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Séparateur pneuaatique.
L'invention concerne les séparateurs pneumatiques com- portant une enveloppe cylindrique et/ou conique à laquelle l'air est amené par le bas et qui entoure une chambre annulaire extérieure par laquelle l'air s'écoule vers le haut, et une chambre intérieure dans la partie supérieure .de laquelle l'air entre en tourbillon et qui est munie d'un tube central de déport de 1'air épuré, tandis qu'à l'extrémité inférieure de la chambre intérieure et de l'enveloppe est prévue au moins une ouverture pour l'évacuation du produit séparé.
Ces séparateurs sont connus sous le nom de séparateur.
Raymond. Le produit à séparer'entre avec l'air de séparation à
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l'extrémité inférieure de l'enveloppe de]l'appareil. En raison des déviations à l'intérieur du séparateur et par suite du tourbillon provoqué par l'air à son entrée dans la chambre intérieure, les grosses particules du produit à séparer (menu) sont séparées et évacuées. Le produit fin quitte le séparateur avec l'air de séparation. Comme cet air sert en même temps au transport du produit vers le séparateur, sa vitesse dans les tuyauteries d'amenée doit être calculée de telle façon qu'il puisse également entraîner les particules les plus grosses du produit à séparer.
En raison des grandes vitesses de l'air ainsi rendues nécessaires, les soufflantes pour l'air de séparation consomment une puissance considérable.
L'invention a pour but d'éliminer cet inconvénient du- séparateur pneumatique connu et d'assurer. en même temps une meilleure séparation. A cet effet, on prévoit un dispositif pour l'amenée du produità séparer dans la chambre annulaire ex- térieure. Dans le séparateur suivant l'invention, le produit à séparer n'est donc pas transporté par l'air de séparation, mais il est prévu à cet effet un dispositif spécial tel qu'un' transporteur à godets. Le fonctionnement d'un tel dispositif, qui sert simplement au transport du produit à séparer,n'exige qu'une puissance considérablement inférieure à celle exigée par un transport pneumatique du produit.
En outre, l'amenée du produit dans la chambre annulaire extérieure présente l'avantage'qu'il s'y effectue déjà une séparation préliminaire du produite ses plus grosses particules tombant dans la chambre annulaire extérieure, . en sens inverse du courant d'air et sont ,évacués à l'extrémité inférieure. Dans la chambre annulaire intérieure, n'est donc séparé que le menu moins gros. Le produitle plus fin quitte le séparateur en même temps que l'air de séparation.
Suivant une autre particularité de l'invention, au- dessus de la chambre intérieure peut être installée une sole tournante au centre de laquelle est amené le produit qu'elle répartit uniformément dans la chambre annulaire extérieure.
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Cette répartition uniforme influence favorablement l'effet de séparation dans cette chambre.
Le tube central de départ de l'air peut avantageusement partir de la partie supérieure de la chambre intérieure vers le bas. L'ouverture d'entrée de ce tube, tournée vers le haut, est en outre avantageusement entourée d'un tube de plus grand diamètre, fermé-dans le haut et ouvert dans le bas, de manière à assurer une déviation du courant d'air avant que celui-ci parvienr dans le tube de départ. Cette déviation provoque un effet de séparation supplémentaire.
Comme le séparateur est en général suivi de dépoussié@eurs, par exemple des cyclones pour éliminer de l'air les fractions fines du produit séparé, il peut d'au tre part être avantageux de faire sortir l'air ayant servi à la séparation aussi haut que possible hors du séparateur afin qu'il y ait assez de place pour l'installation du cyclone en aval du séparateur, en particulier lorsque le séparateur fait suite à un broyeur et qu'il se trouve directement au-dessus de celui-ci. En pareil cas, suivant une autre particularité de l'invention, le tube central de départ de l'air peut partir vers le haut et sur ce tube, peuvent se brancher latéralement un ou plusieurs autres tube de sortie. On obtient de cette façon une hauteur suffisante pour 'installation du cyclone en aval.
Ces tuyaux de sortie peuv@@t être inclinés vers le bas, dans le sens du courant et être ecouverts, à l'intérieur du séparateur, d'une enveloppe conipe servant en même temps de cône d'amenée pour le produit à sépa r. L'inclinaison des tubes de sortie empèêche le produit de s'y poser. L'enveloppe conique les recouvrant sert en même temps à amen le produit à la chambre annulaire extérieure. Elle a, de pré@ ence, la forme d'un tronc de cône et au-dessus de son somm tronqué, est prévu un distributeur rotatif pour le produit à sé @er. Mais on peut aussi donner à l'enveloppe la forme d'un cône ffilé, au-dessus de la pointe duquel débouche un tube centl d'amenée du produit.
