LU82837A1 - METHOD AND DEVICE FOR FORMING A UNIFORM AIR CURRENT OF POWDERY MATERIALS - Google Patents
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Description
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Procédé et dispositif de formation d'un courant pneumatique uniforme de matières pulvérulentesMethod and device for forming a uniform pneumatic current of pulverulent materials
La présente invention concerne un procédé de forma-5 tion d'un courant pneumatique uniforme de matières pulvérulentes qui sont dosées au moyen d'un sas à rotor alvéolaire et ensuite introduites dans un fluide de propulsion pneumatique. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.The present invention relates to a method of forming a uniform pneumatic stream of pulverulent materials which are metered by means of a honeycomb rotor lock and then introduced into a pneumatic propulsion fluid. The invention also relates to a device for implementing this method.
10 Les sas à rotor alvéolaire sont bien connus dans le domaine du transport pneumatique de matières pulvérulen-' tes et sont, jusqu'à présent, utilisés de deux manières dif férentes pour la formation du courant pneumatique. Dans un premier mode, comme par exemple, mentionné dans la demande 15 de brevet européen 80103206, le sas à rotor alvéolaire remplit deux fonctions, à savoir le dosage des matières pulvérulentes et l'admission de celles-ci dans un courant d'air de propulsion pneumatique. A cet effet, l'air de propulsion traverse le rotor au niveau des alvéoles de celui-ci, paral-20 lèlement à l'axe de rotation et entraîne la matière, horizontalement hors du sas, au fur et à mesure qu'elle est débitée par les alvéoles. L'inconvénient de ce mode de fonctionnement est que la matière pulvérulente est entraînée t par paquets, correspondant au volume d'une alvéole, et le 25 transport pneumatique se fait de manière pulsatoire. Ce problème est discuté en détail dans la demande de brevet luxembourgeois 82 624.Cellular rotor airlocks are well known in the field of pneumatic conveying of pulverulent materials and have hitherto been used in two different ways for the formation of the pneumatic current. In a first mode, as for example, mentioned in European patent application 80103206, the airlock airlock performs two functions, namely the metering of the pulverulent materials and the admission of these into a stream of air pneumatic propulsion. For this purpose, the propelling air crosses the rotor at the level of the cells thereof, parallel to the axis of rotation and drives the material, horizontally out of the airlock, as it is delivered by the alveoli. The disadvantage of this mode of operation is that the pulverulent material is entrained in bundles, corresponding to the volume of a cell, and the pneumatic transport takes place in a pulsating manner. This problem is discussed in detail in the Luxembourg patent application 82 624.
Pour remédier à l'apparition de ces pulsations dans les conduites de transport pneumatique, cette demande 30 de brevet luxembourgeois propose un autre mode opératoire pour les sas à rotor alvéolaire. Dans ce mode, on a séparé les fonctions de dosage et de formation du courant pneumatique. En effet, alors que le dosage est toujours réalisé par l'action des alvéoles du sas, l'admission de la matière 35 pulvérulente débitée par ces alvéoles, est réalisée dans une enceinte se trouvant sous le sas et dans lequel le fluide de propulsion est introduit en lui imposant un mouvement tourbillonnaire. Ce mouvement tourbillonnaire du fluide de / propulsion à 1'intérieur de cette enceinte provoque un mélan-'7- t - 2 - ge intense avec la matière pulvérulente débitée par le sas à rotor alvéolaire et le fluide de propulsion quittant cette enceinte entraîne les particules de manière progressive et uniforme.To remedy the appearance of these pulsations in the pneumatic conveying lines, this Luxembourg patent application proposes another operating mode for airlocks with alveolar rotor. In this mode, the dosing and training functions of the pneumatic current have been separated. Indeed, while the metering is always carried out by the action of the airlock cells, the admission of the pulverulent material delivered by these cells, is carried out in an enclosure located under the airlock and in which the propulsion fluid is introduced by imposing on it a vortex movement. This swirling movement of the propulsion fluid inside this enclosure causes an intense mixture with the pulverulent material delivered by the airlock with airlock and the propulsion fluid leaving this enclosure entrains the particles. gradually and uniformly.
5 Toutefois, ce dernier mode de fonctionnement a sou levé un nouveau problème inexistant lorsque le sas fonctionne selon la demande de brevet européen. Il s'agit, en l'occurence, de la vidange des alvéoles du rotor. En effet, par suite d'une légère compression dans les alvéoles lors de la 10 rotation, compression pouvant être favorisée par une augmentation du degré d'humidité, il peut arriver que la matière - pulvérulente ne tombe pas hors des alvéoles et fasse tout le tour avec le rotor. Or, si une alvéole n'est pas vidée de cette manière, elle restera bouchée, étant donné que son 15 contenu subira, lors de la rotation du rotor, des tassements successifs qui le compriment davantage et empêcheront son dégagement par la seule voie de la gravité. Il peut arriver que plusieurs alvéoles tombent ainsi en panne et entraînent la défaillance totale du système. Le seul remède à cette 20 panne est le démontage du sas et le dégagement des alvéoles bouchées.5 However, this latter mode of operation has raised a new problem that does not exist when the airlock operates according to the European patent application. In this case, it is the emptying of the cells of the rotor. In fact, as a result of slight compression in the cells during rotation, compression which can be promoted by an increase in the degree of humidity, it may happen that the pulverulent material does not fall out of the cells and does all the work. turn with the rotor. However, if a cell is not emptied in this way, it will remain clogged, since its content will undergo, during the rotation of the rotor, successive settlements which compress it more and prevent its release by the only way of the gravity. It can happen that several cells thus break down and cause total system failure. The only remedy for this failure is the dismantling of the airlock and the clearing of the plugged alveoli.
Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau procédé de formation d'un courant pneumatique uniforme de matières pulvérulentes qui présente les avantages 25 de l'un et de l'autre des systèmes connus décrits ci-dessus, sans souffrir de leurs inconvénients. Un but accessoire est un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.The object of the present invention is to provide a new method for forming a uniform pneumatic stream of pulverulent materials which has the advantages of both of the known systems described above, without suffering from their disadvantages. . An accessory purpose is a device for implementing this method.
Pour atteindre cet objectif, le procédé selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce que le mélange 30 entre les particules pulvérulentes et le fluide de propulsion est réalisé dans une chambre de mélange dans laquelle pénètrent les alvéoles rotatives du sas au moment de la libération des matières pulvérulentes et en ce que le fluide pneumatique est introduit dans cette chambre sous forme d'un 35 jet dirigé sur les alvéoles du rotor.To achieve this objective, the method according to the invention is essentially characterized in that the mixing 30 between the pulverulent particles and the propellant fluid is carried out in a mixing chamber into which the rotary air cells of the airlock penetrate at the time of the release of the pulverulent materials and in that the pneumatic fluid is introduced into this chamber in the form of a jet directed onto the cells of the rotor.
La direction du jet de fluide de propulsion est, de préférence, dans le sens de la longueur des 5 alvéoles.The direction of the propellant jet is preferably in the direction of the length of the cells.
Selon une autre caractéristique, le jet est dirigé # i - 3 - sur les alvéoles quittant la chambre de mélange.According to another characteristic, the jet is directed # i - 3 - on the cells leaving the mixing chamber.
Ce procédé de formation du courant pneumatique évite la formation de pulsations, étant donné que, comme dans la demande de brevet luxembourgeois 82 624, le mélange 5 uniforme entre le fluide pneumatique et la matière pulvérulente est effectué dans la chambre de mélange.This method of forming the pneumatic current avoids the formation of pulsations, since, as in the Luxembourg patent application 82 624, the uniform mixing between the pneumatic fluid and the pulverulent material is carried out in the mixing chamber.
Ce procédé évite également l'obstruction des alvéoles du rotor grâce au fait que le jet de fluide pneumatique est dirigé sur celles-ci. En effet, si une alvéole 10 ne se vidait pas sous la seule influence de la gravité, le jet de fluide sous pression auquel elle est exposée au moment de quitter la chambre, assurerait certainement l'évacuation des matières pulvérulentes qui y restent encore.This method also prevents obstruction of the rotor cells due to the fact that the jet of pneumatic fluid is directed thereon. In fact, if a cell 10 does not empty under the sole influence of gravity, the jet of pressurized fluid to which it is exposed when leaving the chamber, would certainly ensure the evacuation of the pulverulent materials which still remain there.
Ce procédé présente encore un avantage supplémen-15 taire par rapport au procédé connu décrit ci-dessus en référence à la demande de brevet européen 80103206. Le procédé selon l'invention permet en effet une meilleure charge du courant pneumatique, c'est-à-dire un rapport plus élevé de quantités de matières pulvérulentes par unité de fluide 20 de propulsion. En effet, dans le procédé connu, la matière pulvérulente est extraite horizontalement du sas à rotor alvéolaire, c'est-à-dire qu'elle doit être accélérée de la vitesse zéro jusqu'à la vitesse de transport pneumatique. Or, , pour assurer cette accélération de la matière pulvérulente, 25 il faut une quantité supplémentaire de fluide de propulsion.This method still has an additional advantage over the known method described above with reference to European patent application 80103206. The method according to the invention in fact allows a better charge of the pneumatic current, that is to say say a higher ratio of quantities of pulverulent materials per unit of propulsion fluid. In fact, in the known method, the pulverulent material is extracted horizontally from the airlock with an alveolar rotor, that is to say it must be accelerated from zero speed to the pneumatic transport speed. However, to ensure this acceleration of the pulverulent material, an additional quantity of propellant fluid is required.
En revanche, dans le procédé proposé par l'invention, la matière pulvérulente est mise en mouvement automatiquement par gravité lors de la chute des alvéoles du rotor dans la chambre de mélange.On the other hand, in the method proposed by the invention, the pulverulent material is set in motion automatically by gravity when the cells of the rotor fall into the mixing chamber.
