FR2619320A1 - Method for treating pulverulent materials using jets of gas and installation with jets of gas for implementing it - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le domaine du traitement des matériaux et a notamment pour objet des procédés de traitement par jets de gaz des matériaux pulvérulents et des installations à jets de gaz pour leur mise en oeuvre. The present invention relates to the field of treatment of materials and in particular relates to methods of treatment by gas jets of pulverulent materials and installations with gas jets for their implementation.
Il est plus avantageux d'utiliser la présente invention dans le bâtiment, dans les industries chimique, charbonnière et pharmaceutique. It is more advantageous to use the present invention in the building, in the chemical, coal and pharmaceutical industries.
Dans la description qui fait suite on utilise le terme 1,suspension gazeuse1, par lequel on détermine la suspension du matériau pulvérulent dans le gaz. In the description which follows, the term 1, gaseous suspension1, is used, by which the suspension of the pulverulent material in the gas is determined.
Le niveau actuel de développement de l'économie nationale, en particulier, de l'industrie du bâtiment, impose une consommation plus intense et, en même temps, plus économique des matières premières pulvérulentes ce qui est possible grâce à leur préparation plus efficace, le broyage de qualité étant une des phases de cette préparation. The current level of development of the national economy, in particular, of the building industry, imposes a more intense and, at the same time, more economical consumption of powdered raw materials which is possible thanks to their more efficient preparation, the quality grinding being one of the phases of this preparation.
A l'heure actuelle, le broyage des métaux pulvérulents par jets de gaz est le plus en vue. At present, the grinding of powdered metals by gas jets is the most prominent.
On connaît un procédé de traitement par jets de gaz d'un matériau pulvérulent (SU, A, 1074596) consistant à amener deux courants de matériau pulvérulent dirigés l'un vers l'autre, à amener deux courants de gaz principaux, à mélanger chacun des courants de matériau pulvérulent au courant de gaz principal correspondant qui sont dirigés dans le même sens et à réaliser de la sorte deux courants de suspension gazeuse, à amener ces deux courants de suspension gazeuse, à amener deux courants de gaz supplémentaires qui sont divisés en jets, chacun de ceux-ci étant incliné sous un angle par rapport au courant de suspension gazeuse correspondant, et qui se déplacent à une vitesse qui dépasse celle des courants de gaz principaux, à mélanger chacun des courants de suspension gazeuse avec le courant de gaz supplémentaire correspondant qui sont dirigés dans le même sens en réalisant en même temps le broyage et l'homogénéisation du mélange obtenu, à séparer par gravitation le mélange homogénéisé en fractions lourde et légère, à soumettre la fraction lourde du mélange homogénéisé à un autre traitement par jets de gaz avec le matériau pulvérulent et à extraire la fraction légère du mélange homogénéisé. Selon le procédé décrit, chacun des courants de suspension gazeuse est amené à une vitesse constante et le mélangeage de chaque courant de suspension gazeuse avec le courant de gaz supplémentaire a lieu au. There is known a method of treatment by gas jets of a pulverulent material (SU, A, 1074596) consisting in bringing two streams of pulverulent material directed towards each other, in bringing two main streams of gas, in mixing each streams of pulverulent material to the corresponding main gas stream which are directed in the same direction and to produce in this way two streams of gas suspension, to bring these two streams of gas suspension, to bring two additional streams of gas which are divided into jets, each of which is inclined at an angle to the corresponding gas suspension stream, and which move at a speed which exceeds that of the main gas streams, to mix each of the gas suspension streams with the gas stream additional corresponding which are directed in the same direction while carrying out at the same time the grinding and the homogenization of the mixture obtained, to separate by gravitation the homogenized mixture in heavy and light fractions, subjecting the heavy fraction of the homogenized mixture to another treatment by gas jets with the pulverulent material and extracting the light fraction from the homogenized mixture. According to the method described, each of the gas suspension streams is brought to a constant speed and the mixing of each gas suspension stream with the additional gas stream takes place.
moment de la formation de la suspension gazeuse.time of formation of the gas suspension.
