimension radiale sensiblement plus petite que la section externe. 'Le bord interne de chaque plaque 48 se termine en un point situé entre les extrémités de l'enveloppe 15, et à ce bord sont associés des moyens .destinés à obturer l'extrémité interne de la section intérieure 49 ainsi formée, pour isoler complète
<Desc/Clms Page number 11>
ment et supprimer toute communication entre cette section interne et la section externe 50 ou les passages 26. Dan la forme de réalisation représentée, le bord interne de .
chaque plaque 48 se termine et est relié au bord extérieur 34 de l'ensemble de barrage annulaire 33 adjacent à la plaque d'alimentation 28, lequel bord de l'ensemble dépas- se radialement vers l'extérieur au delà des bords internes des auvents radiaux 25.. Le bord extérieur 34 constitue donc une paroi d'obturetion de l'extrémité interne de la section intérieure 49 de chaque passage 26. Le bord d'ex- trémité extérieure de chaque plaque 48 se termine .en ali- gnement avec les bords d'extémités de l'enveloppe 15 et de la couronne 27.
Comme on le voit mieux aux figures 1, 2 et 4, une rampe de distribution de gaz de traitement 51 est mon- tée en position fixe adjacente à l'extrémité alimentation de l'enveloppe 15, suèdes supports latéraux opposés 52 ainsi que sur un support inférieur 53. La rampe 51 est constituée par des couronnes intérieures et extérieures concentriquement agencées et radialement espacé, 54.et 55, respectivement, qui sont alignées en aboutement avec la couronne 27 et l'enveloppe 15. Un ensemble de joint ap- proprié 56 empêche la fuite du fluide de traitement par l'espace compris entre les extrémités adjacentes de la couronne interne 54 et la couronne 27, et un ensemble de joint similaire 57 empêche la fuite dudit fluide entre les extrémités adjacentes de la couronne extérieure 55 et l'enveloppe 15.
Comme.on peut le voir aux figures 2 et 5 à 7, inclusivement, les couronnes intérieures et extérieu- res 54 et 55 sont supportées concentriquement au moyen d'âmes 58 disposées radialement, s'étendant entre les cou- ronnes et fixées à ces dernières.
On se rendra facilement compte que la matière
<Desc/Clms Page number 12>
supportée sur la paroi intérieure formée par les auvents tangentiels 47 sera entraînée en remontant partiellement autour de la paroi par la rotation de celle-ci. Comme le montre la figure 2, une ouverture d'admission 59 est amé- nagée entre les couronnes intérieures et extérieures 54 et 55 le long de la partie de la rampe de distribution en alignement avec les passages 26 qui sont situés radiale- ment à l'extérieur par rapport à la couche de matière dans l'enveloppe rotative 15.
Dans la zone diamétralement opposée de la rampe de distribution 51 se trouve une ou- verture d'échappement 60 qui s'étend sur une partie de la rampe en alignement avec les passages 26 circonférentielle-' ment espacés par rapport à la position de la couche de matière dans l'enveloppe rotative 15. Les extrémités ex- térieures des passages 26 ne se trouvant pas en aligne- . ment soit avec l'ouverture d'admission 59, soit avec celle d'échappement 60 sont fermées par des moyens d'obturation incorporés à la rampe 51.
Comme représenté, la partie supérieure de la rampe 51 comprise entre les extrémités adjacentes des ouvertures d'admission et d'échappement 59 et 60 est fermée par une contre-,plaque 61 et par une pla- que d'obturation 62 qui est démontable pour permettre le réglage-de la dimension de l'ouverture d'admission 59 comme décrit plus loin. La partie inférieure de la rampe 51, comprise entre les extrémités adjacentes des ouvertu- res d'admission et d'échappement 59 et 60 est fermée par une plaque d'obturation 63 qui est démontable pour permet- tre l'inspection des passages 26 et par une plaque d'obtu- ration. 64 également démontable permettant le réglage de la dimension de l'ouverture d'admission 59.
En travers des ouvertures d'admission et d'é- chappement 59 et 60, entre les paires adjacentes d'âmes 58, s'étendent circonférentiellement un certain nombre de
<Desc/Clms Page number 13>
plaques 65 qui sont longitudinalement alignées avec les plaques 48 pour diviser l'ouverture d'admission en sections intérieure et extérieure 66 et 67, respectivement, ainsi que pour diviser l'ouverture d.'échappement en sections intérieure et extérieure 68 et 69, respectivement. 'Ces sections intérieures et extérieures des ouvertures d'ad- mission et d'échappement sont en alignement avec les sec- tions intérieures et extérieures 49 et 50 des passages 26 àssociés, comme le montrent clairement les figures 5 à 7 inclusivement.
. Si l'on se reporte à la figure 2, une cloison 70 est montée entre les couronnes intérieure et extérieure 54 et 55 de la rampe de distribution 51 à chaque extrémi- té de l'ouverture d'admission 59. Les deux cloisons 70 ont une construction identique mais opposée, la cloison supérieure 70 étant représentée à la figure 7 et la cloi- son inférieure aux figures 8 à 10, inclusivement.
Chaque cloison 70 se compose d'une partie triangulaire 71 qui s'étend radialement entre les couron- nes intérieure et extérieure 54 et 55, d'une seconde par- tie triangulaire 72 qui s'incline vers l'intérieur de ma- nière que son bord interne s'étende obliquement'entre les couronnes intérieure et extérieur, et d'un rebord 73 qui part du bord interne de la seconde partie en direction de l'extérieur. Aux bords internes des couronnes 54, 55, les extrémités de l'ouverture d'admission 59 divergent donc extérieurement le long des bords internes obliques des parties triangulaires 72.
Des rebords-guides 74, 75, s'étendent circonférentiellement le long des couronnes 54,55, respectivement, en partant des extrémités opposées de l'ouverture d'admission 9 en direction du milieu de cette dernière, et un rebord-guide supplémentaire.76 est monté sur les bords internes des plaques 65 adjacentes
<Desc/Clms Page number 14>
aux extrémités opposées de l'ouverture d'admission.
