FR2468411A1 - Separateur de particules - Google Patents

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FR2468411A1
FR2468411A1 FR8021962A FR8021962A FR2468411A1 FR 2468411 A1 FR2468411 A1 FR 2468411A1 FR 8021962 A FR8021962 A FR 8021962A FR 8021962 A FR8021962 A FR 8021962A FR 2468411 A1 FR2468411 A1 FR 2468411A1
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gas
dust
vortex
spiral
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FR8021962A
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Masao Seki
Hideo Sato
Takashi Kawata
Akira Omori
Hidekazu Abe
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C1/00Apparatus in which the main direction of flow follows a flat spiral ; so-called flat cyclones or vortex chambers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08Vortex chamber constructions
    • B04C5/081Shapes or dimensions

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Abstract

a. Séparateur de particules. b. Séparateur de particules caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre horizontal 1, une spirale de tourbillon 2 entourant le haut d'une extrémité du cylindre 1 et communiquant avec lui pour former une chambre de tourbillon, un orifice 3 d'entrée de gaz chargé de particules, un premier et un second orifices 4 et de sortie de particules séparées du gaz, et un orifice 6 de sortie de gaz. c. L'invention s'applique notamment dans une installation de calcination du ciment.

Description

1,- 2468411
L'invention concerne un séparateur de particules. La figure 1 représente un séparateur vertical à cyclone selon l'art antérieur. Ce type de séparateur a été très largement utilisé jusqu'ici du fait de son rendement de séparation relativement élevé et de sa construction très simple, mais ce séparateur pose cependant un certain nombre de problèmes
qui seront décrits ci-après.
En premier lieu ce type de séparateur
selon l'art antérieur présente une chute de pression élevée.
En effet, du fait de la structure ou du principe de base de l'appareil on obtient forcément un tourbillon montant en spirale vers le haut à l'intérieur d'un tourillon double, ce qui conduit à une grande consommation d'énergie. Par exemple, dans le cas d'un séparateur à un seul étage, les chutes de pression s'élèvent à 100 à 150 mm d'eau, tandis que dans le cas d'un séparateur à quatre étages ces chutes atteignent 400 à 600 mm d'eau. De telles chutes de pression conduisent à l'utilisation
d'une soufflerie ou d'un ventilateur de sortie à grande puis-
sance. En second lieu il est difficile de réduire
la taille de l'appareil. Pour atteindre un rendement de sépara-
tion élevé, les vitesses d'entrée et de sortie doivent être main-
tenues entre 10 et 20 m/s. Par suite la vitesse axiale (définie comme le rapport entre le débit et la section du cylindre c)
descend à moins de 5 m/s. De plus, comme il s'agit d'un sépara-
teur vertical il faut prévoir l'utilisation du c8ne d, ce qui
augmente la hauteur de l'appareil.
Sur la figure 1 la flèche en trait plein indique le débit de gaz tandis que la flèche en pointillés indique le débit des particules, entre l'entrée a et la sortie b
de l'appareil.
L'invention a pour but de palliers les inconvénients ci-dessus en créant un séparateur de particules consommant moins de puissance et se présentant sous une taille
très compacte.
En résumé l'invention permet de réduire la
consommation de puissance des souffleries et ventilateurs d'échap-
pement, de réduire au minimum la chute de pression, d'augmenter la capacité d'un séparateur à un seul étage, et de réduire la hauteur de façon que l'installation totale de séparation de
2.- 2468411
particules à étages multiples reste relativement basse.
A cet effet l'invention concerne un séparateur de particules caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre monté sensiblement horizontalement; une spirale ou conduit de tourbillon disposé de manière à entourer toute la moitié supérieure du cylindre à une extrémité de celui-ci, et à
communiquer avec lui de manière à former une chambre de tourbil-