On connaît aussi une installation à jets de gaz (SU, A, 1074596). permettant de mettre en oeuvre le procédé de traitement d'un matériau pulvérulent par jets de gaz et comprenant deux chambres de formation de la suspension gazeuse disposées coaxialement, chacune de ces. chambres comporte une tubulure d'amenée du matériau pulvérulent, une tubulure d'amenée du courant de gaz principal, une tubulure d'amenée de la fraction lourde du mélange homogénéisé et une tubulure d'évacuation de la suspension gazeuse, deux dispositifs accélérateurs de la suspension gazeuse disposés sur le même axe avec les chambres de formation de la suspension gazeuse et chacun présentant une tuyère principale placé suivant son axe longitudinal et communiquant par son orifice d'entrée avec la tubulure d'évacuation de la suspension gazeuse de la chambre de formation de la suspension gazeuse correspondante, une cavité circulaire enveloppant la tuyère principale et communiquant avec la tubulure d'amenée du courant de gaz supplémentaire, et des tuyères supplémentaires disposées régulièrement autour de la tuyère principale, inclinées sous un même angle par rapport à l'axe longitudinal de cette dernière, et chacune desquelles communique par son trou d'entrée avec la cavité circulaire, et une chambre de broyage et d'homogénéisation de la suspension gazeuse dont les parois opposées présentent des trous dans lesquels les dispositifs accélérateurs de la suspension gazeuse sont disposés de façon que les orifices de sortie de leurs tuyères principales débouchent dans la chambre de broyage et d'homogénéisation de la suspension gazeuse et se trouvent disposés coaxialement, une conduite principale en communication avec la chambre de broyage et d'homogénéisation de la suspension gazeuse, deux conduites supplémentaires, chacune, mise en communication avec la tubulure d'amenée de la fraction lourde du mélange homogénéisé de la chambre correspondante de formation de la suspension gazeuse, et un classificateur qui communique avec la conduite principale et les conduites supplémentaires. Dans l'installation décrite, chaque tuyère supplémentaire des dispositifs accélérateurs de la suspension gazeuse est disposée tangentiellement par rapport à la tuyère principale et communique avec cette dernière par l'intermédiaire de son orifice de sortie. There is also known a gas jet installation (SU, A, 1074596). making it possible to implement the process for treating a pulverulent material by gas jets and comprising two chambers for forming the gaseous suspension arranged coaxially, each of these. chambers comprises a supply pipe for the pulverulent material, a supply pipe for the main gas stream, a supply pipe for the heavy fraction of the homogenized mixture and a pipe for discharging the gaseous suspension, two accelerating devices for the gaseous suspension arranged on the same axis with the formation chambers of the gaseous suspension and each having a main nozzle placed along its longitudinal axis and communicating through its inlet orifice with the evacuation pipe of the gaseous suspension from the formation chamber the corresponding gas suspension, a circular cavity enveloping the main nozzle and communicating with the supply pipe of the additional gas stream, and additional nozzles regularly arranged around the main nozzle, inclined at the same angle relative to the axis longitudinal of the latter, and each of which communicates through its entry hole with the circular cavity, and a grinding and homogenization chamber of the gaseous suspension, the opposite walls of which have holes in which the accelerating devices of the gaseous suspension are arranged so that the outlet orifices of their main nozzles open into the grinding and homogenization of the gaseous suspension and are arranged coaxially, a main line in communication with the grinding and homogenization chamber of the gas suspension, two additional lines, each, put in communication with the supply pipe of the heavy fraction of the homogenized mixture of the corresponding chamber for forming the gas suspension, and a classifier which communicates with the main pipe and the additional pipes. In the installation described, each additional nozzle of the gas suspension accelerator devices is arranged tangentially with respect to the main nozzle and communicates with the latter via its outlet orifice.
Toutefois, selon le procédé décrit et l'installation à jets de gaz permettant sa mise en valeur, le courant de suspension gazeuse est mélangé avec les jets dirigés tangentiellement du courant de gaz supplémentaire au début de la formation de la suspension gazeuse ce qui provoque le tourbillonnement du courant de suspension gazeuse et la diminution de sa vitesse et il en résulte une diminution de la force avec laquelle les particules des courants de suspension gazeuse en opposition se heurtent l'une contre l'autre ce qui nuit à l'efficacité de broyage du matériau pulvérulent. However, according to the method described and the installation with gas jets allowing its development, the gas suspension stream is mixed with the jets directed tangentially from the additional gas stream at the start of the formation of the gas suspension, which causes the swirl of the gas suspension stream and decrease in its speed and this results in a decrease in the force with which the particles of the opposing gas suspension streams collide against each other which adversely affects the grinding efficiency powdery material.
On s'est donc proposé de mettre au point un procédé de traitement d'un matériau pulvérulent par jets de gaz selon lequel chacun des courants de suspension gazeuse serait amené à une certaine vitesse, et le mélangeage de chaque courant de suspension gazeuse avec le courant de gaz supplémentaire correspondant serait réalisé de façon à permettre une augmentation de la force avec laquelle les particules des courants de suspension gazeuse en opposition se heurtent les unes contre les autres, et de mettre au point uns installation à jets de gaz pour la mise en oeuvre du procédé donné dans laquelle les tuyères principale et supplémentaire des dispositifs accélérateurs de la suspension gazeuse seraient réalisées et disposées mutuellement de façon à permettre une augmentation de la force avec laquelle les particules des courants de suspension gazeuse en opposition se heurtent les unes contre les autres. It has therefore been proposed to develop a method of treatment of a pulverulent material by gas jets according to which each of the gas suspension streams would be brought to a certain speed, and the mixing of each gas suspension stream with the stream of corresponding additional gas would be produced so as to allow an increase in the force with which the particles of the opposing gas suspension streams collide against each other, and to develop a gas jet installation for the implementation of the given process in which the main and additional nozzles of the gas suspension accelerating devices would be made and arranged mutually so as to allow an increase in the force with which the particles of the opposing gas suspension streams collide against each other.
