Séparateur de substances pulvérisées La présente invention se rapporte à un sépara teur de substances pulvérisées.
Les séparateurs connus et dénommés cyclones présentent certains inconvénients du fait qu'ils pro voquent de fortes pertes de pression par rapport au courant de gaz et éprouvent des difficultés à effec- tuer une bonne sélection, et il peut arriver que des particules grossières de diamètres très irréguliers pas sent dans le mélange des substances finement pulvé risées.
Le but de la présente invention est de créer un séparateur de substances pulvérisées, ne présentant pas les inconvénients mentionnés.
Le séparateur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un récipient à axe vertical, un ro tor en forme de cage monté rotativement et coaxiale- ment dans ce récipient, ledit rotor étant muni d'orga- nés porteurs de pales inférieur et supérieur et de pales allongées s'étendant entre lesdits organes, cha cune desdites pales étant composée de parties, allon gées intérieures et extérieures, les parties intérieures ayant au moins leur surface avant inclinée par rap port à un plan radial et dans le sens opposé au sens de rotation,
et les parties extérieures ayant leur sur face avant inclinée dans la même direction que les parties intérieures mais à un moindre degré, des moyens pour entraîner ledit rotor, un cône porté par l'extrémité inférieure dudit rotor, un conduit d'ali mentation pour la substance à séparer disposé sous ledit récipient et ayant une ouverture de décharge coaxiale au cône et dirigée vers lui, une ouverture centrale dans le sommet dudit récipient pour les par ticules fines, cette dernière ouverture étant plus petite que le diamètre du rotor et disposée dans l'aligne ment et à proximité de l'extrémité supérieure dudit rotor,
et une sortie des particules grossières à l'ex- trémité inférieure dudit récipient et entourant au moins partiellement ledit conduit d'alimentation.
Une forme d'exécution et une variante de l'objet de l'invention, données à titre d'exemple, seront dé crites en se référant au dessin annexé, dans lequel la fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une première forme d'exécution du classeur; la fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1 ; la fig. 3 est une vue en élévation du rotor d'une variante ;
la fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 3 ; la fig. 5 est un schéma en coupe horizontale par tielle montrant le fonctionnement des pales ; la fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 1, certaines parties étant brisées, et la fig. 7 est une vue en coupe partielle suivant la ligne VII-VII de la fig. 6.
Le séparateur représenté dans les fig. 1 et 2 comprend un carter 1 muni d'une bride de raccord la à son extrémité supérieure et d'un compartiment d'évacuation 2 en forme de trémie pour les particu- les grossières ; un tube d'amenée 3 traverse le com partiment d'évacuation 2. Le sommet du carter 1 est fermé par un couvercle plat 4 fixé à la bride de rac cord la par des boulons 5. Une ouverture d'évacua tion circulaire 6 est ménagée au centre du couvercle plat 4.
Une chambre d'évacuation 7 est disposée au- dessus de l'ouverture 6 et communique avec un con duit d'évacuation 7a. A la partie supérieure de la chambre d'évacuation 7 est agencé un palier étanche aux gaz 8, et un arbre 9 tourne dans ce palier et porte un corps rotatif ou rotor 10.
Ce rotor 10 est composé d'une roue 11 de grand diamètre calée sur l'arbre 9 au voisinage de l'ouverture d'évacuation 6, d'un moyeu conique 12 de petit diamètre calé sur l'extrémité inférieure de l'arbre 9 en face de l'embou chure du tube d'amenée 3, de pales disposées entre ladite roue 11 et le moyeu 12 et composées de par ties intérieures 14 et extérieures 13 inclinées d'un certain angle les unes par rapport aux autres. Les pales 13, 14 sont agencées de façon qu'en desserrant un ruban de métal 11a qui serre la périphérie exté rieure de la roue 11, elles peuvent être facilement démontées ou remontées.
Ainsi, suivant les condi tions de travail telles que les propriétés des substan ces pulvérisées, la précision de séparation requise ou la capacité de séparation désirée, il est possible de varier le nombre des pales 13, 14, ou de remplacer les pales par d'autres pales de largeur différente.