lon; un orifice d'entrée disposé verticalement et communicant avec une extrémité de la spirale ou conduit de tourbillon de façon que le gaz charge de poussières arrivant par cet orifice d'entrée se mette à tourbillonner dans la chambre de tourbillon un premier orifice de sortie de poussières ou de particules
solides disposé verticalement et communicant avec l'autre extré-
mité de la spirale ou conduit de tourbillon de façon que les poussières ou particules solides séparées du gaz dans la chambre de tourbillon passent dans ce premier orifice de sortie de poussières ou de particules solides; et un orifice de sortie de gaz sortant à l'autre extrémité du cylindre coaxialement avec celui-ci, de manière à évacuer le gaz par ce cylindre et par
cet orifice de sortie de gaz.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lectrure de la
description détaillée qui suit d'exemples préférés mais non
limitatifs représentés sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique,
en coupe longitudinale, d'un séparateur à cyclone selon -
l'art antérieur,
- la figure 2 est une vue de c8té schéma-
tique, partiellement coupée, d'une première forme de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue d'extrémité effectuée en regardant dans le sens des flèches III de la figure 2, - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2, - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 2, - la figure 6 est une vue schématique de c8té, en élévation et partiellement en coupe, d'une seconde forme de réalisation de l'invention; et 3.- - la figure 7 représente le schéma d'une installation utilisant les séparateurs de particules selon l'invention. Sur toutes ces figures les mêmes éléments sont repérés par les mêmes références. Les figures 2 à 5 représentent une première
forme de réalisation de séparateur de particules selon l'inven-
tion, comprenant un cylindre 1, une spirale 2 munie d'un orifice d'entrée 3 de gaz chargé de particules et d'un premier orifice de sortie de particules 4, un second orifice de sortie de
particules 5, et un orifice de sortie de gaz 6.
La spirale 2 qu'on appellera également
"conduit de tourbillon" dans la suite de la description, présente
une forme semi-circulaire lorsqu'elle est vue en bout comme dans le cas de la figure 3. Cette spirale 2 est montée sur le cylindre 1 placé horizontalement, et communique avec ce cylindre
1 de manière à constituer une chambre de tourbillon.
Comme on peut mieux le voir sur la figure
4, le gaz chargé de poussière pénètre dans la chambre de tour-
billon par l'orifice d'entrée 3. Les particules entraînées par le gaz sont alors soumises à la force centrifuge de manière à passer le long des parois intérieures de la spirale ou conduit de tourbillon 2, comme indiqué par les flèches en pointillés, pour arriver dans le premier orifice de sortie de particules 4 dirigé vers le bas en partant tangentiellement de la spirale ou
conduit de tourbillon 2. D'autre part le gaz libéré de ses parti-
cules tourbillonne dans la chambre de tourbillon, comme indiqué par les flèches en traits pleins, puis pénètre dans le cylindre
1 et sort par l'orifice de sortie de gaz 6.
Dans le cylindre 1 le gaz continue de tourbillonner tout en se déplaçant axialement vers l'orifice de sortie de gaz 6, de façon que les particules encore entrainées par le gaz soient de nouveau soumises à la force centrifuge pour passer le long des parois intérieures du cylindre 1 et arriver au second orifice de sortie de particules 5 dirigé vers le bas en partant du bas du cylindre 1, au voisinage de l'orifice de sortie
de gaz 6 comme indiqué sur la figure 5.
Comme on peut mieux le voir sur la figure 2, l'orifice de sortie de gaz 6 sort du cylindre 1 coaxialement par rapport à celui-ci, et son diamètre intérieur est légèrement
4.- 2468411
plus petit que celui du cylindre 1, ce qui permet d'améliorer le rendement de récupération du second orifice de sortie de
particules 5.
Les essais de la première forme de réali-
sation de l'invention représentée sur les figures 2 à 5, ont été
réalisés avec de l'air chargé de particules de ciment. Les par-
ticules de ciment ont ainsi été collectées par le premier orifice de sortie de particules 4 avec un rendement de séparation attÉgnant 80 à 90 %. L'adjonction du second orifice de sortie
de particules 5 a permi de faire passer ce rendement à 91 à 95 5.
