FR2580519A3

FR2580519A3 - Device for the continuous introduction of solid materials into liquids

Info

Publication number: FR2580519A3
Application number: FR8605797A
Authority: FR
Inventors: Claus Bertrand
Original assignee: Ruetgerswerke AG
Current assignee: Ruetgers Germany GmbH
Priority date: 1985-04-23
Filing date: 1986-04-22
Publication date: 1986-10-24
Also published as: DK183086A; FR2580519B3; NL8600494A; DK183086D0; DE8511988U1

Abstract

Device for the continuous introduction of pulverulent solid materials into liquids having a high viscosity and a variable density. The liquid flows via an adjustable supply circuit into a tank which is open towards the top and from the latter into a circuit widened in the shape of a funnel which is simultaneously supplied with the solid material via the top. The film of liquid completely wetting the funnel prevents agglutination of the solid material on the wall of the funnel.

Description

Dispositif pour l'introduction en continu
de matières solides dans des liquides
L'invention a pour objet un dispositif pour l'introduction en continu de matières solides, notamment pulvérulentes, insolubles, dans des liquides, de prédominance à viscosité élevée, les matières solides ayant une densité différente de celle du liquide.Device for continuous introduction
solids in liquids
The subject of the invention is a device for the continuous introduction of solid materials, in particular pulverulent, insoluble, in liquids, predominantly at high viscosity, the solid materials having a density different from that of the liquid.

Les matières solides à granulométrie fine, flottantes et se déposant dans le fond, qu'il s'agit de disperser ou d'acheminer dans des liquides, ne peuvent être introduites que difficilement dans ces liquides avec une homogénéité suffisante. Dès qu'elles entrent en contact avec les pellicules de liquide au repos, elles ont tendance à former des agglutinations adhésives. En outre, les matières solides ayant une densité plus élevée que le liquide environnant, se sédimentent lorsque la vitesse du courant est insuffisante et colmatent aussi les organes d'arrêt ou d'obturation et les systèmes de tuyauterie. Solid matter with fine particle size, floating and depositing in the bottom, which it is a question of dispersing or conveying in liquids, can only be introduced with difficulty into these liquids with sufficient homogeneity. As soon as they come into contact with the films of liquid at rest, they tend to form adhesive agglutinations. In addition, solids having a higher density than the surrounding liquid, sediment when the current speed is insufficient and also clog shut-off or shutter members and piping systems.

Pour éviter ces inconvénients, les matières solides sont généralement transformées en pâtes dans des malaxeurs. Elles sont ensuite diluées par addition ultérieure de liquide, jusqu'à ce qu'elles se présentent sous une forme bien dosable. Pour l'exploitation en continu, les malaxeurs sont équipés de vis transporteuses sans fin. Pour la production de pâtes, des broyeurs à cylindres, à boulets et des agitateurs spéciaux s'-avèrent par ailleurs appropriés, les matières solides pulvérulentes y étant triturées ou mises en prédispersion, ceci avec peu de liquide. Les appareils utilisés doivent être conçus de telle manière qu'un effet d'auto-nettoyage soit disponible et que l'ouverture de remplissage pour les matières solides soit protégée à l'égard des agglutinations.Tous les dispositifs de mélange cités présentent une consommation d'énergie élevée et ne sont par conséquent mis en oeuvre que dans la fabrication de produits de valeur élevée. To avoid these disadvantages, the solid materials are generally transformed into pastes in mixers. They are then diluted by subsequent addition of liquid, until they are in a well dosable form. For continuous operation, the mixers are fitted with endless conveyor screws. For the production of pasta, roller mills, ball mills and special agitators are also found to be suitable, the pulverulent solid materials being crushed or predispersed therewith with little liquid. The devices used must be designed in such a way that a self-cleaning effect is available and that the filling opening for solid materials is protected against agglutinations. All the mixing devices mentioned have a consumption of 'high energy and are therefore only used in the manufacture of high value products.

Les enceintes à agitateurs usuelles pour le mélange de liquides s'avèrent inappropriés pour l'introduction de matières solides pulvérulentes dans un liquide, car les matières solides s'agglutinent sur les surfaces mouillées. De même, les vis sans fin, les sas à roue cellulaire et d'autres dispositifs de dosage mécanique s'avèrent inappropriés pour cette raison. The usual agitator chambers for mixing liquids are unsuitable for the introduction of powdery solids into a liquid, since the solids agglutinate on wet surfaces. Likewise, worms, cell wheel locks and other mechanical metering devices have been found unsuitable for this reason.