Les fig. 3 et 4 montrent un rotor d'une forme différente. Les diamètres extérieurs de la roue 11 et du moyeu conique 12 sont égaux. Des pales 13, 14 sont disposées entre la roue 11 et le moyeu 12. Dans ce cas aussi le nombre des pales 13, 14 peut varier, et elles peuvent être remplacées par d'autres de lar geur différente, en desserrant le ruban métallique 1 l a.
Dans la fig. 5, les chiffres de référence 13a, 13b et 13c désignent les parties extérieures et 14a, 14b et 14c les parties intérieures des pales. Le rotor tourne dans la direction indiquée par la flèche 16, et par rapport à cette rotation le mélange gazeux circule suivant les parcours indiqués par des lignes brisées 17.
Parmi les particules pulvérisées en suspension dans le courant de mélange gazeux, les particules grossières de diamètre relativement grand sont sou mises à une force centrifuge suffisamment élevée im médiatement à l'entrée de la zone de séparation entre deux pales et sont aussitôt projetées à l'extérieur comme indiqué par la ligne de parcours 18, mais les particules de diamètre plus petit, pénètrent plus profondément dans la zone de classement, comme indiqué par la ligne de parcours 19 ;
dans cet inter valle, la force centrifuge s'exerce graduellement sur ces particules qui effectuent alors un parcours curvi ligne et, en passant le long d'une pale 13a, sont pro jetées à l'extérieur. Toutefois, il y a quelques particu les grossières qui, entre-temps, sont entraînées par le courant gazeux et sont portées jusqu'à l'intérieur du rotor. En vue d'empêcher cette infiltration de parti cules grossières, les parties intérieures 14 des pales soumettent les particules, par un mouvement indiqué par la flèche 16,à une accélération ayant une forte composante vers l'extérieur.
Il en résulte que la force due à ladite composante agit, conjointement à la force centrifuge exercée par les parties extérieu res 13 des pales, de façon à projeter les particules grossières vers l'extérieur.
Comme résultat pratique de la conformation des pales 13, 14, 90 à 95 % des particules passant à tra vers le rotor 10 avaient effectivement un diamètre égal ou plus petit que le diamètre critique des par ticules, et il ne restait plus de particules grossières ayant des diamètres deux ou plusieurs fois le dia- mètre critique, (diamètre pour lequel la force centri fuge agissant sur les particules est égale à la résis tance du fluide transportant lesdites particules). Tou tefois, ces pales ne donnent lieu à aucune perte de pression.
En se référant de nouveau à la fig. 1, un com partiment de tamisage par l'air 20 est disposé entre le carter 1 et le compartiment d'évacuation 2 des particules grossières. Ce compartiment de tamisage par l'air est composé d'un diaphragme à iris 21 en tourant le conduit d'amenée 3, et d'un conduit d'as piration d'air 22 ménagé dans le compartiment d'éva cuation 2.
Selon les fig. 6 et 7 une plaque annulaire de commande 24 et quatre lames<I>25a, 25b,</I> 25e et 25d sont agencées à l'intérieur d'un carter 23 du dia phragme à iris. Lesdites lames sont pivotées, à l'une de leurs extrémités, sur des chevilles <I>26a, 26b, 26c</I> et 26d respectivement, sur une plaque supérieure 23a du carter 23 du diaphragme, et les autres extrémités desdites lames sont munies de chevilles<I>27a, 27b,</I> <B>27e</B><I>et 27d</I> respectivement, engagées respectivement dans des glissières de guidage<I>24a, 24b,</I> 24c et 24d ménagées avec une certaine inclinaison dans la pla que de commande 24.
Une vis de réglage 28 fixée à la plaque de commande 24 s'étend vers l'exté rieur à travers une fente arquée 29 ménagée dans la plaque inférieure 23b, et est serrée par un écrou 28a.
Le degré d'ouverture du diaphragme décrit peut être réglé à volonté en desserrant l'écrou 28a et en déplaçant la vis de réglage 28 le long de la fente 29. On peut de cette façon régler à volonté la vi tesse d'écoulement de l'air pénétrant par le conduit d'aspiration d'air 22, à travers le diaphragme à iris 21, dans le carter 1.
