Appareil pour le traitement des gaz, en vue de la séparation des particules
solides ou liquides y suspendues.
L'invention a pour objet un appareil pour le traitement des gaz en vue de la séparation des particules solides ou liquides qui peuvent s'y trouver suspendues, du type de ceux qui comportent une chambre dans laquelle est introduit le gaz à traiter, un rotor en forme de tambour disposé dans eette chambre et dont la paroi périphérique est constituée par une série de lamelles pivotées de façon à pouvoir prendre, sous l'action de la force centrifuge due à la rotation du tambour, une position inclinée par rapport à la surface périphérique de ce dernier, et des moyens pour faire pénétrer le gaz dans le tambour et l'en retirer en direction axiale.
Dans un dispositif mécanique de ce genre déjà connu, les lamelles sont montées sur des pivots fixés à des leviers reliés à des supports combinés avec des ressorts qui, lorsque le tambour est à l'arrêt, obligent les lamelles à prendre une position tangentielle par rapport au tambour et qui, lorsque le tambour atteint sa vitesse normale de rotation, oèdent à la force centrifuge agissant sur les lamelles pour permettre à oelles-ei de prendre une position inclinée ou ouverte.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ee que les lamelles sont reliées librement au tambour, des organes faisant office de butées étant fixés au tambour pour limiter l'amplitude du déplacement des lamelles.
A l'intérieur du rotor on peut de préférence disposer un tube au travers ; duquel passe continuellement un faible courant d'air frais destiné à refroidir le palier intérieur voisin de l'aspirateur.
Pour assurer l'uniformité de la vitesse du courant de gaz pénétrant entre les lamelles dans le tambour, il peut être avantageux de prévoir un large tube conique se rétrécissant en direction de l'aspirateur, grâce à quoi on obtient une vitesse d'aspiration à peu près uniforme sur toute la longueur du tambour.
Le collecteur servant à recueillir les poussi ères peut être avantageusement muni, à proximité de sa base, de moyens permettant d'extraire continuellement ou périodiquement les poussières ou autres matières séparées par le traitement du gaz.
Ainsi la partie inférieure du collecteur peut être construite en forme de trémie et son embouchure peut être munie d'un transporteur ou autre dispositif similaire permettant d'éloigner de façon continue ou périodiquement les matières accumulées dans le collecteur.
Le dessin ci-joint montre, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'appareil faisant l'objet ; de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation de la première forme,
la fig. 2 une vue en plan et
la fig. 3 une vue de côté de cette lire- mière forme;
la fig. 4 est une coupe à plus grande échelle des éléments essentiels de la deuxième forme d'exécution;
les fig. 5* 6 et 7 en sont des vues de détails.
Dans le dessin, 1 est une chambre dans laquelle le gaz contenant des particules solides ou liquides en suspension est introduit par l'ouverture 2. Dans la chambre se trouve un rotor 3 en forme de tambour dont les parois extérieures sont constituées par une série de lamelles 4 que l'on voit en détail aux fig. 4, 5 et 6 et qui sont disposées de façon à pouvoir prendre une position légèrement inclinée par rapport à la surface périphé- rique du tambour. A cet effet, oes lamelles sont montées sur des pivots 5 engagés dans des ouvertures prévues dans les joues latérales du tambour.
L'inclinaison radiale des lamelles est limitée par des bagues extérieures 6 munies de dents comme le montre la fig. 6 et par des bagues intérieures 7.
Dans la construction représentée dans la fig. 1, dans le tambour est disposé un vaste tube conique 8. De l'espace compris entre les parois de ce tube et la périphérie du tain- bour, le gaz libéré des particules en suspension sort du tambour par un raccord 9 de l'aspirateur 10.
La fonction de ce tube co- nique est d'assurer un afflux aussi uniforme que possible du gaz passant entre les lamelles et se dirigeant vers l'aspirateur, en d'autres termes d'assurer une aspiration aussi uniforme que possible sur toute la longueur du tainliour. Vn léger courant d'air frais et propre paisse continuellement à travers le tube conique, ou dans le cas de la construetion représentée à la fig. 4 à travers le tube cylindrique 11, ce qui a pour effet de refroidir le palier intérieur 12 de l'arbre 13 du tambour placé à proximité de l'aspirateur.
i)ans la construction représentée à la fig. 4, des passages 14 font communiquer le tube cylindrique 11 avec l'air libre à l'extérieur de la chambre 1 et sont destinés à introduire l'air de refroidissement dudit palier.