Le problème posé est résolu à l'aide d'un procédé de traitement d'un matériau pulvérulent par jets de gaz consistant à amener deux courants de matériau pulvérulent dirigés l'un vers l'autre, à amener deux courants de gaz principaux, à mélanger chacun des courants de matériau pulvérulent avec un courant de gaz principal correspondant dirigés dans le même sens de façon à obtenir deux courants de suspension gazeuse, à amener ces deux courants de suspension gazeuse, à amener deux courants de gaz supplémentaires qui sont divisés en jets chacun de ceux-ci étant incliné sous un angle par rapport au courant de suspension gazeuse correspondant et qui se déplacent à une vitesse dépassant celle des courants de gaz principaux, à mélanger chacun des courants de suspension gazeuse avec le courant de gaz supplémentaire correspondant dirigés dans le même sens tout en réalisation le broyage et l'homogénéisation du mélange obtenu, à séparer par gravitation le mélange homogénéisé en fractions lourde et légère, à soumettre de nouveau la fraction lourde du mélange homogénéisé au traitement par jets de gaz avec le matériau pulvérulent et à extraire la fraction légère du mélange homogénéisé, caractérisé en ce qu'on effectue l'amenée de chacun des courants de suspension gazeuse à une vitesse qui croît progressivement jusqu'à atteindre la valeur supersonique et en ce que chacun des courants de suspension gazeuse est mélangé avec le courant de gaz supplémentaire correspondant au moment où le courant de suspension gazeuse a atteint la vitesse supersonique. The problem is solved using a method of treatment of a pulverulent material by gas jets consisting in bringing two streams of pulverulent material directed towards each other, in bringing two main gas streams, mix each of the streams of pulverulent material with a corresponding main gas stream directed in the same direction so as to obtain two streams of gas suspension, to bring these two streams of gas suspension, to bring two additional streams of gas which are divided into jets each of these being inclined at an angle to the corresponding gas suspension stream and which move at a speed exceeding that of the main gas streams, mixing each of the gas suspension streams with the corresponding additional gas stream directed into the same direction while carrying out the grinding and homogenization of the mixture obtained, to separate by gravitation the homogenized mixture into heavy fractions and l equalizes, to submit again the heavy fraction of the homogenized mixture to the treatment by gas jets with the pulverulent material and to extract the light fraction of the homogenized mixture, characterized in that one carries out the supply of each of the gas suspension streams to a speed which gradually increases until reaching the supersonic value and in that each of the gas suspension streams is mixed with the additional gas stream corresponding to the moment when the gas suspension stream has reached the supersonic speed.
Le problème posé est aussi résolu à l'aide d'une installation à jets de gaz permettant de mettre en oeuvre le procédé de traitement d'un matériau pulvérulent par jets de gaz et comprenant deux chambres de formation de la suspension gazeuse disposées coaxialement, comprenant chacune, une tubulure d'amenée de matériau pulvérulent, une tubulure d'amenée du courant de gaz principal, une tubulure d'amenée d'une fraction lourde du mélange homogénéisé et une tubulure d'évacuation de la suspension gazeuse, deux dispositifs accélérateurs de la suspension gazeuse disposés coaxialement par rapport aux chambres de formation de la suspension gazeuse et ayant, chacun, une tuyère principale disposée le long de l'axe longitudinal et qui communique par son orifice d'entrée avec la tubulure d'évacuation de la suspension gazeuse de la chambre correspondante de formation de la suspension gazeuse, une cavité circulaire enveloppant la tuyère principale et communiquant avec la tubulure d'amenée du courant de gaz supplémentaire, et des tuyères supplémentaires disposées régulièrement autour de la tuyère principale et ayant une même inclinaison par rapport à l'axe longitudinal de cette dernière, chacune de celles-ci communique par son orifice d'entrée avec la cavité circulaire, et une chambre de broyage et d'homogénéisation dont les parois opposées présentent des orifices dans lesquels les dispositifs accélérateurs de la suspension gazeuse sont disposés de façon que les orifices de sortie de leurs tuyères principales débouchent dans la chambre de broyage et d'homogénéisation et se trouvent disposés coaxialement, une conduite principale en communication avec la chambre de broyage et d'homogénéisation, deux conduites supplémentaires, mises en communication, chacune avec la tubulure d'amenée de la fraction lourde du mélange homogénéisé de la chambre correspondante de formation de la suspension gazeuse, et un clas-sificateur en communication avec les conduites principale et supplémentaire, caractérisée en ce que la tuyère principale de chaque dispositif accélérateur de la suspension gazeuse est constituée par une tuyère de Laval, en ce que chaque tuyère supplémentaire est constituée par une tuyère à di-ffusion ayant une section rectangulaire dont le grand axe traverse l'axe longitudinal de la tuyère de Laval et l'orifice de sortie de chaque tuyère à diffusion débouche dans la chambre de broyage et d'homogénéisation de la suspension gazeuse. The problem posed is also solved with the aid of a gas jet installation making it possible to implement the method of treatment of a pulverulent material by gas jets and comprising two chambers for forming the gas suspension arranged coaxially, comprising each, a supply pipe for pulverulent material, a supply