FR2618694A1 - Desaerateur pour matieres en particules - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un désaérateur pour matières en particules pouvant augmenter la densité en vrac des particules pour réduire le volume des matières en particules. Dans ce désaérateur, une section cylindrique perforée 1ad'un corps cylindrique 1 comprend un filtre constitué par une matière frittée. Un transporteur à vis 4degre(s) disposé dans le corps cylindrique a un pas de vis 4a, 4b qui est petit et qui diminue progressivement dans la région située du côté aval de la section cylindrique perforée. Le filtre peut être formé par frittage de fibres métalliques fines, d'une poudre métallique ou d'une poudre céramique.
Description
Désaérateur pour matières en particules La présente invention se rapporte
à un désaérateur pour matières particulaires ou en particules, et elle concerne, plus particulièrement, un désaérateur qui est susceptible d'augmenter la densité en vrac des particules et de réduire le volume des matières en particules, pour faciliter des opérations de manipulation telles que la mise en sacs, le transport, etc. Un désaérateur connu de ce type a une structure
générale telle que représentée sur les figures 9 à 11.
Ce désaérateur comprend un corps cylindrique 1 comportant un orifice d'introduction ou d'entrée 10 dans sa portion supérieure & une extrémité, pour introduire les particules, et un orifice d'évacuation ou sortie 11 dans sa portion inférieure à l'autre extrémité, pour évacuer les particules. Dans le corps cylindrique 1, un transporteur à vis 4 ayant une vis de pas constant sur toute sa longueur, est supporté de façon à pouvoir tourner. Le corps cylindrique 1 comporte une section cylindrique perforée la dans une
portion intermédiaire, pour constituer un filtre.
A l'extérieur de la section cylindrique la, un cylindre extérieur 2 est disposé concentriquement, séparé d'une distance prédéterminée de la section cylindrique la. Un tuyau d'évacuation 8 est prévu pour effectuer une aspiration et des tuyaux à air comprimé 9 et 9' sont prévus pour le lavage à contre-courant du filtre, de sorte que l'intervalle entre la section cylindrique la et le cylindre extérieur 2 peut constituer une chambre d'évacuation. Un filtre comprenant des plaques métalliques perforées 14' et 14", avec un tissu filtrant 13 inséré entre elles, est
utilisé comme section perforée la.
Dans ce désaérateur classique, lorsque des matières en particules qui ont encore une faible densité en vrac sont introduites par l'orifice d'introduction 10 dans le corps cylindrique 1, l'air se trouvant dans les matières en particules est évacué par l'intermédiaire du tuyau d'évacuation 8 sous l'effet de l'aspiration d'une pompe & vide, pour augmenter la densité en vrac des matières en particules, pendant leur transport à travers la chambre de transfert formée entre le corps cylindrique 1 et le transporteur à vis 4. On y parvient au moyen du transporteur à vis et les particules sont évacuées, avec une densité en vrac accrue, par l'orifice
d'évacuation 11.
Les particules amenées dans la chambre de transfert par le transporteur à vis 4 sont désaérées progressivement en étant guidées à travers la section cylindrique perforée la. Ainsi, la densité en vrac augmente progresivement et le volume des particules diminue. Cependant, cela provoque en mâme temps la réduction progressive du taux ou degré de remplissage des particules dans la chambre de transfert, ce qui entraîne des lacunes dans la chambre de tranfert et, par conséquent, dans le corps cylindrique 1, et qui provoque l'entrée d'air de l'orifice d'évacuation 11 dans la chambre de transfert. Cette entrée d'air, dans la chambre de transfert réduit le dégré de vide de la chambre d'évacuation et, par suite, le rendement de désaération des particules diminue, ce qui entraîne une
réduction de l'augmentation de la densité en vrac.
Ainsi, le désaérateur classique ne peut augmenter notablement la densité en vrac des matières en particules. De façon générale, l'augmentation de la densité en vrac est limitée à environ 1,3 à 2 fois la densité en vrac initiale, bien que cela varie selon le type de particules, de la densité en vrac initiale, etc. De plus, on fait en général fonctionner le désaérateur classique en réglant la dépression de la pompe à vide dans un intervalle compris entre -600mm Hg <environ -80 kPa) et -700Omm Hg (environ -93 kPa). Cela a tendance à provoquer l'allongement ou la rupture du tissu filtrant 13 inséré entre les plaques métalliques perforées 14' et 14", de sorte que les particules en cours de transfert fuient & travers le tissu filtrant détérioré vers la pompe à vide, ce qui a pour conséquence une panne de la pompe à vide, etc. Pour éviter ces difficultés, on a proposé de réduire la porosité des plaques métalliques perforées 14' et 14" pour protéger le tissu de filtre (tissu filtrant) 13 et pour compenser les insuffisances de solidité du tissu de filtre 13. Cependant, par exemple, une diminution de la porosité des plaques métalliques perforées 14' et 14" à environ 40 % entraîne seulement une prolongation de la durée de filtre d'environ une semaine au plus. Toute diminution supplémentaire de la porosité entraîne une diminution de l'aire de filtrage du filtre, ce qui amoindrit considérablement les
performances du désaérateur.