Dans la première forme de réalisation de
l'invention la forme de débit consiste essentiellement en tour-
billons libres conduisant à une diminution d'énergie ou à une perte de pression. Par suite, même lorsque la vitesse du gaz dans le cylindre augmente jusqu'à 8 à 12 m/s, la vitesse d'entrée passant à 15 à 20 m/s, la chute de pression n'est que de 30 à 80 mm d'eau ce qui représente environ 1/2 à 1/3 de la chute de pression qu'on obtenait avec les séparateurs à cyclones
selon l'art antérieur.
La seconde forme de réalisation de l'in-
vention représentée sur la figure 6 est de construction très semblable à celle de la première forme de réalisation décrite ci-dessus sur les figures 2 à r'5, la seule différence étant qu'au
lieu du cylindre 1 on utilise un c8ne ou un trac de c8ne circu-
laire droit 1'.
On décrira maintenant sur la figure 7 un
exemple d'application des séparateurs de particules selon l'inven-
tion. La figure 7 représente un schéma de mise en oeuvre d'un procédé de calcination du ciment dans lequel on utilise, comme appareils de préchauffage, des séparateurs de particules 7, 8, 9 selon l'invention. Ce procédé comprend en outre un ventilateur d'échappement principal 10, un séparateur à cyclone supérieur 11 selon l'art antérieur, un séparateur à cyclone inférieur 12
également selon l'art antérieur, un four de calcination en con-
tinu 13, un four rotatif 14, un refroidisseur de scories 15 et
une glissière de chargement de-ciment 16.
Comme indiqué par les flèches en traits pleins, l'air préchauffé dans le refroidisseur de scories 15 et les gaz de combustion venant du four rotatif 14, pénètrent ensemble dans le four de calcination 13. Les gaz sortant du four
24684 1 1
5. - de calcination 13 passent à travers le séparateur à cyclone inférieur 12, à travers les trois séparateurs de particules 9, 8, 7 et à travers le séparateur à cyclone supérieur 11, dans l'ordre indiqué ci- dessus, pour arriver au ventilateur de sortie principal 10. D'autre part le ciment en pudre qu'on appellera plus simplement ci-après "les particules", arrive par la glissière 16 dans un conduit reliant le séparateur à cyclone supérieur 11 et le premier séparateur de particules 7 selon l'invention. Ensuite, comme indiqué par les flèches en pointillés, les particules passent du séparateur à cyclone supérieur 11 dans les trois séparateurs de particules 7, 8, 9 selon l'invention, puis dans le four de calcination 13 et dans le séparateur à cyclone 12, pour atteindre le four rotatif 14. Les scories de
ciment sortent du four rotatif 14 pour passer dans le refroidis-
seur de scories 15.
Dans le procédé représenté sur la figure 7, les trois séparateurs de particules 7, 8, 9 selon l'invention sont utilisés en étages intermédiaires et il est évident qu'on
peut à volonté augmenter ou diminuer le nombre de ces sépara-
teurs suivant les besoins.
En résumé la forme du débit obtenu selon l'invention consiste essentiellement en tourbillons libres, avec la diminution de consommation d'énergie que cela entraîne. Par suite la chute de pression ne représente plus que 1/2 à 1/3 de ce qu'elle était dans les séparateurs à cyclones selon l'art
antérieur, ce qui permet de réduire considérablement la consom-
mation d'énergie des souffleries et des ventilateurs de sortie.
Bien que l'utilisation d'un seul étage de séparation permette
d'atteindre de manière satisfaisante les performances et avan-
tages de l'invention, on peut encore améliorer nettement l'éco-
nomie d'énergie en utilisant quatre ou cinq étages de sépara-
tion. De plus la chambre de tourbillon formée par la spirale semicirculaire ou conduit de formation de tourbillon 2, ainsi qu'une partie du cylindre 1 ou du cône 1', sont de type horizontal, ce qui permet d'augmenter la vitesse
du débit dans la chambre 2. Par suite le séparateur de parti-
cules selon l'invention peut être réalisé sous une taille très compacte. Cette dernière caractéristique entraîne l'avantage
6._ 246841 1
supplémentaire qu'on peut réduire notablement la hauteur totale d'une installation de préchauffage à quatre ou cinq étages utilisée pour la mise en oeuvre d'un procédé de calcination du
ciment tel que celui décrit sur la figure 7.
7.- 246841 1