pipe for the main gas stream, a supply pipe for a heavy fraction of the homogenized mixture and a pipe for discharging the gaseous suspension, two accelerating devices for the gas suspension arranged coaxially with respect to the formation chambers of the gas suspension and each having a main nozzle disposed along the longitudinal axis and which communicates through its inlet orifice with the evacuation pipe of the gas suspension of the corresponding chamber for the formation of the gaseous suspension, a circular cavity enveloping the main nozzle and communicating with the tube for bringing the current d e additional gas, and additional nozzles regularly arranged around the main nozzle and having the same inclination relative to the longitudinal axis of the latter, each of these communicates by its inlet orifice with the circular cavity, and a grinding and homogenization chamber whose opposite walls have orifices in which the accelerating devices of the gaseous suspension are arranged so that the outlet orifices of their main nozzles open into the grinding and homogenization chamber and are arranged coaxially, a main line in communication with the grinding and homogenization chamber, two additional lines, placed in communication, each with the supply pipe for the heavy fraction of the homogenized mixture of the corresponding chamber for forming the gaseous suspension, and a classifier in communication with the main and additional pipes, cara ctérisée in that the main nozzle of each accelerator device of the gaseous suspension is constituted by a Laval nozzle, in that each additional nozzle is constituted by a diffusion nozzle having a rectangular section whose major axis crosses the axis longitudinal of the Laval nozzle and the outlet orifice of each diffusion nozzle opens into the grinding and homogenization chamber of the gas suspension.
Il est avantageux, dans l'installation à jets de gaz, que chaque tuyère supplémentaire de chacun des dispositifs accélérateurs de la suspension gazeuse soit inclinée par rapport à l'axe longitudinal de la tuyère de Laval sous un angle compris entre 5 et 160. It is advantageous, in the gas jet installation, that each additional nozzle of each of the accelerating devices of the gas suspension is inclined with respect to the longitudinal axis of the Laval nozzle at an angle between 5 and 160.
Dans l'installation à jets de gaz, il est souhaitable que la surface de l'orifice de sortie de chaque tuyère à diffusion de chacun des dispositifs accélérateurs de la suspension gazeuse soit biseauté sous un angle de 2 à 70 par rapport à la surface de l'orifice de sortie de la tuyère de Laval correspondante. In the gas jet installation, it is desirable that the surface of the outlet orifice of each diffusion nozzle of each of the accelerating devices of the gas suspension is beveled at an angle of 2 to 70 relative to the surface of the outlet of the corresponding Laval nozzle.
Il est avantageux, dans l'installation à jets de gaz, que le rapport entre le grand et le petit axes suivant la section transversale de chaque tuyère à diffusion de chacun des dispositifs accélérateurs de la suspension gazeuse soit compris entre 7,5/2 et 7,0/2. It is advantageous, in the gas jet installation, that the ratio between the large and the small axes along the cross section of each diffusion nozzle of each of the gas suspension accelerating devices is between 7.5 / 2 and 7.0 / 2.
La présente invention permet de réaliser l'amenée séparée et simultanée d'un des courants de suspension gazeuse et des jets du courant de gaz supplémentaire correspondant jusqu'au moment de collision avec l'autre courant de suspension gazeuse et les jets du courant de gaz supplémentaire correspondant ce qui assure une augmentation de la force de choc et, par conséquent, de l'efficacité de broyage permettant de faire une économie du matériau pulvérulent. The present invention enables the separate and simultaneous supply of one of the gas suspension streams and of the jets of the corresponding additional gas stream until the moment of collision with the other gas suspension stream and the jets of the gas stream. additional corresponding which ensures an increase in the impact force and, consequently, in the grinding efficiency making it possible to save the pulverulent material.
De plus, la présente invention permet d'augmenter la vitesse des courants de suspension gazeuse ce qui aboutit à une économie de l'énergie consommée. In addition, the present invention makes it possible to increase the speed of the gas suspension currents which results in a saving of the energy consumed.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lecture de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif avec référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 montre une vue d'ensemble de l'installation à jets de gaz permettant la mise en oeuvre du procédé de traitement par jets de gaz du matériau pulvérulent, conforme à l'invention (coupe longitudinale partielle)
- la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 ; et
- la figure 3 est une vue suivant la flèche A de la figure 1.The invention will be better understood, and other objects, details and advantages thereof will appear better on reading the explanatory description which follows of an embodiment given solely by way of nonlimiting example with reference to non-limiting drawings appended in which
- Figure 1 shows an overview of the installation with gas jets allowing the implementation of the method of treatment by gas jets of the pulverulent material, according to the invention (partial longitudinal section)
- Figure 2 is a section along the line II-II of Figure 1; and
- Figure 3 is a view along arrow A of Figure 1.