Le désaérateur classique a un autre inconvénient consistant en ce qu'il est très difficile et ennuyeux de monter le filtre, l'alignement précis des trous des deux plaques métalliques perforées 14' et 14" entre eux et, par suite, le remplacement du tissu de filtre 13,
demandant beaucoup de temps et de travail.
Dans le désaérateur classique, on effectue la désaération de façon qu'une couche de particules formant une croûte soit formée dans l'intervalle de plusieurs millimètres entre l'hélice et le filtre, et l'air contenu dans les particules en cours de transfert est évacué à travers la couche de croûte. En conséquence, lorsque des particules qui forment une telle couche de croûte de grande résistance au filtrage sont traîtées, il faut effectuer périodiquement le
retrait de la croûte en lavant le filtre à contre-
courant. Pour cela, on utilise en général de l'air comprimé à 200 à 300 kPa, et il faut souvent effectuer l'opération de lavage plusieurs fois par heure. Le tissu de filtre utilisé pour le filtre dans le désaérateur classique peut être notablement détérioré par le lavage à contre-courant, et cela entraîne des fuites des particules vers la pompe à vide. Ainsi, il
faut remplacer fréquemment le tissu de filtre.
De plus, le lavage à contre-courant provoque souvent la détérioration des fibres constituant le tissu de filtre, de sorte que le désaérateur ne convient pas pour être utilisé dans des domaines tels que la production alimentaire, la production des médicaments, etc..., o il est essentiel d'empêcher
complètement l'inclusion d'une matière étrangère.
En conséquence, la présente invention a pour objet un désaérateur pour matières en particules pouvant améliorer le rendement de désaération et augmenter la densité en vrac des matières en particules effectivement et efficacement en augmentant notablement le degré de remplissage des particules du côté aval du
transporteur à vis dans la chambre de transfert.
L'invention a également pour objets un désaérateur pour matières en particules pouvant empêcher efficacement les fuites des particules vers la pompe à vide à partir de la section de désaération du désaérateur; d'améliorer le rendement de filtration au niveau de la section cylindrique perforée du désaérateur, ce qui facilite le lavage à contre- courant d'un filtre; et d'augmenter la durée de vie du filtre, de façon à effectuer la désaération très efficacement
pendant une durée prolongée.
Selon un premier aspect de la présente invention on préconise un désaérateur pour des matières en particules comprenant un corps cylindrique comportant un orifice d'introduction à une première extrémité et un orifice d'évacuation à l'autre extrémité, et un transporteur à vis monté de façon à pouvoir tourner à l'intérieur du corps et agencé pour transporter des particules de l'orifice d'introduction à l'orifice d'évacuation en tournant, le corps comportant une portion intermédiaire entre ses extrémités qui est perforée et qui comprend un filtre, la portion intermédiaire étant entourée par un cylindre extérieur pour délimiter entre une chambre d'évacuation, la chambre d'évacuation comportant une ouverture d'évacuation et une ouverture d'air comprimé, le transporteur à vis étant agencé de telle façon que l'espace offert par le filetage du transporteur à vis diminue au moins dans la région aval audelà de
l'extrémité de la portion intermédiaire du corps.
De préférence, le filtre est constitué par une matière frittée qui peut consister en des fibres métalliques fines, de la poudre métallique ou de la
poudre céramique.
Selon un autre aspect de l'invention, on préconise un désaérateur pour matières en particules comprenant un corps cylindrique comportant un orifice d'introduction à une première extrémité et un orifice d'évacuation & l'autre extrémité, et un transporteur à vis monté de façon à pouvoir tourner dans le corps et agencé pour transporter des particules de l'orifice d'introduction à l'orifice d'évacuation en tournant, le corps comportant une portion intermédiaire entre ses extrémités qui est preforée et qui comprend un filtre, la portion intermédiaire étant entourée par un cylindre extérieur pour délimiter une chambre d'évacuation entre eux, la chambre d'évacuation comportant une ouverture d'évacuation et une ouverture d'air comprimé, le filtre étant constitué par des fibres de métal frittées, de la poudre de métal frittée ou de la poudre de matière
céramique frittée.
Dans un tel cas, le transporteur à vis est, de préférence, agencé de façon que l'espace offert par le filetage du transporteur diminue au moins dans une région en aval au-delà de l'extrémité de la portion intermédiaire du corps. L'espace offert par le filetage peut être réduit par la réduction du pas de vis ou par l'augmentation du diamètre de la tige du transporteur à
vis.
Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, le désaérateur comprend un corps cylindrique comportant sur l'une de ses faces terminales un orifice d'introduction pour introduire par celui-ci des particules dans le corps cylindrique et, sur son autre face terminale, un orifice d'évacuation pour évacuer par celui-ci desparticules du corps cylindrique. Dans ce corps cylindrique, un transporteur & vis est disposé de façon & pouvoir tourner pour transférer des particules, de façon à être positionné dans une portion sensiblement centrale du corps cylindrique. Le corps cylindrique comporte, en une portion intermédiaire de celui-ci, une section cylindrique perforée comprenant un filtre constitué par une matière frittée, et il comporte & son extérieur un cylindre extérieur pour délimiter une chambre d'évacuation entre eux. Ce cylindre extérieur comporte au moins un tuyau d'évacuation pour l'aspiration par dépression et au moins un tuyau & air comprimé pour le lavage à contre-courant du filtre. Dans ce mode de réalisation, le transporteur & vis a un pas de vis qui est petit et diminue progressivement dans au moins la région aval située du côté aval de l'extrémité de la section cylindrique perforée du côté de l'orifice d'évacuation, par rapport à la région aval positionnée
du côté amont de la région aval.
Dans le cadre de la présente invention, il est préférable que le pas de vis du transporteur à vis dans la région aval diminue progressivement dans un intervalle compris entre 50 % et 80 % du pas de vis du transporteur à vis dans la région amont. La réduction du pas de vis du transporteur à vis peut être effectuée sur toute la longueur du transporteur à vis, de façon que le pas de vis diminue progressivement du côté amont du désaérateur & son côté aval. Cependant, une telle réalisation peut entrainer une diminution du degré de transfert de matières en particules et une augmentation du coût de fabrication de la vis. En conséquence, lorsque le diamètre extérieur de la vis est constant, une réalisation dans laquelle le pas de vis dans la région aval du côté aval de l'extrémité de la section cylidrique perforée, du côté de l'orifice d'évacuation, est petit et diminue progressivement par rapport & la région amont positionnée du côté amont par rapport à la région aval, entraîne une augmentation du degré de transfert des matières en particules et une diminution
du coût de fabrication.
Dans le cadre de la présente invention, le corps cylindrique peut comporter une plaque de garde dans une portion supérieure de celui-ci du côté amont de l'orifice d'évacuation. Une telle réalisation peut empêcher plus efficacement l'entrée d'air par l'orifice
d'évacuation dans le corps cylindrique.
La présente invention peut être réalisée de façon que la chambre d'évacuation soit subdivisée en une pluralité de sections de chambre, un tuyau d'évacuation et un tuyau à air comprimé étant rattachés à chacune des sections de chambre. Une telle réalisation permet d'effectuer la désaération de matières en particules par aspiration et lavage à contrecourant de la section cylindrique perforée pour chaque section de chambre, de sorte qu'on peut faire fonctionner le désaérateur en continu avec un grand rendement sans interrompre le transfert des matières en particules. Selon un mode de réalisation préfère de la présente invention, le transporteur & vis comprend une section de pas de vis de base et une section de pas de vis réduit o le pas de vis diminue progressivement d'une position proche de la plaque terminale côté aval à la section aval du transporteur à vis. Une telle réalisation du transporteur à vis permet d'augmenter progressivement le degré de remplissage des particules transférées. En variante, le transporteur à vis peut être réalisé de façon que le diamètre de sa tige augmente progressivement de la position proche de la plaque terminale côté aval & la section aval du
transporteur à vis.
Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le désaérateur comprend un corps cylindrique comportant sur l'une de ses faces terminales un orifice d'introduction pour introduire par celui-ci des matières en particules dans le corps cylindrique et sur son autre face terminale un orifice d'évacuation pour évacuer à travers lui les particules du corps cylindrique, et un transporteur à vis pour transférer les particules, qui est disposé de façon à pouvoir tourner dans le corps cylindrique, de manière à être positionné dans une portion sensiblement centrale du corps cylindrique. Ce corps cylindrique comporte dans une portion intermédiaire de celui-ci une section cylindrique perforée comprenant un filtre constitué par une matière frittée, et il comporte en son extérieur un cylindre extérieur pour délimiter une chambre d'évacuation entre eux. Ce cylindre extérieur comporte au moins un tuyau d'évacuation pour l'aspiration par dépression et au moins un tuyau à air comprimé pour le lavage, du filtre à contre-courant. Dans ce mode de réalisation le filtre de la section cylindrique perforée est constitué par frittage d'une matière choisie dans le groupe comprenant des fibres métalliques fines, des poudres métalliques et des
poudres céramiques.
Ce filtre a, de préférence, une porosité
comprise entre 65 % et 82 %.
Le filtre est de préférence formé de frittage de fines fibres métalliques d'un diamètre de 15 im ou moins et, de préférence, de 1 à 10 -.m. On peut mettre les fibres métalliques sous une forme telle qu'une forme d'étoffe, une forme de grille ou une forme de
tissu, par frittage.