La partie inférieure de la chambre 1 est munie d'une trémie 15 terminée par un dispositif de décharge 16 dans lequel est prévu un organe rotatif 17 formant écluse. Cet organe rotatif est monté sur un arbre 18 muni d'une poulie 19 entraînée par la courroie 20 et la poulie 21. Cette dernière est montée sur un arbre de renvoi 22 muni de poulies 23 et 24 dont la première est reliée par la courroie 25 avec la poulie 26 montée sur l'arbre 13. La poulie 24 est reliée par une eourroie 27 à une poulie 28 montée sur l'arbre 29 de l'aspirateur. Cet arbre est muni d'une poulie de commande 3 T Le rapport de transmission entre l'arbre 29 et les autres est tel que le tambour tourne à une vitesse différente de celle de l'aspirateur.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant:
Le gaz pénétrant dans la chambre par l'ouverture 2 se dirige vers la sortie 9 sous l'action de l'aspirateur 10, et il est obligé pour cela de pénétrer dans le tambour en passant entre les lamelles 4. Le tambour tournant dans la même direction que le gaz entrant, les couches de gaz qui se trouvent entre les lamelles peuvent être considérées comme à peu prés stationnaires par rapport au gaz entrant. Mais oes couches sont entraînées à une vitesse correspondant à la vitesse du tambour et toutes les particules solides ou liquides suspendues dans ces couches de gaz sont projetées vers l'extérieur par la force centrifuge.
Les couches de gaz entre les lamelles ne sont pas à proprement parler complètement stationnaires par rapport au gaz entrant puisque le gaz oontinue à être aspiré vers la sortie; elles progressent relativement lentement vers l'intérieur, tandis que les particules solides ou liquides, soumises à la force centrifuge, sont projetées radialement à une vitesse beaucoup plus grande.
La force centrifuge appliquée aux ma tières en suspension dans le gaz dépend de la vitesse angulaire du tambour et du poids ou du volume des particules à précipiter. Plus fines sont les particules, plus grande doit être la vitesse du tambour et cette vitesse doit être dans tous les cas réglée suivant la nature des particules à traiter.
I1 y a une vitesse déterminée à laquelle les particules d'une certaine dimension sont projetées par la force centrifuge hors de la couche tournante de gaz. Ce que l'on a coutume d'appeler la ,,limite extrême" est la dimension au-dessus de laquelle toutes les particules sont projetées et les machines sont construites en vue de cette ,,limite extrême".
Exemple 1:
Une machine construite pour traiter jusqu'à 95,2 mètres cubes de gaz à 85 C à la minute doit être munie d'un rotor de 900 mm X 1400 mm avec lamelles de 4 mm d'épaisseur et de 25 mm de largeur espacées de telle façon que disposées tangentiellement elles forment un tambour à peu près. clos. Il est oependant bien entendu que dans une opération normale ces lamelles sont inclinées suivant un angle d'environ 18 degrés par rapport à la tangente.
On aura le tableau suivant:
Nombre de tours par minute du tambour 520 450 400 350 300 265 230 Aspiration en mm d'eau 511 42 36 30 26 24 22
Calibre minimum des particules projetées,
en microns 14 15 17 20 23 27 30
"li, imite extrême" respectivement pour des particules de poids spécifique = 1.
Exemple 2: Machine pour débit maximum de 30,3 m3 à la minute, tambour de 550 mm X 1000 mm.
Tours du tambour par minute 7010 550 500 450 400 350 300
Aspiration en mm eau 75 26 23 20 16 10 10
Calibre minimum des particules projetées,
en microns 10 12 14 16 18 210 22,5
,,Limite extrême" respectivement pour des particules de poids spécifique = 1.
Dans le cas de particules plus fines que 10 microns qui n'ont pas la propriété de se condenser, on injecte de la vapeur en quantité suffisante pour obtenir une agglomération et les particules peuvent alors être centrifugées avec une vitesse de 700 tours par minute et une aspiration de 3d mm d'eau.
Il ressort de la description qui précède que le mode d'emploi de l'appareil pour qu'il soit efficace et assure la séparation de particules en suspension dans des gaz oblige à tenir compte de divers facteurs et de n'employer l'appareil que lorsque des relations appropriées entre ces facteurs sont assurées.