Le procédé de traitement par jets de gaz du matériau pulvérulent consiste à amener deux courants de matériau pulvérulent dirigés l'un vers l'autre, à amener deux courants de gaz principaux et à mélanger chacun des courants de matériau pulvérulent avec un courant de gaz principal dirigés dans le même sens en obtenant de la sorte deux courants de suspension gazeuse, puis à transporter ces deux courants de suspension gazeuse à une vitesse qui croît progressivement jusqu'à une valeur supersonique.Ensuite, on amène deux courants de gaz supplémentaires-qui sont divisés en jets chacun desquels est incliné sous un angle convenable par rapport au courant de suspension correspondant et qui ont une vitesse plus grande que la vitesse des courants de gaz principaux et, au moment où chaque courant de suspension gazeuse acquiert la vitesse supersonique, on mélange chacun des courants de suspension gazeuse avec un courant de gaz supplémentaire correspondant, les deux courants étant dirigés dans le même sens. En même temps on assure le broyage et l'homogénéisation du mélange obtenu et on le sépare par gravitation en fractions lourde et légère. The gas jet treatment process for the pulverulent material consists in bringing two streams of pulverulent material directed towards each other, in bringing two main streams of gas and in mixing each of the streams of pulverulent material with a main stream of gas directed in the same direction by obtaining two gas suspension streams in this way, then transporting these two gas suspension streams at a speed which gradually increases to a supersonic value. Then two additional gas streams are brought in. divided into jets each of which is inclined at a suitable angle to the corresponding suspension stream and which have a speed greater than the speed of the main gas streams and, at the moment that each gas suspension stream acquires supersonic speed, one mixes each of the gas suspension streams with a corresponding additional gas stream, the two streams being directed in the same e sense. At the same time, the mixture obtained is ground and homogenized and separated by gravitation into heavy and light fractions.
Après cela, on amène la fraction lourde du mélange homogénéisé pour le traitement répété par jets de gaz conjointement avec le matériau pulvérulent et on extrait la fraction légère du mélange homogénéisé.After that, the heavy fraction of the homogenized mixture is brought in for the repeated treatment by gas jets together with the pulverulent material and the light fraction of the homogenized mixture is extracted.
L'installation à jets de-gaz permettant la mise en oeuvre du procédé de traitement par jets de gaz du matériau pulvérulent, objet de la présente invention, comprend deux chambres 1, 2 (figure 1) de formation de la suspension gazeuse disposées coaxialement et ayant, chacune1 respectivement une tubulure 3, 4 d'amenée du matériau'pulvérulent, une tubulure 5, 6 d'amenée du courant de gaz principal, une tubulure 7, 8 d'amenée de la fraction lourde du mélange homogénéisé et une tubulure 9, 10 d'évacuation de la suspension gazeuse. En coaxialité avec les chambres 1 et 2 sont disposés les dispositifs 11, 12 servant à accélérer la suspension gazeuse et ayant, chacun, une tuyère de Laval 13 disposée le long de son axe longitudinal et communiquant par son orifice d'entrée avec la tubulure correspondante 9, 10 de la chambre 1, 2 respectivement.Chacun des dispositifs accélérateurs 11, 12 présente une cavité circulaire 14 qui enveloppe la tuyère de Laval 13. La cavité circulaire 14 de chacun des dispositifs accélérateurs 11, 12 communique avec la tubulure 15, 16 correspondante d'amenée du courant de gaz supplémentaire. Six tuyères à diffusion 17, 18, 19, 20, 21 et 22 (figures 2 et 3) sont disposées régulièrement autour de la tuyère de Laval 13 et sont inclinées sous un meme angle, choisi entre 5 et 160, par rapport à l'axe longitudinal de la tuyère de Laval. Chacune des tuyères indiquées communique par son orifice d'entrée avec la cavité circulaire 14 (figure 1). Les parois 23, 24 en opposition de la chambre 25 de broyage et d'homogénéisation de la suspension gazeuse présentent des trous dans lesquels les dispositifs 11, 12 sont disposés coaxialement de sorte que les orifices de sortie 17, 18, 19, 20, 21 et 22 de leurs tuyères de La val 13 débouchent dans la chambre 25 et se trouvent disposés coaxialement.. Chacune des tuyères à diffusion 17, 18, 19, 20, 21 et 22 (figures 2 et 3) a une section rectangulaire dont le grand axe traverse l'axe longitudinal de la tuyère de Laval 13. The installation with gas jets allowing the implementation of the method of treatment by gas jets of the pulverulent material, object of the present invention, comprises two chambers 1, 2 (FIG. 1) for forming the gas suspension, arranged coaxially and each having 1 respectively a tube 3, 4 for supplying the powdery material, a tube 5, 6 for supplying the main gas stream, a tube 7, 8 for supplying the heavy fraction of the homogenized mixture and a tube 9 , 10 for evacuating the gas suspension. In coaxiality with the chambers 1 and 2 are arranged the devices 11, 12 serving to accelerate the gaseous suspension and each having a Laval nozzle 13 disposed along its longitudinal axis and communicating through its inlet orifice with the corresponding tubing 9, 10 of the chamber 1, 2 respectively. Each of the accelerator devices 11, 12 has a circular cavity 14 which envelops the Laval nozzle 13. The circular cavity 14 of each of the accelerator devices 11, 12 communicates with the tube 15, 16 corresponding supply of the additional gas stream. Six diffusion nozzles 17, 18, 19, 20, 21 and 22 (Figures 2 and 3) are regularly arranged around the Laval nozzle 13 and are inclined at a same angle, chosen between 5 and 160, with respect to the longitudinal axis of the Laval nozzle. Each of the nozzles indicated communicates through its inlet orifice with the circular cavity 14 (Figure 1). The walls 23, 24 in opposition to the chamber 25 for grinding and homogenizing the gas suspension have holes in which the devices 11, 12 are arranged coaxially so that the outlet orifices 17, 18, 19, 20, 21 and 22 of their val 13 nozzles open into the chamber 25 and are arranged coaxially. Each of the diffusion nozzles 17, 18, 19, 20, 21 and 22 (Figures 2 and 3) has a rectangular section, the large of which axis crosses the longitudinal axis of the Laval nozzle 13.