L'appareil peut être pourvu de moyens permet- tant de faire varier le débit du fluide de refroidissement de l'ouverture d'admission 59 dans les sections intérieu- res et extérieures en alignement 49 et 50 des passages 26.
Dans la forme de réalisation représentée, un dispositif d'étanchéité 77 est monté de manière réglable sur le re- bord 73 de chaque cloison 70 pour s'engager à glissement sur les surfaces extérieures de plaques de registre inté- rieure et extérieure en arc de cercle, 78 et 79, respec- tivement, La face interne de la plaque intérieure de re- gistre 78, à chaque extrémité de l'ouverture d'admission 59 s'engage, sur ses bords opposés, sur les rebords-gui- des correspondants, 74 et 76; les plaques extérieures de registre-79 s'engagent de même sur les rebords-guides associés 75,. 76. Chaque plaque de registre 78, 79, est donc circonférentiellement réglable par rapport à l'ouver- ture d'admission 59.
Chacune des plaques intérmeyres de registre 78 est fixée à sa position de réglage par un tenon 80 qui est monté sur la plaque et relié de manière démontable à une barrette en arc-de-cercle 81 normalement recouverte par la plaque. d'obturation associée 62 ou 64. Les plaques extérieures de registre 79 sont de même pourvues de tenons 82 fixés de manière démontable aux barrettes 83 pour fixer les plaques 79 à leurs positions de réglage.
Il est évident que l'on peut faire varier la dimension de la section intérieure 66 de l'ouverture d'ad- mission 59 par le mouvement relatif des plaques intérieu- res de registre 78 en sens inverse, et que l'on peut fai- re varier la position de la section intérieure par le déplacement conjoint des plaques intérieures de registre.
De même, on peut faire varier la dimension et la position
<Desc/Clms Page number 15>
de la section extérieure 67 de l'ouverture d'admission 59 en réglant les positions des plaques extérieures de regis- tre 79.
Si l'on considère maintenant les figures 1, 2 et 5, on remarquera que sur la rampe de distribution.5% est monté un raccord d'admission 84 dont une extrémité est en arc- de-cercle pour raccordement à la rampe de distribution en alignement avec l'ouverture d'admission 59, et dont l'autre l'extrémité comporte une ouverture circulaire entourée d'un rebord périphérieur 85 pour rac- cordement à la canalisation de l'installation d'alimenta- tion en gaz de traitement, non représentée.
Il est évi- dent que le fluide de traitement introduit par le raccord 84 s'écoule à la fois dans les sections intérieure et extérieure 66 et 67 de'l'ouverture d'admission 59 de la rampe 51, ainsi que dans les sections intérieures et ex- térieures 49 et 50 des passages 26 qui sont en alignement avec les parties ouvertes des sections intérieure et ex- térieure comprises entre les plaques de registre associées 78 et 79.
Comme le montrent clairement les figures 2 et 6, sur la rampe 51 est également monté un raccord d'échap- pement 86 dont l'extrémité interne est en arc-de-cercle pour raccordement à la rampe en; alignement avec l'ouvertu- re d'échappement 60, alors que son extrémité externe forme deux ouvertures d'échappement 87, 88, qui sont entourées de rebords périphériques 89 et 90, respectivement, pour raccordement des canalisations d'échappement distinctes, non représentées. Une cloison en arc-de-cercle 91 est montée dans le raccord d'échappement 86 en alignement lon gitudinal avec les plaques 65 situées entre les âmes 58
EMI15.1
dans l'ouver-tur.e-d'écheppement 60, et avec le bord d'ex-
<Desc/Clms Page number 16>
trémité interne de la cloison en aboutement avec les bords d'extrémité externe des plaques 65.
La cloison 91 divise le raccord d'échappement 86 en sections intérieure et ex- térieure 92 et 93, respectivement, en alignement avec les sections intérieure et extérieure 68, 69, de l'ouverture d'échappement 60 ainsi qu'avec les sections intérieures et extérieures 49, 50 des passages 26 correspondants.
A l'extrémité externe du raccord d'échappement 86, la cloison 91 s'étend entre les deux ouvertures d'é- chappement 87, 88, de sorte que l'ouverture 87 communique seulement avec la section intérieure 92 du raccord et avec- les sections intérieures en alignement 60 et 49 de l'ou- verture 60 et des passages 26 correspondants. De même, l'ouverture d'échappement 88 communique seulement avec la section extérieure 93 du raccord 86 et avec les sections extérieures 69 et 50 de l'ouverture 60 et des passages 26 correspondants.
On voit donc que le fluide de traitement reti- ré par l'ouverture 87 est obligé d'entrer dans les sec- tions intérieures 49 des passages 26 en alignement ,avec la section intérieure 68 de l'ouverture d'échappement 60 à travers les sorties de ces passages entre la plaque d'alimentation 28 et l'ensemble de barrage annulaire 33 immédiatement adjacent à celle-ci. Le fluide de refroi- dissement retiré par l'ouverture 88, d'autre part, peut. entrer dans les sections extérieures 50 des passages 26 en alignement avec la section extérieure 69 de l'ouvertu- re d'échappement 60 à travers les sorties de ces passages situées entre les paines adjacentes d'ensembles de barra- ges annulaires 33 et entre la plaque 30 d'extrémité de décharge et l'ensemble de barrage immédiatement adjacent à cette dernière.
Si l'on se reporte maintenant aux figures 1 à
<Desc/Clms Page number 17>
4 inclusivement, pour une description détaillée du fonc-' tionnement de l'appareil de refroidissement représenté, chaque ensemble de barrage annulaire 33 doit être monté avec le 'nombre correct de couronnes 36, 38, 42 et 44 pour assurer l'épaisseur désirée de la couche de matière dans le refroidisseur. A cet égard on remarquera que l'ensem- ble de barrage 33 immédiatement adjacent à la plaque 28 d'extrémité alimentation peut être monté avec'un plus grand nombre de couronnes que les autres ensembles de bar- rage afin que l'épaisseur de matière de cette partie de la couche comprise entre la plaque 28 et ce barrage 33 soit plus grande que l'épaisseur de tout le reste de la couche.