Même avec cett furme d'exécution, Une partition uniforme du produit sur toute la périphérie de la
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chambre annulaire extérieure est possible, ,
Suivant une autre particularité de l'invention, un cône de répartition est prévu à proximité de l'ouverture de sortie - 'du menu de la chambre intérieure. Celui-ci répartit unifor.mément sur sa périphérie le produit sortant de la chambre intérieure :' 'qui parvient ainsi uniformément réparti dans la chambre extérieure.
Il s'y effectue unenouvelle séparation du produit et les particules les plus fines s'évacuent avec l'air de séparation.-tandis que le menu tombe vers l'ouverture d'évacuation de l'enveloppe de l'appareil.
Le diamètre du cône de répartition est avantageusement aussi grand que possible, car l'uniformité de laprépartition du .
.produit à dépoussiérer augmente avec le diamètre du cône.
D'autre part, comme le montre l'expérience, l'inclinaison de l'enveloppe entourant la chambre intérieure est limitée, si l'on veut obtenir un meilleur effet de séparation. Dans une forme de réalisation plus avantageuse, le diamètre du cône de répartition sera donc considérablement supérieur à celui de l'ouvertune d'évacuation de la chambre intérieure. Pour assumer l'uniformité du courant dans la chambre annulaire extérieure, il est dans .avantageux de prévoir une jupe extérieure entourant l'enveloppe de la chambre intérieure à peu près parallèlement à l'enveloppe extérieure de l'appareil et dont l'extrémité inférieure s'arrète à une certaine distance au-dessus de la partie extérieure du cône de répartition.
Dans cette forme d'exécution, la chambre annulaire extérieure est donc limitée, d'une part, par l'enveloppe extérieure du séparateur, et d'autre part, par la jupe extérieure de la chambre intérieures de sorte qu'il est possible, indépendamment de la forme de cette dernière, de donner à la chambre annulaire extérieur une forme favorable du point de vue aérodynamique.
L'autres caractéristiques de l'invention ressortiront des exceptes d'exécution représentés aux dessins annexés que l'on décrira ci-apr@s. la figure 1 montre en coupe un séparateur pneumatique
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conforme à l'invention; la figure 2 montre en coupe un séparateur pneumatique , suivant une autre forme d'exécution de l'invention} la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 montre la partie supérieure d'une autre forme d'exécution d'un séparateur pneumatique suivant l'invention, et la figure 5 représente la partie inférieure d'uns autre forme d'exécution d'un séparateur pneumatique selon l'invertion.
Le séparateur pneumatique représenté à la figure 1 conporte essentiellement une enveloppe conique 1 se rétrécissant vers le bas. Dans l'enveloppe 1 est installé un cône intérieur 2. fermé dans le haut par un couvercle 3. Sous le couvercle, sont prévues des aubes directrides Inclinées 4, qui laissent entrer l'air dans la chambre intérieure 5 de l'appareil contenue dans le cône 2; en raison de l'inclinaison des aubes, l'air est animé d'un mouvement tourbillonnaire autour de l'axe vertical de la chambre intérieure. L'extrémité inférieure du cône intérieur 2 présente une ouverture 6, sous laquelle est supporté.un élément directeur 7 conformé en double cône.
L'intervalle d'évacuation existant entre le bord inférieur du cône intérieur 2 et l'élément dire teur 7 peut avantageusement être subdivisé en un certain nombre d'ouvertures dont l'étanchéité au passage de l'air est assurée par des clapets oscillants 22, qui permettent toutefois la sottie du menu séparé dans la chambre intérieure. Un tube de départ d'air pénètre par le côté, à travers le carter 1 et l'élément directeur 7, dans la chambre intérieure 5 où il se termine à une certaine distance en dessous du couvercle 3. L'extrémité du tube 8 est entourée par un tube 9, fixé au couvercle et ouvert dans le bas.
L'extrémité inférieure de l'enveloppe 1 présente égale- ment une ouverture d'éacuation 10 à laquelle se raccorde un tube d'évacuation 11 ayant un tond 12 incliné. Le fond incliné 12 forme le début d'une goulotte 13 pour l'évacuation du menu séparé, Pour
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assurer son étanchéité à L'air, la goulotte 13 est munie d'un clapet oscillant 14. A proximité de l'ouverture 10 de l'enveloppe 1, débouche le tube d'admission 21 amenant,l'air de séparation. Ce tube traverse de bas en haut le,Fond incliné 12, concentriquement au tube 11 de sortie du menu et son diamètre est inférieur à .
, celui de ce tube.