Le rapport entre le grand et le petit axes suivant la section transversale de chacune des tuyères à diffusion 17, 18, 19, 20, 21 et 22 est de 7,5/2 à 7,0/2. La surface de l'orifice de sortie de chacune des tuyères à diffusion 17, 18, 19, 20,21 et22 est biseautée, tout comme indiqué pour les tuyères 17, 20 sur la figure 1, sous un angle de 2 à 70 par rapport à la surface de l'orifice de sortie de la tuyère de Laval 13.The ratio between the large and the small axes along the cross section of each of the diffusion nozzles 17, 18, 19, 20, 21 and 22 is from 7.5 / 2 to 7.0 / 2. The surface of the outlet orifice of each of the diffusion nozzles 17, 18, 19, 20, 21 and 22 is bevelled, as indicated for the nozzles 17, 20 in FIG. 1, at an angle of 2 to 70 relative to on the surface of the outlet of the Laval nozzle 13.
La conduite principale 27 communique avec la chambre 25 (figure 1) par son extrémité 28 qui débouche dans l'orifice de la paroi 26 de ladite chambre et elle communique avec le classificateur 30 par l'intermédiaire de son autre extrémité 29. Les tubulures 7 et 8 d'amenée de la fraction lourde du mélange homogénéisé respectivement dans les chambres 1 et 2, communiquent avec le classii- cateur 30 par l'intermédiaire des conduites supplémentaires 31 et 32 correspondantes. Le classificateur 30 comporte une tubulure 33 servant à évacuer la fraction légère du mélange homogénéisé. The main pipe 27 communicates with the chamber 25 (FIG. 1) through its end 28 which opens into the orifice in the wall 26 of the said chamber and it communicates with the classifier 30 via its other end 29. The pipes 7 and 8 for supplying the heavy fraction of the homogenized mixture respectively to chambers 1 and 2, communicate with the classifier 30 via the corresponding additional lines 31 and 32. The classifier 30 comprises a tube 33 used to evacuate the light fraction of the homogenized mixture.
La figure 1 montre l'axe longitudinal de l'installation à jets de gaz qui se confond avec les axes longitudinaux 34 des chambres 1 et 2, les axes longitudinaux 34 des dispositifs 11, 12 et ceux de leurs tuyères de Laval 13 et l'axe longitudinal de la chambre 25. Figure 1 shows the longitudinal axis of the gas jet installation which merges with the longitudinal axes 34 of the chambers 1 and 2, the longitudinal axes 34 of the devices 11, 12 and those of their Laval nozzles 13 and the longitudinal axis of the chamber 25.
L'installation à jets de gaz permettant de mettre en oeuvre le procédé de traitement par jets de gaz faisant l'objet de la présente invention, fonctionne de la façon suivante. The gas jet installation making it possible to implement the gas jet treatment method which is the subject of the present invention operates as follows.
Le courant de matériau pulvérulent et le courant de gaz principal, par exemple un courant d'air, sont amenés dans les chambres 1 et 2 (figure 1) de formation de la suspension gazeuse, respectivement, par les tubulures 3 et 4 d'amenée du matériau pulvérulent et les tubulures 5 et 6 d'amenée de courant de gaz principal. The stream of pulverulent material and the main gas stream, for example an air stream, are brought into the chambers 1 and 2 (FIG. 1) for forming the gaseous suspension, respectively, through the supply pipes 3 and 4. powdery material and the main gas flow pipes 5 and 6.
Les chambres 1 et 2 assurent le mélangeage des courants de matériau pulvérulent avec l'air ce qui aboutit à la formation de la suspension gazeuse. Depuis les chambres 1 et 2, cette suspension gazeuse est transportée par les tubulures 9 et 10 dans les tuyères de La val 13 respectives des dispositifs accélérateurs 11 et 12 de la suspension gazeuse.The chambers 1 and 2 ensure the mixing of the streams of pulverulent material with the air, which results in the formation of the gaseous suspension. From the chambers 1 and 2, this gaseous suspension is transported by the pipes 9 and 10 in the respective nozzles of La val 13 of the accelerator devices 11 and 12 of the gaseous suspension.