On peut donner au filtre une forme à une seule couche ou à plusieurs couches, par exemple comprenant une couche fine et une couche grossière. Une telle réalisation du filtre a pour effet que le filtre présente une excellente résistance à la rupture, tout
en effectuant un filtrage fin.
On peut choisir le métal pour les fibres métalliques fines dont le filtre est constitué dans le groupe comprenant l'acier inoxydable, le nickel, les alliages "Inconel" (nickel-chrome), "Carpenterl", g Hastelloy" alliage & base de nickel, d'une haute résistance & la corrosion, et d'autres alliages de ces éléments. Le filtre peut être formé d'un seul tenant avec des grilles métalliques disposées sur les deux surfaces du filtre de façon à enserrer le filtre entre elles, ce qui entraîne une structure stratifiée. En variante, le filtre peut être formé par frittage avec des grilles métalliques disposées sur les deux surfaces du filtre, de façon & enserrer le filtre entre elles pour produire une structure stratifiée. Il est préférable qu'une plaque métallique perforée soit disposée en contact étroit sur la face intérieure du filtre et que l'ensemble du filtre reçoive une forme cylindrique. On peut donner & chacune des grilles métalliques la forme
d'une structure & mailles simple de 850 pm et 350 >m.
La plaque métallique perforée située sur le filtre peut être une plaque métallique découpée qui
peut avoir une porosité comprise entre 60 % et 70 %.
Les grilles métalliques disposées sur les deux surfaces du filtre et la plaque métallique perforée disposee en contact étroit sur la face intérieure du filtre peuvent servir chacune & la fois de protecteur et d'élément de
maintien de la forme pour le filtre.
Dans le cadre de la présente invention, lorsque des particules, qui sont encore à une faible densité en vrac, sont introduites par la portion d'introduction dans le corps cylindrique, le transporteur & vis les transfère vers l'orifice d'évacuation dans le chambre de transfert délimitée entre le corps cylindrique et le transporteur & vis, transport au cours duquel les
particules subissent l'aspiration par l'intermédiaire-
du tuyau d'évacuation et de la chambre d'évacuation, formée entre la section cylindrique perforée et le cylindre extérieur, de sorte que l'air contenu dans les particules peut être retiré. A ce moment, le tuyau & air comprimé reste fermé et le filtre consitué par une matière frittée est disposé au niveau de la section cylindrique perforée, de sorte que les fuites d'une partie des particules à travers le filtre à destination
de la chambre d'évacuation sont empêchées efficacement.
Le degré de remplissage des matières en particules dans le corps cylindrique diminue avec la progression de la désaération, lorsqu'elles passent à travers la section cylindrique perforée. Cependant, le pas de vis du transporteur à vis est, de préférence, faible et diminue progressivement au moins dans la région aval entre l'extrémité aval de la section cylindrique perforée et l'orifice d'évacuation, par rapport & la région amont située du co6té amont par rapport à la région aval. En conséquence, la quantité des particules transportées diminue dans la région aval, de sorte que le degré de remplissage des particules augmente progressivement. Cela a pour effet que les matières en particules sont dans un état de remplissage correct dans la région aval, de sorte que l'intérieur du corps cylindrique est pratiquement bouché par les particules. Ainsi, tout courant d'air entrant par l'orifice d'évacuation dans le corps cylindrique est efficacement empêché, et la désaération peut être obtenue efficacement dans la région de la section cylindrique perforée ou la région de désaération; les matières ayant ainsi une densité en
vrac accrue sont évacuées par l'orifice dévacuation.
La désaération des matières en particules dans la région de la section cylindrique perforée est effectuée & travers le filtre constitué par des fibres métalliques fines frittées, des poudres métalliques frittées, des poudres céramiques frittées, etc.., ce qui empêche efficacement les fuites de matières en particules à travers le filtre et la chambre d'évacuation, à destination du tuyau d'évacuation. On peut effectuer le lavage à contre-courant du filtre au moyen d'air comprimé amené par le tuyau & air comprimé, comme dans un désaérateur classique. La présente invention peut empêcher complètement l'extension ou l'allongement et la rupture du filtre pendant 11. l'opération de lavage & contre-courant, du fait qu'il
est constitué par une matière frittée.
La présente invention peut être réalisée de différentes. façons et on va décrire & présent quelques réalisations & titre d'exemple en se référant au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une vue latérale avec arrachement partiel d'un premier mode de réalisation d'un désaérateur pour matières en particules selon la présente invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1;
la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-
III de la figure 1; la figure 4 est une vue latérale avec arrachement partiel d'un second mode de réalisation de désaérateur; la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 est une coupe représentant un exemple d'une partie d'une section cylindrique perforée faisant partie du désaérateur de la figure 4; les figures 7 et 8 sont toutes deux des représentations graphiques, montrant les résultats de désaération au moyen d'un désaérateur classique et d'un désaérateur selon la présente invention; la figure 9 est une vue analogue & la figure 1, montrant un désaérateur classique; la figure 10 est une coupe suivant la ligne X-X de la figure 9, et la figure 11 est une coupe montrant un exemple d'une partie d'une section cylindrique perforée
utilisée dans le désaérateur classique de la figure 9.