Comme l'enveloppe l'entoure à une certaine distance le cône 2 contenant la chambre intérieure 5, il existe.entre les deux 'une chambre annulaire extérieure 15. Celle-ci est en communication avec une chambre d'admission 17, entourée d'un capot 16 sur- plombant la chambre intérieure 5. Dans cette chambre d'admission est disposée, immédiatement au-dessus du couvercle 3, une sole tour- nante 18 pouvant être entraînée en rotation rapide par un arbre 19. Ce dernier est entouré d'un tube d'admission 20 pour le produit à séparer.
En fonctionnement, l'air est aspiré dans le séparateur par un ventilateur, non représenté, raccordé au tube 8. L'air pénètre par le tube d'admission 21 dans l'espace annulaire 15 et s'écoule d'abord vers le haut. Dans la partie supérieure, le courant d'air est dévié de 90 environ et passe dans la chambre intérieure 5 par la couronne d'entrée garnie d'aubes directrices 4. Ces dernières impriment au courant d'air un mouvement tourbillonnaire, de sorte que l'air est animé à l'intérieur de la chambre 5 d'un mouvement de rotation. En raison de la disposition du tube extérieur 9, le courant d'air subit dans la chambre intérieure 5 une nouvelle et double déviation, jusqu'à ce qu'il pénètre dans le tube de départ 8 où il est aspiré.
Le produit à séparer est amené par le tube 20 sur la sole tournante 18, tournant à grande vitesse. Sous l'action de la force centrifuge, le produit est réparti uniformément par la sole tournante sur toute la périphérie. Il tombe finalement au delà du bord de la chambre d'admission 17, dans la chambre annulaire extérieure 15.
A cet endroit, il est saisi par le courant d'air ascensionnel. Les grosses particules de menu tombent en sens inverse du courant
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d'air sur la face intérieure de l'enveloppe 1 et sont évacuées par le tube 11 et la goulotte 13. Les fines et les moins grosses parti- cules de menu sont par contre entraînées par le courant d'air et emportées dans la chambre intérieure 5. En raison des conditions d'écoulement qui règnent dans celle-ci, o'est-à-dire du mouvement de rotation de l'air et des diverses.déviations de celui-ci, le menu se sépare.
Il glisse sur la paroi intérieure du cône imtérieur
2 et est évacué dans la chambre annulaire extérieure 15 par l'ou- verture 6, protégée contre l'entrée de l'air venant de celleci par les clapets oscillants 22. L'élément directeur 7 assure @@i une répartition uniforme du menu sur la périphérie d'e la chambre.
Dans la chambre annulaire extérieure 15, s'effectue une seconde séparation pneumatique du menu, c'est-à-dire que le plus fin, qui ' est en quelque sorte enfermé, est entraîné par le courant d'air ascensionnel et renvoyé vers le haut de la chambre intérieure 5.
Par contre, le moins fin glisse également vers l'ouverture d'éra- cuation 10 et rejoint le plus gros. En variante à cet exemple d'exécution, il est possible aussi de raccorder à l'ouverture d'évacuation 6 du cône intérieur 2 une goulotte spéciale sortant latéralement de l'enveloppe 1, de manière à pouvoir récupérer le moins fin séparément du plus gros. Le plus fin est finalement évacué avec l'air de séparation par le tube 8.
De forme plus élancée, le séparateur pneumatique représen- té aux figures 2 et 3 a, à sa partie inférieure; essentiellement la même forme que le séparateur pneumatique de la figure 1.
Les mêmes parties sont désignées par les mêmes chiffres de référence,' affectés de l'indice prime. Le tube de départ d'air de la forme d'exécution des figures 2 et 3 ne descend pas latéralement vers le bas, à travers l'enveloppe de l'appareil, mais monte au centre de la chambre intérieure 5' dont il traverse le couvercle @'.
Pour améliorer la circulation de l'air, il est prévu à l'extrémité infeieure du tube 24, qui s'avance sur une certaine distance dans'la chambre 5', deux autres tronçons'tubulaires 25 et 25, de diam re décroissant et se raccordant l'un à l'autre dans le bas.
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Cette disposition améliore la circulation de l'air et il s'est avéré qu'il se produit en même temps une amélioration de la séparation. Le tube de départ central 4 est relativement court.
A son extrémité supérieure, sont branchées quatre conduites 27'à
30 (figuré 3), disposées de préférence tangentiellement. Ces con- duites sont dirigées obliquement vers le bas, de sorte qu'aucun produit ne peut s'y déposer. Elles sont entourées dans le haut . par une enveloppe tronconique 31. Cette :enveloppe est entourée à son tour, à une certaine distance, d'une seconde enveloppe tronconique 32, de sorte qu'il reste entre les deux un espace annulaire ouvert. L'extrémité tronquée de l'enveloppe 32 est recouverte par un capot 33 entourant une chambre d'admission 34.