Dans le cas du chargement de matières solides dans un tourbillon produit par un écoulement tangentiel, par exemple dans un cyclone avec une évacuation inférieure, on évite l'agglutination. Si l'on parvient à maintenir le tourbillon constant, un cyclone constitue alors un dispositif approprié, sans consommation élevée d'énergie, pour introduire des matières solides dans un liquide. I1 existe toutefois le risque que du gaz émanant du tourbillon soit également aspiré dans le liquide. Le gaz parvient alors dans les éléments d'acheminement situés en aval et nuit à l'uniformité du débit. I1 peut même interrompre l'acheminement.La formation constante du tourbillon n'est alors plus garantie d'une part et, d'autre part, cela entraine le dépôt de parties lourdes de matières solides, ce qui peut provoquer la formation de ponts et de colmatages dans le système de tuyauterie. In the case of the loading of solids in a vortex produced by a tangential flow, for example in a cyclone with a lower discharge, agglutination is avoided. If the vortex can be kept constant, a cyclone then constitutes an appropriate device, without high energy consumption, for introducing solid matter into a liquid. There is however the risk that gas from the vortex is also drawn into the liquid. The gas then arrives in the routing elements located downstream and harms the uniformity of the flow. It can even interrupt the routing. The constant formation of the vortex is then no longer guaranteed on the one hand and, on the other hand, this causes the deposition of heavy parts of solid matter, which can cause the formation of bridges and clogging in the piping system.

L'invention a donc pour but de mettre au point un dispositif pour l'introduction en continu de matières solides notamment insolubles, pulvérulentes, dans des liquides, avec lequel on évite les inconvénients mentionnés ci-dessus. The object of the invention is therefore to develop a device for the continuous introduction of solids, in particular insoluble, pulverulent, into liquids, with which the drawbacks mentioned above are avoided.

Selon l'invention, le problème est résolu par un bac (1) ouvert vers le haut muni d'un circuit d'amenée (2) réglable située au-dessous du bord supérieur du bac (1) et d'un circuit d'évacuation (3) élargi en forme d'entonnoir à l'intérieur du bac (1), dont le bord supérieur horizontal est situé au-dessous du bord supérieur du bac (1), et d'un dispositif de dosage (4) disposé audessus du bac (1) pour le chargement de la matière solide sur le milieu du circuit d'évacuation (3) en forme d'entonnoir. Le bord supérieur du circuit d'évacuation (3) élargi en forme d'entonnoir peut être lisse ou muni de dents, de fentes ou de trous d'une manière régulière. According to the invention, the problem is solved by a tank (1) open upwards provided with an adjustable supply circuit (2) located below the upper edge of the tank (1) and a circuit discharge (3) enlarged in the form of a funnel inside the tank (1), the horizontal upper edge of which is situated below the upper edge of the tank (1), and a metering device (4) arranged above the tank (1) for loading the solid material on the middle of the discharge circuit (3) in the form of a funnel. The upper edge of the evacuation circuit (3) widened in the form of a funnel may be smooth or provided with teeth, slots or holes in a regular manner.

L'élargissement en forme d'entonnoir a de préférence la forme d'un cône avec un angle d'ouverture entre 60 et 120 en fonction de la viscosité du liquide. L'élargissement peut toutefois également avoir la forme d'une pyramide.The funnel-shaped enlargement preferably has the shape of a cone with an opening angle between 60 and 120 depending on the viscosity of the liquid. The enlargement can however also have the shape of a pyramid.

En tant que dispositif de dosage (4), on peut utiliser tous les dispositifs destinés au dosage de matières solides pulvérulentes, comme par exemple les sas à roue cellulaire, les bascules à courroie, les vis transporteuses sans fin et les goulottes de dosage. As a dosing device (4), all devices for dosing powdery solid materials can be used, such as, for example, cell wheel locks, belt scales, worm conveyors and dosing spouts.

Selon les exigences techniques et la viscosité du liquide, le bac (1) de même que le système de tuyau terie peuvent être agencés avec isolement et/ou chauffables. Depending on the technical requirements and the viscosity of the liquid, the tank (1) as well as the hose system can be arranged with insulation and / or heatable.

Il est par ailleurs avantageux de munir le bac (1) d'un ou de plusieurs dispositifs de mesure du niveau de remplissage (10,11), afin de maintenir le niveau de )a dépression liquide dans 3e circuit d'évacuation (3) cn forme d'entonnoir dans un domaine déterminé. Dans ce but, les dispositifs de mesure du niveau de remplissage sont accouplés à l'organe de régulation (7) comme par exemple à une soupape ou à un robinet dans le circuit d'amenée. En cas d'un assechement de l'entonnoir, le groupe d'entraînement du dispositif de dosage (4) est par ailleurs mis hors service. En tant que dispositifs de mesure de niveau de remplissage, on utilise de préférence des dispositifs capacitifs ou des dispositifs munis d'une source de rayonnement radioactif. It is also advantageous to provide the tank (1) with one or more devices for measuring the filling level (10, 11), in order to maintain the level of) a liquid depression in the 3rd evacuation circuit (3). It is a funnel shape in a specific area. For this purpose, the devices for measuring the filling level are coupled to the regulating member (7) such as, for example, a valve or a tap in the supply circuit. In addition, if the funnel dries up, the dosing device drive group (4) is also put out of service. As fill level measuring devices, capacitive devices or devices provided with a source of radioactive radiation are preferably used.