On ajuste ensuite les plaques de registre 78, 79, pour régler le débit de refroidissement dans les sec- tions intérieure et extérieure 66, 67, de l'ouverture d'admission 59 et dans les sections intérieures et exté- rieures en alignement 49 et 50 des passages 26. Naturel- lement, les plaques de registre 78, 79, doivent toujours être disposées de manière que les ouvertures formées entre elles soient alignées avec les seules sections intérieu- res et extérieures 49 et 50 des passages 26 qui se trou- vent radialement extérieurement par tapport à la couche de matière supportée sur les auvents tangentiels 47. Sinon, le fluide de refroidissement passerait par les ouvertures de sortie entre les bords à recouvrement des auvents tan- gentiels sans pénétrer dans la couche de matière.
L'é- paisseur de matière entre la plaque d'alimentation 28 et l'ensemble de barrage annulaire 33 suivant, pouvant être plus grande que celle de tout le reste de la couche, l'es' pacement angulaire entre les plaques' 78 peut être supé- rieur à celui compris entre les plaques de registre 79.
D'autre part, l'espacement compris entre les plaques de
<Desc/Clms Page number 18>
registre 78 peut être réduit pour limiter le débit de fluide de refroidissement à travers la partie la plus chaude de la couche comprise entre la plaque d'alimenta- tion 28 et l'ensemble de barrée 33 suivent. On peut ain- si augmenter la température du fluide passant à travers cette partie de la couche, davantage qu'en admettant entre les plaques de registre 78 un plus grand volume de fluide.
On met alors le moteur 21 en marche pour faire tourner l'enveloppe 15 et la construction montée sur cel- le-ci. On introduit ensuite la matière à refroidir dans l'enveloppe 15 par l'ouverture 29 de la plaque d'alimenta- tion 28, au moyen d'une goulotte 94, ou dispositif analo- gue, comme représenté à la figure 1. La matière introdui- te forme une couche supportée par les auvents tangentiels 47, et avançant axialement dans l'enveloppe 15 grâce à l'inclinaison des auvents tangentiels par rapport à la paroi.
Naturellement, la profondeur de la couche de ma- tière supportée par les auvents 47 est déterminée par les largeurs radiales des ensembles de barrages annulaires 33 qui sont réglables comme précédemment décrit, pour assurer l'épaisseur de couche correcte selon la température et les caractéristiques physiques de la matière particu- lière à refroidir. Grâce à l'agencement incliné des au- vents tangentiels 47 par rapport à la paroi 15, et à la tendance de la matière à l'intérieur de la paroi à attein dre un niveau auquel la surface supérieure de la matière est presque parallèle à l'axe de la paroi, l'épaisseur de la couche augmente vers l'extrémité décharge de la paroi.
L'épaisseur, de matière dans la partie de la couche compri- se entre la plaque d'alimentation 28 et l'ensemble de bar- rage 33 adjacent, peut être supérieure à celle de la ma- tière dans le reste de la couche, selon la précédente description. Cependant les autres ensembles de barrages
<Desc/Clms Page number 19>
annulaires 33 ont des largeurs radiales uniformes de sorti que l'épaisseur de la couche de chaque côté de ces ensem- bles ne variera que très peu.
En d'autres termes, les épaisseurs de matière dans les deux parties de la couche dans lesquelles le fluide de traitement est introduit séparément par les sections intérieures et extérieures 49 et 50 des passages 26 peuvent différer, mais l'épais- seur de matière dans chacune desdites parties est si près d'être uniforme que les variations n'ont aucun effet préjudiciable sur le refroidissement de la matière par l'écoulement du fluide qui traverse cette dernière.
Pendant l'introduction de la matière chaude dans l'enveloppe 15 et la formation d'une couche s'éten- dant axialement le long des auvents tangentiels 47, un fluide de refroidissement, tel que l'air, est introduit dans le raccord d'admission 84 pour s'écouler dans les sections intérieures et extérieures 49 et 50 des passages 26 en alignement avec les parties de l'ouverture d'admis- sion 59 comprises entre;les plaques de registre 78 et 79.
La partie du fluide de refroidissement qui est introduite dans les sections intérieures 49 des passages 26 s'écoule par les ouvertures de sortie formées entre les bords à chevauchements des auvents tangentiels 47 montés entre la plaque 28 d'alimentation et l'ensemble de barrage 33 sui- vant, et à travers la couche de matière supportée par les auvents tangentiels.
La matière adjacente à la plaque 28 est natu- rellement à sa température maximum de sorte que le fluide de refroidissement qui la traverse absorbe une quantité maximum de chaleur et par suite sa propre température atteindra sa valeur maximum. Cette partie du fluide est donc presque entièrement évacuée par les ouvertures de sortie comprises entre les auvents tangentiels 47 adja-
<Desc/Clms Page number 20>
cents', dans les sections intérieures 49 de ceux des passa- ges 26 qui sont en alignement avec la section intérieure 68 de l'ouverture d'échappement 60 et des sections internes des passages et de l'ouverture 60 par l'ouverture 87 du raccord d'échappement 86.
La partie du fluide de ref.roi- dissement évacuée par l'ouverture 87 peut'être emmenée par tout dispositif de canalisation convenable, non repré- senté, à une autre installation de traitement dans laquel- le une partie appréciable de la chaleur absorbée par le fluide 'de refroidissement peut être récupérée.
La partie du fluide de refroidissement entrant dans les sections extérieures 50 des passages 26 en ali- gnement avec l'ouverture d'admission 59 s'écoule par les sections extérieures dans les parties des passages 26 qui sont comprises entre la plaque 30 d'extrémité décharge et l'ensemble de barrage 33 immédiatement adjacent à la pla- que d'alimentation 28 Pendant son écoulement dans les sections extérieures 50, le fluide de refroidissement est protégé de la chaleur de la matière de la partie alimenta- tion de l'enveloppe 15 par les plaques 48 qui séparent les sections intérieures et extérieures 49, 50, des passa- ges. La température de cette partie du fluide de refroi- dissément n'augmentera donc pas appréciablement avant son introduction dans la couche de matière.