Chacun des courants de suspension gazeuse est amené dans les tuyères de La val 13 à une vitesse qui croit progressivement jusqu'à atteindre la valeur supersonique. Each of the gas suspension currents is brought into the nozzles of La val 13 at a speed which gradually increases until reaching the supersonic value.
En même temps, un courant de gaz supplémentaire, par exemple un courant d'air supplémentaire, est amené par les tubulures 15 et 16 dans la cavité circulaire 14 de chacun des dispositifs accélérateurs 11 et 12. En partant de cette cavité circulaire 14, le courant d'air supplémentaire se répartit entre les tuyères à diffusion 17, 18, 19, 20, 21 et 22 (figures 2 et 3) qui assurent sa division en jets isolés. La forme rectangulaire en section transversale des jets assure une meilleure pénétration des jets dans le courant de suspension gazeuse et, en même temps, améliore leur action sur les particules en mouvement (accélération à des vitesses élevées des particules, leur entrainement par le jet accompagné de leur tassement dans ce jet).At the same time, an additional gas stream, for example an additional air stream, is brought through the pipes 15 and 16 into the circular cavity 14 of each of the accelerator devices 11 and 12. Starting from this circular cavity 14, the additional air flow is distributed between the diffusion nozzles 17, 18, 19, 20, 21 and 22 (Figures 2 and 3) which ensure its division into isolated jets. The rectangular cross-sectional shape of the jets ensures better penetration of the jets into the gas suspension stream and, at the same time, improves their action on moving particles (acceleration at high speeds of the particles, their entrainment by the jet accompanied by their settlement in this stream).
Il est plus avantageux que les tuyères 17, 18, 19, 20, 21 et 22 (figure 1) soient inclinées de 5 à 160 par rapport à l'axe longitudinal 34 des tuyères de Laval 13 correspondantes. It is more advantageous for the nozzles 17, 18, 19, 20, 21 and 22 (FIG. 1) to be inclined from 5 to 160 relative to the longitudinal axis 34 of the corresponding Laval nozzles 13.
Lorsque l'angle d'inclinaison est inférieur à 50 le courant de suspension gazeuse et les jets d'air dans les tuyères 17, 18, 19, 20, 21 et 22 se déplacent pratiquement en parallélisme et il en résulte une pénétration insuffissnte des jets d'air dans le courant de suspension gazeuse et, par conséquent, une vitesse insuffisante de son accélération. When the angle of inclination is less than 50 the gas suspension current and the air jets in the nozzles 17, 18, 19, 20, 21 and 22 move practically in parallel and this results in insufficient penetration of the jets of air in the gas suspension stream and therefore an insufficient speed of its acceleration.
L'angle d'inclinaison supérieur à 160 peut provoquer le freinage du courant de suspension gazeuse par suite du tourbillonnement élevé. A tilt angle greater than 160 can cause the gaseous suspension current to brake due to the high vortex.
Les courants de suspension gazeuse se déplaçant à une vitesse supersonique et dirigés l'un vers l'autre jaillissent des tuyères 13 des dispositifs 11 et 12 et pénètrent dans la chambre 25 de broyage et d'homogénéisation de la suspension gazeuse. En même temps, la chambre 25 est attaquée par les jets d'air supplémentaires jaillissant des tuyères 17, 18, 19, 20, 21 et 22 des dispositifs 11 et 12, ayant une vitesse dépassant celle des courants de suspension gazeuse. The gas suspension streams moving at a supersonic speed and directed towards each other spring from the nozzles 13 of the devices 11 and 12 and penetrate into the chamber 25 for grinding and homogenization of the gas suspension. At the same time, the chamber 25 is attacked by the additional air jets spouting from the nozzles 17, 18, 19, 20, 21 and 22 of the devices 11 and 12, having a speed exceeding that of the gas suspension currents.
Il est avantageux que la vitesse des jets du courant d'air supplémentaire soit au moins égale à trois fois la vitesse des courants de suspension gazeuse. Dans le cas contraire, il est probable qu'on n'assurera pas une pénétration suffisamment profonde des jets du courant d'air supplémentaire dans les courants de suspension gazeuse et, par conséquent, on n'obtiendra pas la vitesse requise de leur accélération en vue d'assurer leur collision dans la chambre 25. It is advantageous for the speed of the jets of the additional air stream to be at least three times the speed of the gas suspension streams. Otherwise, it is likely that the jets of the additional air stream will not be sufficiently deep penetrated into the gas suspension streams and therefore the required speed of their acceleration will not be obtained. to ensure their collision in room 25.
Le meilleur rendement de l'interaction des jets du courant d'air supplémentaire avec le courant de suspension gazeuse correspondant est obtenu lorsque le plan de l'orifice de sortie de chacune des tuyères 17, 18, 19, 20, 21 et 22 est incliné d'un de 2 à 70 par rapport au plan de l'orifice de sortie de la tuyère 13 correspondante. The best efficiency of the interaction of the jets of the additional air stream with the corresponding gas suspension stream is obtained when the plane of the outlet orifice of each of the nozzles 17, 18, 19, 20, 21 and 22 is inclined from 2 to 70 relative to the plane of the outlet of the corresponding nozzle 13.