Le désaérateur de chacun des premier et second modes d'exécution comprend un corps cylindrique 1 qui comporte un orifice d'introduction ou entrée 10 formé
dans la partie supérieure de l'une de ses extrémités 1.
A la partie inférieure de l'autre extrémité, on prévoit un orifice d'évacuation ou sortie 11 pour évacuer les particules du corps cylindrique 1. Le corps cylindrique 1 comporte une section intermédiaire cylindrique
perforée la.
La section cylindrique perforée la, représentée sur la figure 6, comprend un filtre, comprenant un élément filtrant 13 constitué par une matière frittée, préparée par exemple par frittage de fibres métalliques, de poudres métalliques ou de poudres céramiques, des grilles de fil métalliques 15 et 15' entre lesquelles l'élément filtrant 13 est enserré et une plaque métallique perforée 14 en contact étroit
avec le filtre.
A l'extérieur de la section cylindrique perforée la, on prévoit un cylindre extérieur 2 qui est fermé à ses deux extrémités par des plaques terminales 3 et 3', pour délimiter une chambre d'évacuation. Dans le premier mode de réalisation, la chambre d'évacuation - est divisée en deux sections de chambre 12 et 12' par une cloison de séparation 6 (bien qu'elle puisse être divisée en trois sections de chambre ou plus). Les sections de chambre 12 et 12' comportent des tuyaux d'évacuation 8 et 8' pour l'aspiration par dépression et des tuyaux & air comprimé 9 et 9' pour le lavage à contre-courant de l'élément filtrant 13, respectivement. Dans le second mode de réalisation, la chambre d'évacuation comprend une seule section de chambre 12 qui comporte un tuyau d'évacuation 8 et deux tuyaux & air comprimé 9 et 9'. Ainsi, chaque section de chambre peut effectuer l'évacuation et le lavage & contre-courant de l'élément filtrant 13, indépendamment. Dans le premier mode de réalisation, lorsque l'élément filtrant 13 s'obstrue, le tuyau d'évacuation 8 ou 8' de l'une quelconque des sections de chambre 12 et 12' est fermé et le tuyau & air comprimé correspondant 9 ou 9' est ouvert, au lieu d'introduire par lui de l'air dans la section de chambre. Cette opération est effetuée alternativement pour les sections de chambre 12 et 12', de sorte qu'on peut
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effectuer le lavage à contre-courant sans interrompre le fonctionnement de l'ensemble du désaérateur. En conséquence, lorsque la durée de traitement et la dépression nécessaire sont prédeterminées, on peut effectuer un fonctionnement continu sans amoindrir
l'augmentation de densité en vrac des matières.
Le désaérateur de chacun des premier et second modes de réalisation comprend également un transporteur à vis 4 pour transporter les particules dans le corps cylindrique 1 de façon qu'il soit sensiblement concentrique par rapport au corps. Dans le premier mode de réalisation, le transporteur à vis 4 comprend une section de bas de base 4a et une section de pas réduit 4b o le pas de vis diminue progressivement d'une position proche de la plaque terminale du côté aval 3 à la section aval du transporteur à vis 4. Une telle réalisation du transporteur à vis 4 permet d'augmenter progressivement le degré de remplissage des matières
transférées dans le corps cylindrique 1.
Dans le second mode de réalisation, le transporteur à vis 4 est réalisé de façon que le diamètre de sa tige augmente progressivement d'une position proche du côté aval de la plaque terminale 3 à la section aval du transporteur à vis 4. Ainsi, dans le second mode de réalisation, le degré de remplissage de matière augmente progressivement au fur et à mesure de
son transfert.