Claims (3)

REVENDICATIONS
1.- Séparateur de particules caractérisé
en ce qu'il comprend un cylindre (1) monté sensiblement horizon-
talement; une spirale ou conduit de tourbillon (2) disposé de manière à entourer toute la moitié supérieure du cylindre (1) à une extrémité de celui-ci, et à communiquer avec lui de manière à former une chambre de tourbillon; un orifice d'entrée (3) disposé verticalement et communicant avec une extrémité de la spirale ou conduit de tourbillon (2) de façon que le gaz chargé de poussières arrivant par cet orifice d'entrée se mette à tourbillonner dans la chambre de tourbillon; un premier orifice (4) de sortie de poussières ou de particules solides disposé verticalement et communicant avec l'autre extrémité de la spirale ou conduit de tourbillon (2) de façon que les poussières
ou particules solides séparées du gaz dans la chambre de tour-
billon passent dans ce premier oririce de sortie de poussières ou de particules solides; et un orifice de sortie de gaz (6)
sortant à l'autre extrémité du cylindre coaxialement avec celui-
ci, de manière à évacuer le gaz par ce cylindre et par cet
orifice de sortie de gaz.
2.- Séparateur de particules selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il utilise un second orifice de sortie de poussières ou de particules solides disposé verticalement en partant du bas du cylindre à c8té de l'orifice de sortie de gaz, ce qui permet ainsi de collecter dans ce second orifice de sorti'e les poussières ou particules solides
encore entraînées dans le gaz passant dans le cylindre.
3.- Séparateur de particules selon l'une
quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le
cylindre diverge ou augmente progressivement de diamètre vers
son autre extrémité.
FR8021962A 1979-10-31 1980-10-14 Separateur de particules Withdrawn FR2468411A1 (fr)

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4477335A (en) * 1982-05-17 1984-10-16 Ashland Oil, Inc. Separation of regenerated catalyst from combustion products
US4556540A (en) * 1982-05-17 1985-12-03 Ashland Oil, Inc. Separation of regenerated catalyst from combustion products
FI842202A0 (fi) * 1984-06-01 1984-06-01 Ahlstroem Oy Anordning foer avskiljning av fast material i reaktor med cirkulerande baedd.
BR8703010A (pt) * 1986-06-16 1988-03-08 Shell Int Research Aparelho integrado de conversao por craqueamento catalitico de hidrocarbonetos e processo para o craqueamento continuo de um material de alimentacao hidrocarbonacea em um material de produto hidrocarbonaceo
US4731228A (en) * 1986-06-16 1988-03-15 Shell Oil Company Reactor and horizontal cyclone separator with primary mass flow and secondary centrifugal separation of solid and fluid phases
US4693808A (en) * 1986-06-16 1987-09-15 Shell Oil Company Downflow fluidized catalytic cranking reactor process and apparatus with quick catalyst separation means in the bottom thereof
GB8822350D0 (en) * 1988-09-22 1988-10-26 Shell Int Research Apparatus for separating solid particles from fluid
US10612436B2 (en) * 2017-09-26 2020-04-07 United Technologies Corporation Deoiler for a gas turbine engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1079199A (fr) * 1953-04-20 1954-11-26 Tongeren N V Bureau Van Perfectionnements relatifs aux cyclones
FR2387072A1 (fr) * 1977-04-14 1978-11-10 Summers Daniel Appareil de separation de fines particules d'un courant de gaz
FR2443272A1 (fr) * 1978-12-07 1980-07-04 Kawasaki Heavy Ind Ltd Appareil d'extraction destine a extraire d'un courant gazeux les fines particules qu'il contient

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US474490A (en) * 1892-05-10 Dust-collector
NL147117C (fr) * 1948-12-23
BE506882A (fr) * 1950-11-14
US3237385A (en) * 1962-07-09 1966-03-01 American Air Filter Co Dust collector arrangement
FR1592545A (fr) * 1968-05-15 1970-05-19
DE2140372A1 (de) * 1971-08-12 1973-03-01 Voith Gmbh J M Altpapier-aufbereitungsanlage
GB1410704A (en) * 1971-12-06 1975-10-22 Messerschmitt Boelkow Blohm Method of and apparatus for centrifugally separating matter suspended in a gaseous or liquid medium
US3907671A (en) * 1974-12-18 1975-09-23 Jr Joseph F Baigas Separating device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1079199A (fr) * 1953-04-20 1954-11-26 Tongeren N V Bureau Van Perfectionnements relatifs aux cyclones
FR2387072A1 (fr) * 1977-04-14 1978-11-10 Summers Daniel Appareil de separation de fines particules d'un courant de gaz
FR2443272A1 (fr) * 1978-12-07 1980-07-04 Kawasaki Heavy Ind Ltd Appareil d'extraction destine a extraire d'un courant gazeux les fines particules qu'il contient

Also Published As

Publication number Publication date
GB2061773B (en) 1983-03-02
DE3040603C2 (de) 1984-03-15
BR8006898A (pt) 1981-05-05
JPS5669958U (fr) 1981-06-09
DE3040603A1 (de) 1981-05-07
US4312650A (en) 1982-01-26
GB2061773A (en) 1981-05-20

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