Lorsque cet angle d'inclinaison est inférieur à 20 le rendement de l'interaction des jets avec le courant de suspension gazeuse est si faible qu'on n'arrive pas à obtenir la vitesse d'accélération requise d'un courant de suspension gazeuse en vue de sa collision avec le contre-courant de la suspension gazeuse. When this angle of inclination is less than 20 the efficiency of the interaction of the jets with the gas suspension current is so low that the required acceleration speed of a gas suspension current cannot be obtained. view of its collision with the counter-current of the gas suspension.
Lorsque l'angle d'inclinaison est supérieur à 70 les courants de suspension gazeuse se mettent à tourbillonner dès leur pénétration dans la chambre 25, il en résulte la transformation de leur mouvement continu en mouvement pulsatoire ce qui fait diminuer le rendement de l'interaction des jets du courant d'air supplémentaire avec le courant de suspension gazeuse correspondante. When the angle of inclination is greater than 70 the gas suspension currents begin to swirl as soon as they penetrate into the chamber 25, this results in the transformation of their continuous movement into pulsating movement which reduces the efficiency of the interaction jets of the additional air stream with the corresponding gas suspension stream.
Cela aboutit également au fait qu'on n'arrive pas à réaliser la vitesse d'accélération requise à la collision des courants de suspension gazeuse dans la chambre 25. This also results in the fact that the acceleration speed required for the collision of the gaseous suspension currents in the chamber 25 cannot be achieved.
Afin d'abaisser les pertes d'énergie des jets du courant d'air supplémentaire il est avantageux que le rapport entre le grand et le petit axes suivant la section transversale de chacune des tuyères 17, 18, 19, 20, 21 et 22 soit compris entre 7,5/2 et 7,0/2. In order to reduce the energy losses of the jets of the additional air stream it is advantageous that the ratio between the large and the small axes along the cross section of each of the nozzles 17, 18, 19, 20, 21 and 22 is between 7.5 / 2 and 7.0 / 2.
Quand ce rapport est plus grand que 7,5/2 il se produit une augmentation des pertes de l'énergie créée par les jets du courant d'air supplémentaire ce qui est dû au frottement important des particules. When this ratio is greater than 7.5 / 2 there is an increase in the losses of energy created by the jets of the additional air stream which is due to the high friction of the particles.
Quand ce rapport est plus petit que 7,0/2 on observe la formation des jets du courant d'air supplémentaire n'excluant pas la possibilité de recouvrement mutuel des jets voisins ce qui n'est pas économique du point de vue débit d'air. When this ratio is smaller than 7.0 / 2, the formation of the jets of the additional air stream is observed, which does not exclude the possibility of mutual overlap of the neighboring jets, which is not economical from the flow rate point of view. air.
Les courants de suspension gazeuse et les jets correspondants du courant d'air supplémentaire se projettent les uns vers les autres et se heurtent les uns contre les autres ce qui a pour résultat le broyage et l'homogénéisation du mélange obtenu. Ce mélange et l'air d'échappement se canalisent par la conduite principale 27 dans le classificateur 30 qui assure la séparation du mélange en fractions lourde et légère. La fraction légère est évacuée de l'installation par la tubulure 33 d'évacuation de la fraction légère. La fraction lourde se canalise, par les conduites 31 et 32 supplémentaires, dans les tutulures respectives 7 et 8 d'amenée de la fraction lourde du mélange homogénéisé des chambres 1 et 2. The gas suspension streams and the corresponding jets of the additional air stream are projected towards each other and collide against each other which results in the grinding and homogenization of the mixture obtained. This mixture and the exhaust air are channeled through the main pipe 27 in the classifier 30 which ensures the separation of the mixture into heavy and light fractions. The light fraction is evacuated from the installation by the pipe 33 for evacuating the light fraction. The heavy fraction channels through the additional pipes 31 and 32 into the respective nozzles 7 and 8 for supplying the heavy fraction of the homogenized mixture from chambers 1 and 2.
Dans les chambres 1 et 2 la fraction lourde du mélange homogénéisé est mélangée au matériau pulvérulent et est soumise encore une fois au traitement décrit ci-dessus. In chambers 1 and 2, the heavy fraction of the homogenized mixture is mixed with the pulverulent material and is once again subjected to the treatment described above.
La présente invention permet de réduire l'encombrement de l'installation à jets de gaz tout en augmentant son rendement. The present invention makes it possible to reduce the size of the gas jet installation while increasing its efficiency.
De plus, la présente invention permet de réduire les pertes de l'agent porteur d'énergie ce qui permet de réduire le coût de l'installation à jets de gaz. Furthermore, the present invention makes it possible to reduce the losses of the energy-carrying agent, which makes it possible to reduce the cost of the installation with gas jets.
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