La partie du fluide de refroidissement passant dans les sections extérieures 50, s'écoule par les ouver- tures de sortie 'formées entre les auvents tangentiels 47 et à travers la couche de matière sur la totalité de sa longueur, de la plaque 30 d'extrémité décharge jusqu'à l'ensemble de barrage 33 immédiatement adjacent à la pla- que d'alimentation 28. Cette partie du fluide de refroi- dissement absorbe donc de la chaleur de la matière pour en réduire la température à la valeur désirée à l'extrémité
<Desc/Clms Page number 21>
décharge de l'enveloppe 15. La température de cette par- tie du fluide de refroidissement s'élèvera toutefois du fait de la chaleur qu'elle aura.absorbée dans la matière.
Pour empêcher l'exposition de la surface de la matière à ce fluide chauffé, une quantité appréciable de ce dernier est retirée par les ouvertures de sortie com- prise entre les auvents tangentiels 47 et par les sections extérieures 50 des passages 26 en alignement avec la sec- tion extérieure 69 de l'ouverture d'échappement 60. La température du fluide de refroidissement retiré par l'ou- verture 88 qui est associée aux sections extérieures 50 des passages 26 est inférieure à celle du fluide retiré par l'ouverture 87, mais suffisante pour valoir la récupéra- tion de sa chaleur en vue de certaines opérations.
La matière déchargée de l'enveloppe 15 entre dans' la hotte de décharge 32 en même temps qu'une partie relativement froide du fluide de refroidissement; la ma- tière refroidie se déchargeant par le fond de la hotte et cette partie relativement frode du fluide se déchargeant par la partie supérieure de cette dernière.
Il est évident que seuls les auvents tangen-, tiels 47 qui sont montés entre la plaque d'alimentation 28 et l'ensemble de barrage 33 seront exposés à la matiè- re à sa température maximum, Par-suite, pour celles des opérations dans lesquelles la température de la matière à refroidir est assez élevée pour èxiger l'utilisation de matériaux spéciaux résistant à la chaleur pour la construo- tion du refroidisseur destiné au traitement de ladite ma- tière, l'utilisation de tels matériaux peut être limitée à la construction des auvents tangentiels 47 compris en- tre la plaque d'alimentation et l'ensemble de barrage an- nulaire immédiatement adjacent.
L'apportée de l'invention permettant d'apporter
<Desc/Clms Page number 22>
diverses modifications de forme, de dimension et d'agence- ment,.la construction décrite et représentée aux dessins annexés doit être considérée comme un exemple sans aucun caractère rectrictif.
REVENDICATIONS .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to apparatuses for cooling materials, and more particularly relates to cooling apparatuses, of the type with end mounted horizontally; intended in particular for the treatment of high temperature materials.autres.
According to a feature of a well-known type of horizontally mounted rotating drum cooling apparatus, the material is supported inside the drum by a construction, forming an internal processing chamber, which gradually increases in diameter of the end. .feed at the discharge end, to form a support surface inclined with respect to the axis of the drum. This inclined surface axially advances the material in the drum, and thus increases the thickness of the layer as the material approaches the discharge end of the drum.
Since there is usually no, or only slight change, in the physical characteristics of the material being cooled, variations in the thickness of the material layer will adversely affect the uniform distribution of the medium. refrigerant in the layer.
Further, cooling apparatus of the aforesaid type introduces the refrigerant medium into axially extending passages opening radially inwardly, these passages being formed in the construction constituting the internal processing chamber, for radial flow. of said medium through the material along the entire length of the layer. In addition, the refrigerant medium which has passed radially through the layer of material must usually flow concurrently with the advancement of the material over the remainder of the length of the material.
<Desc / Clms Page number 2>
drum before being released at the discharge end of the latter.
It results in particular from this method of introduction that the refrigerant medium which enters the material through the parts of the passages adjacent to the discharge end of the drum can collect only a small amount of heat, which means reduces the efficiency of this part of the refrigerant medium. Further, the need for the refrigerant medium which has passed through the material to flow concurrently and in contact with the upper surface of the advancing material exposes the relatively cold material arriving near the discharge end of the drum, the medium. relatively hot which has just passed through the hottest part of the layer at the feed end of the drum resulting in an undesirable heat exchange.
An additional difficulty was linked in the past to the evacuation of the refrigerant medium at a temperature allowing economical recovery of the heat. their absorption by this medium with a view to other operations, such as the preheating of combustion air for ovens, dryers, etc. In other words, the cooling agent passing through the various axially spaced parts of the material layer in the drum absorbs different amounts of heat, and only the part. at the highest temperature contains sufficient heat to warrant its recovery.
The invention is directed to a horizontally mounted drum type cooling apparatus which subjects an elongated layer of hot material to cooling effected by direct heat exchange with a gaseous cooling medium as the material advances along the layer.
<Desc / Clms Page number 3>
It also relates to a cooling apparatus of the above type which sufficiently isolates the cooling medium introduced in various axially spaced parts of the material layer to prevent preheating thereof by exposure to radiated heat. by the hottest material at the end of the cooler feed.
The invention also provides a cooling apparatus for subjecting an elongated layer of material to the cooling action of a gaseous agent which passes in direct heat exchange with the material and for discharging the cooling agent in such a manner. that the material in the cooled part of the diaper is never exposed to the gaseous agent which has passed through the material advancing into the hottest part of the diaper.
The invention further provides an apparatus for subjecting a layer of material to the cooling effect of a gaseous agent and for separately discharging the parts of the gaseous agent having passed in heat exchange with the gases. progressively cooler parts of the layer.
On the other hand, the invention provides an apparatus for subjecting a layer of material to the cooling effect of a gaseous agent and for separately controlling the volumes of gaseous agent which pass in heat exchange with the parts. warmer and also with progressively cooler parts of the diaper.