Le désaérateur du premier mode de réalisation comprend une plaque de garde 5 prévue dans la portion supérieure du corps cylindrique 1 du côté amont de l'orifice d'évacuation 11, qui est disposée à travers une fenêtre de contrôle 16 formée au-dessus de l'orifice d'évacuation 11 et sert à favoriser une augmentation de la densité en vrac des matières. Ce mode de réalisation comprend également des trous de nettoyage 7 et 7' au fond du corps cylindrique 1, de sorte que l'intérieur du corps cylindrique 1 peut être nettoyé, lorsque la section cylindrique perforée la est remplacée. Dans les deux modes de réalisation, lorsqu'on introduit des matières en particules qui sont encore à une faible densité en vrac- par l'orifice d'introduction dans le corps principal 1, le transporteur à vis 4 transporte les particules vers l'orifice d'évacuation 11 dans la chambre de transfert délimitée entre le corps cylindrique 1 et le transporteur à vis 4, transport au cours duquel les particules subissent l'aspiration par l'intermédiaire des tuyaux d'évacuation 8 et 8' et des sections de chambre d'évacuation 12 et 12' formées entre la section cylindrique perforée la et le cylindre extérieur 2, de sorte que l'air contenu dans les matières peut être retiré. Pendant cette opération, les tuyaux à air comprimé 9 et 9' sont maintenus fermés et l'élément filtrant 13 est disposé au niveau de la section cylindrique perforée la, ce qui évite efficacement toute fuite de particules à travers l'élément filtrant 13 à destination des sections de chambre d'évacuation
12 et 12'.
Le degré de remplissage des matières diminue.
dans le corps cylindrique 1 avec la progression de la désaération, lorsqu'elles passent à travers la section cylindrique perforée la. Comme on l'a décrit précédemment, le premier mode de réalisation est réalisé de façon que le pas de vis du transporteur à vis 4 soit faible et augmente progressivement dans la région aval entre l'extrémité aval de la section cylindrique perforée la et l'orifice d'évacuation 11, par rapport à la région amont, tandis que le second mode de réalisation est conçu de façon que la tige du transporteur à vis 4 ait un diamètre grand et augmentant progressivement dans la région aval, par rapport à la région amont. Ainsi, dans chaque cas, le degré de transfert des particules diminue dans la région aval, de sorte que le degré de remplissage des
matières augmente progressivement dans la région aval.
De ce fait, les matières sont dans un état de remplissage correct dans la région aval, et l'intérieur
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du corps cylindrique est pratiquement bouché par les matières en particules. Ainsi, l'entrée d'air par l'orifice d'évacuation dans le corpscylindrique est empêchée efficacement, et l'on peut obtenir efficacement la désaération dans la région de désaération ou dans la région de la section cylindrique perforée la. Les matières ayant ainsi une densité en vrac accrue sont évacuées par l'orifice d'évacuation 11. La désaération des matières en particules dans la région de la section cylindrique perforée la est effectuée à travers l'élément filtrant de matière frittée 15, ce qui empêche les fuites de particules à travers l'élément filtrant 13 à destination des sections de chambre d'évacuation 12 et 12' et des tuyaux d'évacuation 8 et 8'. Le lavage à contre-courant du filtre 13 est effectué au moyen d'air comprimé envoyé par les tuyaux à air comprimé 9 et 9', comme dans le désaérateur classique. La présente invention empêche complètement l'extension et la rupture du
filtre 13 pendant l'opération de lavage à contre-
courant, du fait qu'il est constitué par une matière frittée. Les exemples non limitatifs qui suivent servent
à illustrer l'invention.
Dans cet exemple, on effectue la désaération de particules au moyen du désaérateur du premier mode de réalisation décrit cl-dessus. Les résultats sont tels représentés sur la figure 7 qui indique les résultats obtenus au moyen d'un désaérateur classique, aux fins de comparaison. Les résultats indiquent clairement que la présente invention permet d'augmenter notablement le degré de remplissage des matières en particules dans la
région aval du corps cylindrique.
Plus particulièrement, dans l'exemple, on introduit des matières en particules ayant un poids spécifique en vrac de O,Q35g/cmi une fois ensachées, par l'orifice d'introduction 10, dans le corps cylindrique 1 et le transporteur & vis 4 situé dans le corps cylindrique 1 est réalisé de façon à avoir un pas de vis diminuant progressivement de 110 mm à 75 mm du
côté aval de la plaque terminale 3'.
Sur la figure 7, l'indice de désaération représente le produit de la dépression dans les sections de chambre d'évacuation 12, 12' et de la durée de traitement, et la durée de traitement indique le temps nécessaire pour que les particules introduites traversent la région de désaération ou la région de la section cylindrique perforée la, qui est réglée en modifiant la vitesse de rotation du transporteur à vis 4. De façon générale, la diminution de densité en vrac des matières dépend des propriétés physiques des particules, de la pression de vide et de la durée de traitement. On obtient les résultats de la figure 7, en faisant varier & la fois la pression de vide et la
durée de traitement.
Comme il ressort des résultats de la figure 7, dans le cadre de la présente invention, une augmentation de l'indice de désaération provoque une augmentation de densité en vrac des matières à un niveau d'environ 3 fois ou plus la densité en vrac initiale, alors que, dans le désaérateur classique,
26 18694
l'augmentation de densité en vrac est limitée à une augmentation de l'indice de désaération & un niveau descendant Jusqu'à environ 1,8 fois. De plus, les résultats indiquent que le désaérateur du premier mode de réalisation augmente davantage la densité en vrac des matières en particules, lorsqu'on augmente encore
la durée du traitement.