Dans celle-ci, est prévue une sole tournante 35 pouvant être entraînée en rotation rapide par un arbre 36 commandé par un moteur non représenté. Le produit à séparer est amené à la sole tournante 35 par un tube 37 entourant l'arbre 36, à uno certaine distance de celui-ci. Ce tube bifurque à partir du fond d'une goulotte d'admission 38. Afin d'empêcher l'entrée de l'air, cette-dernière est munie d'un organe d'étanchéité ayant la forme d'une clapet oscillant 39.
En service, le produit à séparer tombe par la goulotte 38 etle tube 37 sur la sole tournante 35 qui le répartit uniformément sur la périphérie du séparateur. Le produit glisse ensuite vers le bas, sur l'enveloppe conique 31, à l'extrémité de laquelle il pénètre dans l'espace annulaire 15' OÙ'11 est saisi par le courant d'air ascensionnel. Par ailleurs, la séparation s'opère de la façon décrite à propos :le l'exemple d'exécution selon la figure
1.
Comme le montre la figure 4, la répartition du produit à séparer n'exige pas absolument la présence d'une sole tournante pour le disperser, mais la répartition peut se faire également à ,1'aide d'un cône effilé 40, se raccordant vers le haut à l'enveloppe conique 31'. Dans cette forme d'exécution, il est avantageux d'a- voir un tube d'admission 37' long et relativement étroit, de
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manière à diriger vers la pointe du cône 40 le produit remplissant uniformément la section transversale du tube. Au reste, le haut du séparateur de la figure 4 correspond dans'une large mesure à celui de l'appareil des figures 2 et 3.
Les mêmes parties sont donc désignées par les mêmes chiffres de référence, affectés de l'indice prime,
La figure 5 représente la partie inférieure d'une autrz forme d'exécution d'un séparateur suivant l'invention. Il s'est avéré que l'inclinaison de la paroi 42 (cône intérieur) de la chambre intérieure 45, c'est-à-dire l'angle que forme cette paroi avec un plan radial ne doit pas dépasser une valeur déterminée.
Comme en outre la chambre intérieure 45 doit avoir une dimension déterminée pour qu'on ne doive pas augmenter trop fortement les vitesses d'écoulement, le diamètre de l'ouverture d'évacuation
46, à la pointe du cône intérieur 42, est limité. Il est d'autre part avantageux que l'élément directeur 47 présente, sous l'ou- verture d'évacuation 46, un diamètre aussi grand que possible car alors le produit évacué par l'ouverture 46 arrive au-dessus de l'élément directeur 47 sous une forme- finement divisée, dans le courant d'air qui'monte dans la chambre annulaire extérieur 55.
Afin de pouvoir créer dans cette chambre,des conditions d'écoulement contrôlables et ne pas trop abaisser la vitesse d'écoulement directement au-dessus du cône directeur 47, il est prévu en supplément une jupe extérieure 56, s'étendant à une certaine distan- ce de l'enveloppe 41, parallèlement à celle-ci, de sorte qu* la , chambre annulaire extérieure 55 possède en chaque point, au- . dessus de l'élément directeur 47, à peu près la même largeur.
La jupe 56 peut également être telle que la largeur de la chambre annulaire 55 diminue vers le haut, car d'autre part, en raison de la forme conique de l'enveloppe 41, sont diamètre augmente vers le haut et dans ce cas, la surface totale de la section trans- versale de la chambre est à peu près constante et la vitesse d'écoulement de l'air y demeure également à peu près constante.
La jupe 56 est raccordée au cône intérieur 42, à son .extrémité
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supérieure. Elle présente, dans le bas, à peu près le diamètre de l'élément directeur 47 en forme de doublé cône et se termine à une certaine distance au-dessus de celui-ci.
Les clapets oscillants 52, empêchant le passage de l'air venant de la chambre annulaire extérieure 55 dans la chambre intérieure 45, peuvent être prévus aussi bien à proximité de l'ou- verture 46 qu'entre l'élément directeur 47 et la jupe 56, Dans l'exemple d'exécution de la figure 5 ces clapets oscillants se trouvent à proximité de l'ouverture 46.
REVENDICATIONS.
EMI10.1
-¯.,....¯..¯¯....¯..¯¯..¯¯-¯....----- l.- Séparateur pneumatique comportant une enveloppe cylindrique et/ou conique à laquelle l'air, est amené par le bas et qui entoure une chambre annulaire extérieure par laquelle l'air s'écoule vers le haut, et une chambre intérieure dans la partie supérieure de'laquelle l'air pénètre en tourbillon et qui est munie d'un tube central de départ de l'air épuré, tandis qu'à l'extrémité inférieure de la chambre intérieure et de l'enveloppe est prévue au moins une ouverture pour évacuation du produit séparé, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif pour amener le produit dans la chambre annulaire extérieure.