The invention also provides an apparatus for subjecting a layer of material to the cooling effect of a gaseous agent and for independently controlling the volume of gaseous agent which passes in heat exchange with the hottest part. layer to control the temperature
<Desc / Clms Page number 4>
The temperature is thus regulated being discharged separately from the apparatus.
The invention still provides an apparatus for cooling an elongated layer of material, allowing separate control of the depth of material in the different parts of the layer, of the amount of cooling gas. flowing in heat exchange with these different parts, as well as the arrangement of the flow paths through which the coolant is introduced for this heat exchange.
An apparatus according to the invention comprises a rotatably mounted outer casing characterized by a plurality of radial, axially extending louvers circumferentially spaced from the inner surface of said outer casing to form an annular series of process fluid passageways. , opening radially towards the interior, an inner envelope formed on the internal edges of these canopies, which are shaped so as to continue an outlet for each of said fluid passages, means for introducing the material at one end of apparatus to form an axially extending layer supported on the inner shell, means for discharging material from the layer at the opposite end of said shell,
a plurality of sets of annular dams mounted on the inner edges of the canopies at axially spaced points along the inner shell and extending radially inwardly thereof to determine the axial flow of the material in said layer, a partition dividing the end parts of said passages adjacent to the material introduction means, into separate internal and external sections, means for closing the ends
<Desc / Clms Page number 5>
Internal elites of-, each of these internal sections, and a fixed coolant distribution ramp adapted to close the external ends of the internal and external sections of some of these passages,
this ram comprising an inlet opening for the introduction of the treatment fluid into the inner and outer sections of the passages, disposed radially outwardly with respect to the layer of material, and an outlet opening for discharging the fluid for treating the inner and outer sections of certain passages which are spaced circumferentially with respect to the layer of material.
In the accompanying drawings, forming part of the present application and. in which the same reference characters designate the identical parts of all the figures, - Figure 1 is a side elevation, partially cut away, of a cooling apparatus according to the invention; FIG. 2 is an end elevation of the feed end of the apparatus shown in FIG.
1; - Figure 3 is a vertical section taken along line 3-3 of Figure 1; - Figure 4 is a longitudinal section of. the power supply part of the device, taken on line 4-4 of figure 2; - Figure 5 is a detail sectional view along line 5-5 of Figure 2; - Figure 6 is a detail sectional view along line 6-6 of Figure 2;
- Figure 7 is a detail sectional view along line 7-7 of Figure 2;
<Desc / Clms Page number 6>
Figure 8 is a fragmentary end elevation of the coolant gas distribution manifold, at the bottom of the supply end of the cooler, with the inlet fitting and blanking plates removed; Figure 9 is a fragmentary section taken on line 9-9 of Figure 8; - Figure 10 is a section taken on line 10-10 of Figure 8; FIG. 11 is a fragmentary plan view of the tangential canopies at the bottom of the feed portion of the apparatus and of the supports for the ends of the canopies; - Figure 12 is a vertical section taken along line 12-12 of Figure 11;
FIG. 13 is a fragmentary plan view of the end portions of the tangential louvers of adjacent sections of the cooling apparatus; - Figure 14 is a vertical section taken on line 14-14 of Figure 13; FIG. 15 is a longitudinal section taken along line 15-15 of FIG. 14; - Figure 16 is an exploded view of one of the annular retaining dams used in the cooling apparatus.
Considering the drawings which show by way of illustration a preferred embodiment of the invention, and more particularly Figure 1, reference numeral 15 denotes a cylindrical outer casing which is supported for rotation on a horizontal axis, by means of usual tires 16 and journals 17. The rotation is communicated to the wall 15 by a pinion, not shown, which is mounted in the housing 18, in engagement with a toothed ring 19 fixed to the periphery of the housing.
<Desc / Clms Page number 7>
outer casing 15. The pinion is driven by a motor 21 via a flexible coupling 22 and a reduction gear 23.
Support rollers 24 engage on the sides of one or both tires 16, as shown in FIG. 4, to prevent axial displacement of wall 15 relative to journals 17.
Turning now to Figures 1, 3 and 4, for the detailed description of the internal construction of the casing 15, it is seen that a number of radial louvers 25 extending axially, are mounted at points circumferentially spaced on the inner surface of wall 15 to form cooling fluid passages 26, between adjacent pairs of vents the louvers 25 tapering in the longitudinal direction so that their interior edges diverge outwardly, with respect to the axis of the casing, from the feed end to the discharge end of the latter, so that the radial dimension of each passage 26 decreases as the passage approaches the end discharges the casing.
On the inner edges of the radial louvers 25 adjacent to the feed end of the casing 15 is mounted a crown 27 which supports the feed end plate 28. This plate 28 has a central opening 29 through which material can be introduced into the interior of the casing 15. The discharge end of the latter is provided with a plate 30, shown in FIG. 1, and a discharge nozzle 31 protrudes from the plate 30 axially outwards, around the unshown discharge opening of this plate 30. The outer end of the discharge nozzle 31 opens into the discharge hood - usual age 32, and the material entering the hood is
<Desc / Clms Page number 8>
discharge through an opening at the bottom of the latter.
The cooling gases leaving the discharge end of the casing 15 are discharged through the upper part of the hood 32.
At points longitudinally spaced between. In the feed plate 28 and the discharge plate 30, sets of annular dams 33 are mounted on the inner edges of the radial louvers 25 from where they extend radially inward. All of the dam assemblies 33 are constructed identically except that the assembly closest to the feed plate 28 has an outer edge portion 34 extending radially outward beyond the inner edges of the - radial winds 25 for the purposes described below. All the sets of dams have outside diameters and central openings progressively increasing from the feed end to the discharge end of the wall 15.
This progressive increase in the dimensions of the sets of weirs 33 allows the latter to be mounted at points longitudinally spaced along the inner edges of the radial canopies decreasing in the axial direction, 25, while the radial width of the sets is maintained substantially. equal.