L'invention est explicitée plus en détail à l'aide de la figure représentant un exemple de l'invention
Il s'agit d'introduire de la matière solide pulvérulente se trouvant dans le silo (12) dans un liquide contenu dans le réservoir (5). A l'aide d'une pompe centrifuge (6), le liquide est pompé du réservoir (5) pour être amené dans le bac (1) par l'intermédiaire d'une vanne (7), réglable pneumatiquement, du circuit d'amenée (2). Le liquide s'écoule alors par le bord du circuit d'évacuation (3) élargi en forme de cône. La quantité de liquide est régulée de telle manière que l'entonnoir soit entièrement mouillé et qu'il se forme une surface liquide qui ait approximativement la forme d'un hyperboloide.A partir du silo (12), muni d'un sas à roue cellulaire (4), la matière solide pulvérulente est dosée dans cette dépression liquide, où elle est immédiatement absorbée par la surface liquide animée d'un courant. Le mélange obtenu à partir de liquide et de matière solide est ultérieurement homogénéisé dans la pompe à engrenages (9). A l'aide des dispositifs de mesure du niveau de remplissage (10,11), la quantité de liquide amenée est régulée de telle manière que le niveau de la dépression liquide dans le circuit d'évacuation (3) demeure à peu près constant. Si l'amenée de liquide est interrompue, le niveau de liquide dans le circuit d'évacuation baisse et le dosage de matière solide est mis hors circuit par le dispositif de mesure du niveau de remplissage (10).The invention is explained in more detail using the figure representing an example of the invention
This involves introducing powdery solid material located in the silo (12) into a liquid contained in the tank (5). Using a centrifugal pump (6), the liquid is pumped from the reservoir (5) to be brought into the tank (1) via a valve (7), pneumatically adjustable, of the brought (2). The liquid then flows through the edge of the evacuation circuit (3) widened in the shape of a cone. The quantity of liquid is regulated in such a way that the funnel is completely wet and that a liquid surface is formed which is approximately in the form of a hyperboloide. From the silo (12), fitted with a wheel lock cell (4), the pulverulent solid matter is dosed in this liquid depression, where it is immediately absorbed by the liquid surface animated by a current. The mixture obtained from liquid and solid material is subsequently homogenized in the gear pump (9). Using the filling level measuring devices (10,11), the quantity of liquid supplied is regulated in such a way that the level of the liquid vacuum in the evacuation circuit (3) remains approximately constant. If the supply of liquid is interrupted, the liquid level in the evacuation circuit drops and the metering of solid material is switched off by the filling level measuring device (10).

Si une quantité de liquide plus importante que celle alimentée par la pompe (9) parvient dans le bac (1), le niveau de liquide dans le circuit d'évacuation (3) augmente et le dispositif de mesure du niveau de remplissage (11) étrangle l'amenée de liquide. If a greater quantity of liquid than that supplied by the pump (9) reaches the tank (1), the liquid level in the evacuation circuit (3) increases and the device for measuring the filling level (11) throttles the supply of liquid.

Pour faciliter le changement de produit, le bac (1) est muni d'un robinet de décharge (8). To facilitate the change of product, the tank (1) is provided with a discharge valve (8).

Claims

1. Device for the continuous introduction of solid materials into a liquid, characterized in that the device consists of a tank (1) open upwards, provided with an adjustable supply circuit (2), located above below the upper edge of the tank (1) and of a discharge circuit (3) enlarged in the form of a funnel inside the tank (1), the horizontal upper edge of which is situated below the upper edge of the tank (1), and a metering device (4) disposed above the tank (1) for the introduction of the solid material on the middle of the funnel-shaped evacuation circuit (3).

2. Device according to claim 1, characterized in that the upper edge of the evacuation circuit (3) is of smooth design or is provided with notches or regular openings.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the evacuation circuit (3) is widened in the shape of a cone and has an opening angle between 60 and 120.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the metering device (4) is a cell wheel lock, a metering chute or an endless conveyor screw.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the tank is insulated and heatable.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the tank is equipped with at least one device for measuring the filling level (10,11), which, preferably, is a device for measuring the filling level with capacitive operation or such a device provided with a source of radioactive radiation.

7. Device according to Claims 1 to 6, characterized in that the feed circuit (2) is provided with a regulating member (7), which, preferably, is adjustable by means of the measuring device of the charge level (10,11).