Dans cet exemple, on effectue la désaération des particules au moyen du désaérateur du second mode de réalisation décrit ci-dessus. Les résultats sont tels que représentés sur la figure 8, qui indique également les résultats obtenus au moyen d'un désaérateur
classique, à des fins de comparaison.
Plus particulièrement, dans cet exemple, des matières en particules qui présentent un poids spécifique en vrac de 0,035 g/cm3 une fois ensachées sont introduites par l'orifice d'introduction 10 dans le corps cylindrique 1. On utilise une section cylindrique perforée la dans laquelle l'élément filtrant 13 a une porosité de 65 % et est formé en frittant une étoffe de fibres d'acier inoxydable d'environ 10 pm de diamètre. On dispose des grilles métalliques 15 et 15' ayant des mailles d'environ 0,8 mm sur les deux surfaces de l'élément filtrant 13. Dans le désaérateur classique, on utilise une section cylindrique perforée qui comprend un tissu de filtre 13 enserré entre deux plaques métalliques perforées 14 et 14'. Sur la figure 8, l'indice de désaération, représente le produit de la dépression dans les sections de chambre d'évacuation 12, 12' et de la durée de traitement, et la durée de traitement indique la durée nécessaire pour que les particules introduites traversent la région de la section cylindrique perforée la, qui est réglée en faisant varier la vitesse de rotation du transporteur à vis 4. De façon générale, la diminution de densité en vrac des matières dépend des propriétés physiques des particules, de la dépression et de la durée de traitement. Les résultats indiqués sur la figure 5 sont obtenus en faisant varier la durée de traitement en maintenant la dépression constante à
-700 mm Hg (environ -93 K Pa).
Les résultats de la figure L indiquent que, par exemple, lorsque l'indice de désaération est de 1.400
(-cm x s>, la durée de traitement est de 20 (s).
Lorsqu'on compare les performances de la présente invention à celles d'un désaérateur classique, le poids spécifique en vrac des matières après traitement par le désaérateur classique est de 0,041 g/cmm, tandis que le poids spécifique en vrac est, dans le cas de la présente invention, de 0, 056 g/fcm3. De plus, les résultats indiquent qu'il faudrait doubler la durée de traitement en utilisant le désaérateur classique pour obtenir des matières présentant la même densité en vrac que celles obtenues par la présente invention. Ainsi, il y a lieu de noter que le désaérateur selon le second mode de réalisation augmente considérablement la
densité en vrac des matières en une courte période.
Dans un désaérateur de ce type, les particules sont transportées par un transporteur à vis. En conséquence, on sait qu'une augmentation de vitesse de rotation du transporteur à vis provoque une diminution de l'efficacité du transfert. Par exemple, un essai indique que, lorsque les vitesses de rotation sont de 14 et 30 tours/mn, les rendements sont de 0, 9 et 0,65, respectivement, bien que cela varie quelque peu, selon
le type de particules.
Le tableau 1 ci-dessous indique les résultats d'essais pour déterminer la relation entre le débit et la durée de vie de la section cylindrique perforée. On effectue les essais sur un désaérateur selon le second mode de réalisation de l'invention et un désaérateur classique. On détermine le débit nécessaire pour obtenir une augmentation de poids spécifique en vrac
des matières en particules de 0,036 à 0,06 g/cmi.
TABLEAU 1
ELEMENTS DESAERATEUR DU DESAERATEUR
PREXIER XODE CLASSIQUE
DE REALISATION -----------
Débit d'air <mm/h)>4 2,6*2 1,7 Durée de vie Supérieure & 18 Une semaine mais *1) Le débit indique une capacité d'alimentation en matières en particules lorsque le poids spécifique en
vrac augmente de 0,036 A 0,06 g/cm-.
Ir *2) Formule de calcul Q = 60.n - (D2 - De).S o N est le nombre de tours D est le diamètre de l'hélice %Lest le diamètre de la tige de l'hélice; S est le pas d'une vis transporteuse; et
g est le rendement de transfert.
Dans le cas du désaérateur du second mode de réalisation, 3,14
Q = 60 x 30x ---- (0,22 - 0,112) x 0,lx 0,65 = 2,6nP/h.
4
Dans le cas du désaérateur classique, 3,14
Q = 60 x 14x ---- (0,2 - 0,11e) x 0,1x 0,9 = 1,7m3/h.
4
Comme on le voit, le débit du désaérateur classique est de 1,7 m3/h, tandis que celui du second désaérateur est de 2,6 m3/h; ainsi, on notera que le débit de ce dernier est environ 1,5 fois supérieur à celui du premier. De plus, le désaérateur du second mode de réalisation présente une durée de vie à peu près soixante dix fois supérieure à celle du 'désaérateur classique, ce qui supprime la nécessité de remplacer l'élément filtrant constitué par la matière
frittée, de sorte.que l'entretien est facilité.