Referring now to Figures 4 and 16 for a detailed description of one of the sets of annular dams 33, it will be noted that these sets consist of four segmental rings, the associated segments 35 forming an outer ring 36. , the associated segments 37 forming a second ring 38, the associated segments 41 forming a third ring 42, and the fourth ring being formed by the associated segments 43. These associated segments, forming each of the four rings, reserve between their adjacent ends.
<Desc / Clms Page number 9>
centes, a space, sufficient to allow their expansion under the effect of heat.
The rings 36, 38, 42 and 44 of each set have central covers and gradually decreasing outside diameters and are arranged so that the rings 36 and 42 lie on a plane, and the rings 38 and 44 on one. background, with the edges of the adjacent crowns overlapping.
The overlapping edges of the rings 36, 38, 42 and 44 are secured to each other in a suitably removable manner.
Junction plates 45 removably connect the adjacent end portions of the segments 43 constituting the inner ring 44 so that the assembled rings form a rigid construction. It is evident, however, that the successive dismantling of the crowns gradually from the inner crown, or fourth crown to the outer crown, or first crown will gradually enlarge the central opening and decrease the radial width of the annular dam assembly by relative to the inner edges of the radial canopies 25.
On both sides of the outer crown.
36 of each weir assembly 3 are mounted a number of awning brackets 46, as shown in Figures 3 and 13-15, inclusive, and similar brackets 46 are mounted on the inner face of the boom. feed plate 28, as shown in Figures 11 and 12.
In addition, other similar louver supports, not shown, are mounted on the inner face of the discharge plate 30. A number of tangential louvers,
47, extending axially, are disposed between adjacent pairs of ring dam assemblies 33 as well as between feed plate 28 and discharge end plate 30, and their adjacent dam assemblies to form a internal neck support casing
<Desc / Clms Page number 10>
che of material. The opposite ends of the tangential canopies 47 rest on the supports 46 so as to slide thereon, and a longitudinal edge portion of each tangential canopy is rigidly connected to the inner edge of the associated radial canopy.
The longitudinal edge portions of adjacent tangential louvers 47 circumferentially overlap and are supported spaced apart to form the outlet of each coolant passage 26.
The tangential canopies 47 have, in cross section, a shape such that the outlets formed between their overlapping edges open towards the rear with respect to the direction of rotation of the casing 15 so that the layer of material supported by the canopies tangentials cannot flow into the passages 26 during rotation of the casing 15. Additionally, the sliding engagement between the louver supports 46 and the opposite ends of the tangential louvers 47 allows for longitudinal expansion or contraction. of the latter, due to the temperature variations to which these awnings are subjected.
As shown more clearly in Figure 12, partitions, for example made up of a number of plates 48 mounted on adjacent pairs of radial vents 25 and extending circumferentially therebetween, divide the end portion. from each passage 26 adjacent to the supply end of wall 15, into an internal section 49 and an external section 50;
the internal section having a radial dimension substantially smaller than the external section. 'The internal edge of each plate 48 ends at a point situated between the ends of the casing 15, and with this edge are associated means intended to close the internal end of the internal section 49 thus formed, in order to completely isolate
<Desc / Clms Page number 11>
ment and eliminate any communication between this internal section and the external section 50 or the passages 26. Dan the embodiment shown, the internal edge of.
each plate 48 terminates in and is connected to the outer edge 34 of the annular dam assembly 33 adjacent to the feed plate 28, which edge of the assembly projects radially outward beyond the inner edges of the canopies Radial 25. The outer edge 34 therefore constitutes a wall for closing off the inner end of the inner section 49 of each passage 26. The outer end edge of each plate 48 terminates in alignment with the edges of ends of the envelope 15 and of the crown 27.
As best seen in Figures 1, 2 and 4, a treatment gas distribution manifold 51 is mounted in a fixed position adjacent to the supply end of the casing 15, with opposite side supports 52 as well as on a lower support 53. The ramp 51 is formed by concentrically arranged and radially spaced inner and outer rings, 54. and 55, respectively, which are aligned in abutment with the ring 27 and the casing 15. A suitable gasket assembly 56 prevents leakage of treatment fluid through the space between adjacent ends of inner ring 54 and ring 27, and a similar seal assembly 57 prevents leakage of said fluid between adjacent ends of outer ring 55 and l envelope 15.
As can be seen in Figures 2 and 5 to 7, inclusive, the inner and outer rings 54 and 55 are concentrically supported by means of cores 58 disposed radially, extending between the rings and attached to them. last.
We will easily realize that the material
<Desc / Clms Page number 12>
supported on the inner wall formed by the tangential canopies 47 will be driven up partially around the wall by the rotation of the latter. As shown in Figure 2, an intake opening 59 is provided between the inner and outer rings 54 and 55 along the part of the distribution manifold in alignment with the passages 26 which are located radially to the side. 'outside with respect to the layer of material in the rotating casing 15.
In the diametrically opposed region of the distribution manifold 51 is an exhaust opening 60 which extends over a portion of the manifold in alignment with the passages 26 circumferentially spaced from the position of the diaper. of material in the rotating casing 15. The outer ends of the passages 26 are not in alignment. Either with the intake opening 59 or with the exhaust opening 60 are closed by sealing means incorporated into the ramp 51.
As shown, the upper part of the ramp 51 between the adjacent ends of the intake and exhaust openings 59 and 60 is closed by a counterplate 61 and by a blanking plate 62 which is removable for allow adjustment of the size of the inlet opening 59 as described later. The lower part of the ramp 51, included between the adjacent ends of the intake and exhaust openings 59 and 60 is closed by a blanking plate 63 which is removable to allow inspection of the passages 26 and by a blanking plate. 64 also removable allowing adjustment of the size of the inlet opening 59.