En introduisant un courant d'air animé d'une grande vitesse autour de l'orifice de sortie du tuyau d'introduction 3 du matériau pulvérisé brut, la préci sion de séparation et la capacité de séparation sont augmentées. Un certain nombre de particules fines qui devraient traverser les espaces entre les pales sont parfois projetées accidentellement à l'intérieur du corps rotatif en même temps que les particules grossières. Plus spécialement lorsque le matériau pul vérisé brut a la tendance à s'agglomérer et à former des grumeaux, ces grumeaux sont aussi projetés à l'ex térieur du corps rotatif.
Toutes ces particules et ces grumeaux projetés à l'extérieur du corps rotatif tom bent vers la partie d'évacuation des particules gros sières. Le courant d'air auxiliaire mentionné a un effet de tamisage par le fait qu'il renvoie les fines particules vers le corps rotatif, et en désintégrant les grumeaux en fines particules qu'il renvoie également vers le corps rotatif, il ne permet qu'aux seules parti cules grossières de tomber dans le secteur d'évacua tion.
Le séparateur est utilisé par exemple pour le bicarbonate de calcium, le graphite, le charbon actif, des produits chimiques agricoles, l'iimenite et l'oxyde de zinc.
The present invention relates to a separator for sprayed substances.
The known separators known as cyclones have certain drawbacks owing to the fact that they cause great pressure losses with respect to the gas stream and experience difficulties in making a good selection, and it may happen that coarse particles of very large diameters. irregularities not felt in the mixture of finely pulverized substances.
The aim of the present invention is to create a separator for pulverized substances which does not have the drawbacks mentioned.
The separator according to the invention is characterized in that it comprises a container with a vertical axis, a rotor in the form of a cage rotatably and coaxially mounted in this container, the said rotor being provided with lower blade-carrying organs. and upper and elongated blades extending between said members, each of said blades being composed of extended inner and outer parts, the inner parts having at least their front surface inclined with respect to a radial plane and in the opposite direction in the direction of rotation,
and the outer parts having their front face inclined in the same direction as the inner parts but to a lesser degree, means for driving said rotor, a cone carried by the lower end of said rotor, a supply duct for the substance to be separated disposed under said container and having a discharge opening coaxial with and directed towards the cone, a central opening in the top of said container for fine particles, the latter opening being smaller than the diameter of the rotor and arranged in the 'aligned with and close to the upper end of said rotor,
and an outlet for coarse particles at the lower end of said container and at least partially surrounding said supply duct.
An embodiment and a variant of the subject of the invention, given by way of example, will be described with reference to the appended drawing, in which FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of the binder; fig. 2 is a sectional view along the line II-II of FIG. 1; fig. 3 is an elevational view of the rotor of a variant;
fig. 4 is a sectional view along the line IV-IV of FIG. 3; fig. 5 is a horizontal sectional diagram showing the operation of the blades; fig. 6 is a sectional view along the line VI-VI of FIG. 1, some parts being broken, and FIG. 7 is a partial sectional view along the line VII-VII of FIG. 6.
The separator shown in fig. 1 and 2 comprises a housing 1 provided with a connecting flange 1a at its upper end and a hopper-shaped discharge compartment 2 for coarse particles; a supply tube 3 passes through the exhaust compartment 2. The top of the housing 1 is closed by a flat cover 4 fixed to the connection flange la by bolts 5. A circular exhaust opening 6 is provided in the center of the flat cover 4.
An evacuation chamber 7 is arranged above the opening 6 and communicates with an evacuation duct 7a. At the top of the discharge chamber 7 is arranged a gas-tight bearing 8, and a shaft 9 rotates in this bearing and carries a rotating body or rotor 10.
This rotor 10 is composed of a wheel 11 of large diameter wedged on the shaft 9 in the vicinity of the discharge opening 6, of a conical hub 12 of small diameter wedged on the lower end of the shaft 9 opposite the mouth of the supply tube 3, blades arranged between said wheel 11 and the hub 12 and composed of inner 14 and outer 13 parts inclined at a certain angle relative to each other. The blades 13, 14 are arranged so that by loosening a metal strip 11a which clamps the outer periphery of the wheel 11, they can be easily dismantled or reassembled.