Le désaérateur selon le second mode de réalisation utilise un corps fritté de fibres métalliques pour la section cylindrique perforée, ce qui entraîne un filtrage fin. De plus, l'utilisation du corps fritté non seulement empêche les fuites des particules, mais effectue également une filtration en surface des particules. Ainsi, il y a lieu de noter qu'elle peut fournir une excellente désaératidn,
pendant une durée prolongée sans obstruction du filtre.
RREVNDICATINs 1. Désaérateur pour matières en particules comprenant un corps cylindrique comportant un orifice d'introduction à une première extrémité et un orifice d'évacuation & l'autre extrémité, et un transporteur à vis monté de façon à pouvoir tourner dans le corps et agencé pour transporter des matières de l'orifice d'introduction A l'orifice d'évacuation en tournant, le corps comportant une portion intermédiaire entre ses extrémités qui est perforée et qui comprend un filtre, la portion intermédiaire étant entourée par un cylindre extérieur pour délimiter une chambre d'évacuation entre eux, la chambre d'évacuation comportant une ouverture d'évacuation et une ouverture d'air comprimé, le transporteur à vis étant agencé de façon que l'espace offert par le transporteur diminue au moins dans la région aval au-delà de l'extrémité de la portion
intermédiaire du corps.
2. Désaérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre est constitué par une
matière frittée.
3. Désaérateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière frittée est constituée par de fines fibres métalliques, de la poudre
métallique ou de la poudre céramique.
4. Désaérateur pour matières en particules, comprenant un corps cylindrique comportant un orficie d'introduction à une première extrémité et un orifice d'évacuation à l'autre extrémité, et un transporteur à vis monté de façon à pouvoir tourner dans le corps et agencé pour transporter des matières de l'orifice d'introduction à l'orifice d'évacuation en tournant, le corps comportant une portion intermédiaire entre ses extrémités, qui est perforée et qui comprend un filtre, la portion intermédiaire étant entourée par un cylindre extérieur pour délimiter une chambre d'évacuation entre eux, la chambre d'évacuation comportant une ouverture d'évacuation et une ouverture d'air comprimé, le filtre étant constitué par des fibres métalliques frittées, de la poudre métallique frittée ou de la poudre céramique frittée. 5. Désaérateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le transporteur à vis est agencé de façon que l'espace offert par le filetage du
transporteur diminue au moins dans une région aval au-
delà de l'extrémité de la portion intermédiaire du corps. 6. Désaérateur selon l'une quelconque des
revendications précédentes caractérisé en ce que
l'espace offert par le filetage diminue en raison de la
réduction du pas.
7. Désaérateur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'espace
offert par le filetage diminue en raison de l'augmentation du diamètre de la tige du transporteur à vis. 8. Désaérateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le pas de vis du transporteur à vis dans la région aval diminue progressivement dans
des limites de 50 à 80 % du pas dans la région amont.
9. Désaérateur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le
corps cylindrique comporte une plaque de garde dans sa
portion située du côté amont de l'orifice d'évacuation.
10. Désaérateur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que la
chambre d'évacuation est subdivisée en une pluralité de sections de chambre, une ouverture d'évacuation et une ouverture d'air comprimé étant prévue pour chacune des
sections de chambre.
11. Désaérateur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le
filtre a une porosité comprise entre 65 et 82 %.
12. Désaérateur selon l'une quelconque des
revendications 3 à 11, caractérisé en ce que le filtre
est formé par frittage de fines fibres métalliques d'un
diamètre de 15 pm ou moins.
13. Désaérateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que le filtre est sous forme
d'étoffe, sous forme de grill ou sous forme de tissu.
14. Désaérateur selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que le métal est de l'acier inoxydable, du nickel, un alliage "Inconel", wCarpenter", "Hastelloy" ou autre alliage de ces éléments. 15. Désaérateur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le
filtre se présente sous une forme à couche unique ou à
couches multiples.
16. Désaérateur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le
filtre est formé d'un seul tenant avec des grilles métalliques disposées sur les deux surfaces du filtre de façon à enserrer le filtre entre elles, ce qui
entraîne une structure stratifiée.
17. Désaérateur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le filtre
est formé par frittage avec des grilles métalliques disposées sur les deux surfaces du filtre de façon à enserrer le filtre entre elles, ce qui entraîne une
structure stratifiée.
18. Désaérateur selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que les grilles métalliques qui sont disposées pour enserrer le filtre ont chacune une structure maillée simple de 350 à 850 p. 19. Désaérateur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le
filtre reçoit la forme d'une structure stratifiée sur une face intérieure de laquelle une plaque métallique
perforée est disposée en contact étroit.
20. Désaérateur selon la revendication 19, caractérisé en ce que la plaque métallique perforée a
une porosité comprise dans un intervalle de 60 % à 70%.
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