Across the intake and exhaust openings 59 and 60, between adjacent pairs of webs 58, extend circumferentially a number of
<Desc / Clms Page number 13>
plates 65 which are longitudinally aligned with the plates 48 to divide the intake opening into inner and outer sections 66 and 67, respectively, as well as to divide the exhaust opening into inner and outer sections 68 and 69, respectively . These interior and exterior sections of the intake and exhaust openings align with the interior and exterior sections 49 and 50 of the associated passages 26, as clearly shown in Figures 5 through 7 inclusive.
. Referring to Figure 2, a partition 70 is mounted between the inner and outer rings 54 and 55 of the distribution manifold 51 at each end of the intake opening 59. The two partitions 70 have an identical but opposite construction, the upper partition 70 being shown in FIG. 7 and the lower partition in FIGS. 8 to 10, inclusive.
Each partition 70 consists of a triangular part 71 which extends radially between the inner and outer crowns 54 and 55, of a second triangular part 72 which tilts inwards so that its inner edge extends obliquely between the inner and outer rings, and a flange 73 which starts from the inner edge of the second part towards the outside. At the internal edges of the rings 54, 55, the ends of the intake opening 59 therefore diverge outwardly along the oblique internal edges of the triangular parts 72.
Guide flanges 74, 75, extend circumferentially along the rings 54, 55, respectively, starting from the opposite ends of the inlet opening 9 towards the middle of the latter, and an additional guide flange. 76 is mounted on the inner edges of the adjacent plates 65
<Desc / Clms Page number 14>
at opposite ends of the intake opening.
The apparatus may be provided with means for varying the flow rate of the coolant from the inlet opening 59 into the interior and exterior sections in alignment 49 and 50 of the passages 26.
In the illustrated embodiment, a sealing device 77 is adjustably mounted on the rim 73 of each partition 70 to slideably engage the outer surfaces of the inner and outer register plates in an arc. circle, 78 and 79, respectively, The inner face of the inner register plate 78, at each end of the inlet opening 59 engages, on its opposite edges, on the guide flanges correspondents, 74 and 76; the outer register plates-79 likewise engage on the associated guide flanges 75 ,. 76. Each register plate 78, 79 is therefore circumferentially adjustable with respect to the intake opening 59.
Each of the internal register plates 78 is fixed in its adjustment position by a tenon 80 which is mounted on the plate and removably connected to an arcuate bar 81 normally covered by the plate. associated closure 62 or 64. The outer register plates 79 are likewise provided with tenons 82 detachably fixed to the bars 83 to fix the plates 79 in their adjustment positions.
It is evident that the size of the inner section 66 of the inlet opening 59 can be varied by the relative movement of the inner register plates 78 in the opposite direction, and that one can do - re vary the position of the inner section by the joint movement of the inner register plates.
Similarly, we can vary the size and position
<Desc / Clms Page number 15>
of the outer section 67 of the inlet opening 59 by adjusting the positions of the outer register plates 79.
If we now consider Figures 1, 2 and 5, it will be noted that on the distribution manifold. 5% is mounted an inlet fitting 84, one end of which is in an arc for connection to the distribution manifold. in alignment with the inlet opening 59, and the other end of which has a circular opening surrounded by a peripheral rim 85 for connection to the pipe of the treatment gas supply installation , not shown.
It is evident that the process fluid introduced through fitting 84 flows into both the inner and outer sections 66 and 67 of the inlet opening 59 of the manifold 51, as well as the inner sections. and exterior 49 and 50 of the passages 26 which are in alignment with the open portions of the interior and exterior sections between the associated register plates 78 and 79.
As clearly shown in Figures 2 and 6, on the ramp 51 is also mounted an exhaust connector 86 whose internal end is in an arc of a circle for connection to the ramp at; alignment with the exhaust opening 60, while its outer end forms two exhaust openings 87, 88, which are surrounded by peripheral flanges 89 and 90, respectively, for connecting separate exhaust pipes, not shown . An arcuate bulkhead 91 is mounted in the exhaust connector 86 in longitudinal alignment with the plates 65 located between the webs 58
EMI15.1
in the opening-tur.e-exhaust 60, and with the edge of ex-
<Desc / Clms Page number 16>
internal end of the partition abutting with the external end edges of the plates 65.
Bulkhead 91 divides exhaust connector 86 into interior and exterior sections 92 and 93, respectively, in alignment with interior and exterior sections 68, 69, of exhaust opening 60 as well as interior sections. and outer 49, 50 of the corresponding passages 26.
At the outer end of the exhaust connector 86, the bulkhead 91 extends between the two exhaust openings 87, 88, so that the opening 87 communicates only with the inner section 92 of the connector and with- the aligned interior sections 60 and 49 of the opening 60 and corresponding passages 26. Likewise, the exhaust opening 88 communicates only with the outer section 93 of the fitting 86 and with the outer sections 69 and 50 of the opening 60 and the corresponding passages 26.
It can therefore be seen that the process fluid withdrawn through opening 87 is forced to enter the interior sections 49 of the passages 26 in alignment with the interior section 68 of the exhaust opening 60 through the passages. outputs of these passages between the feed plate 28 and the annular dam assembly 33 immediately adjacent thereto. Coolant withdrawn through opening 88, on the other hand, can. enter the outer sections 50 of the passages 26 in alignment with the outer section 69 of the exhaust opening 60 through the outlets of these passages located between the adjacent strands of ring bar assemblies 33 and between the discharge end plate and the dam assembly immediately adjacent thereto.
If we now refer to Figures 1 to
<Desc / Clms Page number 17>
4 inclusive, for a detailed description of the operation of the cooling apparatus shown, each ring dam assembly 33 should be fitted with the correct number of rings 36, 38, 42 and 44 to ensure the desired thickness of the ring. the layer of material in the cooler. In this regard it will be appreciated that the dam assembly 33 immediately adjacent to the feed end plate 28 may be mounted with a greater number of rings than the other dam assemblies so that the material thickness of this part of the layer between the plate 28 and this dam 33 is greater than the thickness of the rest of the layer.