Thus, depending on the working conditions such as the properties of the substances sprayed, the required separation precision or the desired separation capacity, it is possible to vary the number of blades 13, 14, or to replace the blades with other blades of different width.
Figs. 3 and 4 show a rotor of a different shape. The outer diameters of the wheel 11 and of the conical hub 12 are equal. Blades 13, 14 are arranged between the wheel 11 and the hub 12. In this case also the number of the blades 13, 14 can vary, and they can be replaced by others of different width, by loosening the metal tape 1 the.
In fig. 5, the reference numerals 13a, 13b and 13c denote the outer parts and 14a, 14b and 14c the inner parts of the blades. The rotor rotates in the direction indicated by arrow 16, and with respect to this rotation the gas mixture circulates along the paths indicated by broken lines 17.
Among the pulverized particles suspended in the gas mixture stream, the coarse particles of relatively large diameter are subjected to a sufficiently high centrifugal force immediately at the entrance to the separation zone between two blades and are immediately thrown into the air. outside as indicated by course line 18, but smaller diameter particles penetrate deeper into the classification area as indicated by course line 19;
in this interval, the centrifugal force is gradually exerted on these particles which then perform a curved line path and, passing along a blade 13a, are projected outside. However, there are some coarse particles which in the meantime are entrained by the gas stream and are carried to the interior of the rotor. In order to prevent this infiltration of coarse particles, the inner parts 14 of the blades subject the particles, by a movement indicated by the arrow 16, to an acceleration having a strong outward component.
As a result, the force due to said component acts, together with the centrifugal force exerted by the exterior parts 13 of the blades, so as to project the coarse particles outwards.
As a practical result of the conformation of the blades 13, 14, 90-95% of the particles passing through the rotor 10 actually had a diameter equal to or smaller than the critical diameter of the particles, and no coarse particles remained. diameters two or more times the critical diameter, (diameter for which the centrifugal force acting on the particles is equal to the resistance of the fluid transporting said particles). However, these blades do not give rise to any loss of pressure.
Referring again to fig. 1, an air sieving compartment 20 is arranged between the casing 1 and the coarse particle discharge compartment 2. This air-sieving compartment is composed of an iris diaphragm 21 by rotating the supply duct 3, and of an air suction duct 22 provided in the exhaust compartment 2.
According to fig. 6 and 7 an annular control plate 24 and four blades <I> 25a, 25b, </I> 25e and 25d are arranged inside a housing 23 of the iris diaphragm. Said blades are pivoted, at one of their ends, on pins <I> 26a, 26b, 26c </I> and 26d respectively, on an upper plate 23a of the housing 23 of the diaphragm, and the other ends of said blades are provided with pins <I> 27a, 27b, </I> <B>27e</B> <I> and 27d </I> respectively, respectively engaged in guide slides <I> 24a, 24b, </ I > 24c and 24d arranged with a certain inclination in the control panel 24.
An adjustment screw 28 attached to the control plate 24 extends outwardly through an arcuate slot 29 in the bottom plate 23b, and is tightened by a nut 28a.
The degree of opening of the diaphragm described can be adjusted as desired by loosening the nut 28a and by moving the adjusting screw 28 along the slot 29. In this way, the flow rate of the fluid can be adjusted as desired. air entering through the air suction duct 22, through the iris diaphragm 21, into the housing 1.
By introducing a high velocity animated air stream around the outlet of the inlet pipe 3 of the raw pulverized material, the separation precision and the separation capacity are increased. A number of fine particles which should pass through the spaces between the blades are sometimes accidentally thrown inside the rotating body along with the coarse particles. More especially when the raw pulverized material has a tendency to agglomerate and to form lumps, these lumps are also projected outside the rotating body.
All these particles and lumps projected outside the rotating body fall to the coarse particle discharge part. The mentioned auxiliary air stream has a sifting effect in that it returns the fine particles to the rotating body, and by disintegrating the lumps into fine particles which it also returns to the rotating body, it only allows only coarse particles to fall in the evacuation sector.
The separator is used, for example, for calcium bicarbonate, graphite, activated carbon, agricultural chemicals, iimenite and zinc oxide.