The damper plates 78, 79 are then adjusted to adjust the flow of cooling in the inner and outer sections 66, 67, of the inlet opening 59 and in the inner and outer sections in alignment 49 and. 50 of the passages 26. Naturally, the register plates 78, 79, should always be arranged so that the openings formed between them are aligned with only the inner and outer sections 49 and 50 of the passages 26 which lie between them. wind radially outwardly from the layer of material supported on the tangential canopies 47. Otherwise, the coolant would pass through the outlet openings between the overlapping edges of the tangential canopies without entering the layer of material.
Since the thickness of material between the feed plate 28 and the next annular barrier assembly 33 may be greater than that of the rest of the layer, the angular spacing between the plates 78 can be increased. be greater than that between the register plates 79.
On the other hand, the spacing between the plates of
<Desc / Clms Page number 18>
Register 78 can be reduced to limit the flow of coolant through the hottest part of the layer between the feed plate 28 and the strip assembly 33 follow. Thus, the temperature of the fluid passing through this part of the layer can be increased more than by admitting a larger volume of fluid between the register plates 78.
The motor 21 is then started to rotate the casing 15 and the construction mounted thereon. The material to be cooled is then introduced into the casing 15 through the opening 29 of the feed plate 28, by means of a chute 94, or the like, as shown in FIG. 1. The material introduces forms a layer supported by the tangential louvers 47, and advancing axially in the casing 15 by virtue of the inclination of the tangential louvers with respect to the wall.
Of course, the depth of the layer of material supported by the canopies 47 is determined by the radial widths of the ring dam assemblies 33 which are adjustable as previously described, to ensure the correct layer thickness depending on temperature and physical characteristics. of the particular material to be cooled. Due to the inclined arrangement of the tangential vents 47 with respect to the wall 15, and the tendency of the material within the wall to reach a level at which the top surface of the material is almost parallel to the wall. axis of the wall, the thickness of the layer increases towards the discharge end of the wall.
The thickness, of material in the portion of the layer comprised between the feed plate 28 and the adjacent barrier assembly 33, may be greater than that of the material in the remainder of the layer, according to the previous description. However, the other sets of dams
<Desc / Clms Page number 19>
Annular 33 have uniform radial widths so that the thickness of the layer on either side of these assemblies will vary very little.
In other words, the thicknesses of material in the two parts of the layer into which the process fluid is separately introduced through the inner and outer sections 49 and 50 of the passages 26 may differ, but the thickness of the material in each of said parts is so close to being uniform that the variations have no detrimental effect on the cooling of the material by the flow of the fluid passing through it.
During the introduction of the hot material into the casing 15 and the formation of an axially extending layer along the tangential louvers 47, a cooling fluid, such as air, is introduced into the fitting d. Inlet 84 for draining into the inner and outer sections 49 and 50 of the passages 26 in alignment with the portions of the inlet opening 59 between the register plates 78 and 79.
The part of the coolant which is introduced into the interior sections 49 of the passages 26 flows through the outlet openings formed between the overlapping edges of the tangential canopies 47 mounted between the supply plate 28 and the dam assembly 33 following, and through the layer of material supported by the tangential canopies.
The material adjacent to plate 28 is naturally at its maximum temperature so that the coolant passing through it absorbs a maximum amount of heat and hence its own temperature will reach its maximum value. This part of the fluid is therefore almost entirely discharged through the outlet openings between the tangential louvers 47 adja-
<Desc / Clms Page number 20>
cents', in the interior sections 49 of those of the passages 26 which are in alignment with the interior section 68 of the exhaust opening 60 and the internal sections of the passages and opening 60 by the opening 87 of the exhaust connection 86.
The part of the coolant discharged through opening 87 can be taken by any suitable piping device, not shown, to another treatment plant in which an appreciable part of the heat absorbed by the process. the coolant can be recovered.
The part of the coolant entering the outer sections 50 of the passages 26 in alignment with the inlet opening 59 flows through the outer sections into the parts of the passages 26 which are between the end plate 30. discharge and the barrier assembly 33 immediately adjacent to the feed plate 28 As it flows through the outer sections 50, the coolant is protected from the heat of the material of the feed portion of the casing. 15 by the plates 48 which separate the inner and outer sections 49, 50, of the passages. The temperature of this part of the cooling fluid will therefore not increase appreciably before it is introduced into the layer of material.
The portion of the cooling fluid passing through the outer sections 50, flows through the outlet openings formed between the tangential louvers 47 and through the layer of material along its entire length of the plate 30 of. end discharges to the barrier assembly 33 immediately adjacent to the supply plate 28. This part of the cooling fluid therefore absorbs heat from the material to reduce the temperature to the desired value at l. 'end
<Desc / Clms Page number 21>
discharge of the casing 15. The temperature of this part of the coolant will, however, rise due to the heat which it will have absorbed into the material.
To prevent exposure of the surface of the material to this heated fluid, an appreciable amount of the latter is removed through the outlet openings between the tangential louvers 47 and through the outer sections 50 of the passages 26 in alignment with the outlet. outer section 69 of the exhaust opening 60. The temperature of the coolant withdrawn through the opening 88 which is associated with the outer sections 50 of the passages 26 is lower than that of the fluid withdrawn through the opening 87 , but sufficient to be worth recovering its heat for certain operations.
The material discharged from the casing 15 enters the discharge hood 32 along with a relatively cool portion of the coolant; the cooled material discharging through the bottom of the hood and this relatively cold part of the fluid discharging through the upper part of the latter.
It is evident that only the tangential louvers 47 which are mounted between the feed plate 28 and the dam assembly 33 will be exposed to the material at its maximum temperature, therefore, for those operations in the field. in which the temperature of the material to be cooled is high enough to require the use of special heat-resistant materials for the construction of the cooler for processing said material, the use of such materials may be limited to the construction of tangential canopies 47 included between the feed plate and the immediately adjacent ring dam assembly.
The contribution of the invention making it possible to provide
<Desc / Clms Page number 22>
various modifications of form, dimension and arrangement, the construction described and shown in the accompanying drawings should be regarded as an example without any rectifying character.
CLAIMS.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.