30 Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé en ce que le sas à rotor alvéolaire est monté immédiatement au-dessus de la chambre de mélange de manière que les alvéoles du rotor pénètrent, lors de la rotation de celui-ci, au moment de la libération de la matière 35 pulvérulente, dans ladite chambre et en ce que la conduite d'admission du fluide de propulsion est dirigée sur les alvéoles du rotor lors du passage dans cette chambre.The device for implementing this method is characterized in that the airlock airlock is mounted immediately above the mixing chamber so that the airfoils of the rotor penetrate, during the rotation of the latter, at the time of release of the pulverulent material, in said chamber and in that the line for admitting the propellant fluid is directed onto the cells of the rotor when passing through this chamber.
f II est également possible de créer dans cette cham- / bre de mélange l'effet tourbillonnaire proposé par la demande ' - 4 - de brevet luxembourgeois 82 624. Pour cela, il suffit de décaler l'axe vertical du sas légèrement par rapport à l'axe vertical de la chambre de mélange pour que le jet du fluide, tout en étant dirigé à travers les alvéoles parallèlement à (5 l'axe de rotation de celle-ci, soit tangentiel à une paroi de la chambre de mélange ou, du moins, ne soit pas perpendiculaire à la paroi de celle-ci. Cette chambre de mélange aura, bien entendu, une forme cylindrique avec une partie convergente en direction de la sortie.f It is also possible to create in this mixing chamber the vortex effect proposed by application '- 4 - of Luxembourg patent 82 624. For this, it is sufficient to offset the vertical axis of the airlock slightly with respect to the vertical axis of the mixing chamber so that the jet of the fluid, while being directed through the cells parallel to (5 the axis of rotation thereof, is tangential to a wall of the mixing chamber or, at least, is not perpendicular to the wall thereof. This mixing chamber will, of course, have a cylindrical shape with a part converging towards the outlet.
10 En outre, il est possible d'incliner légèrement les palettes définissant les alvéoles de façon que celles-ci > aient une disposition hélicoïdale autour du rotor. Cette disposition imprime automatiquement un effet giratoire sur le jet du fluide de propulsion balayant ces alvéoles.In addition, it is possible to slightly tilt the pallets defining the cells so that they> have a helical arrangement around the rotor. This arrangement automatically prints a gyratory effect on the jet of propulsion fluid sweeping these cells.
15 D'autres particularités et caractéristiques res sortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux figures 1 et 2 montrant schématiquement des vues partiellement en coupe d'un dispositif selon l'invention, 20 ces vues étant suivant deux directions perpendiculaires.Other particularities and characteristics will emerge from the detailed description of an embodiment presented below, by way of illustration, with reference to FIGS. 1 and 2 schematically showing partially sectional views of a device according to the invention. invention, these views being in two perpendicular directions.
Le sas à rotor alvéolaire montré sur ces figures 1 et 2, est désigné globalement par la référence 2. Ce sas 2 comporte essentiellement un rotor tournant autour d'un axe O et pourvu à sa périphérie d'une série de palettes 25 définissant entre elles des alvéoles 4. Au fur et à mesure de la rotation de ce rotor, les alvéoles 4 se remplissent par le dessus et débitent leur contenu vers le bas.The airlock airlock shown in these Figures 1 and 2, is generally designated by the reference 2. This airlock 2 essentially comprises a rotor rotating about an axis O and provided at its periphery with a series of vanes 25 defining between them cells 4. As the rotor rotates, the cells 4 fill from above and deliver their contents downwards.
Conformément à 1 ' invention, le sas 2 est monté immédiatement au-dessus d'une chambre 6 de façon que les 30 alvéoles 4 pénètrent dans celles-ci au moment de la libération de leur contenu par chute libre dans la chambre.In accordance with the invention, the airlock 2 is mounted immediately above a chamber 6 so that the cells 4 penetrate therein when their contents are released by free fall into the chamber.
Cette chambre 6, dans laquelle s’effectue le mélange de la matière pulvérulente débitée par les alvéoles avec un fluide de propulsion pneumatique, est constituée par une 35 cuve cylindrique 8, prolongée vers le bas par une section tronconique 10 à partir de laquelle une conduite pneumatique 14 quitte la chambre 6 pour entraîner la matière pul-f rulente.This chamber 6, in which the pulverulent material delivered by the cells is mixed with a pneumatic propulsion fluid, consists of a cylindrical tank 8, extended downwards by a frustoconical section 10 from which a pipe tire 14 leaves chamber 6 to entrain pulpy material.
/ La figure 2 montre une conduite 12 d'admission J ^ ί I# j d’un fluide de propulsion pneumatique, par exemple de l'air, i dans la chambre de mélange 6. Conformément à la présente | invention, cette conduite 12 est dirigée de manière que le j jet du fluide sous pression traverse les alvéoles 4 du rotor./ Figure 2 shows an inlet pipe 12 J ^ ί I # j of a pneumatic propulsion fluid, for example air, i in the mixing chamber 6. In accordance with this | invention, this pipe 12 is directed so that the jet of pressurized fluid passes through the cells 4 of the rotor.
5 Le jet est, de préférence, dirigé sur les alvéoles au moment i où celles-ci quittent la chambre 6, c'est-à-dire sur le sec teur désigné par cL sur la figure 1 lorsque le rotor tourne j dans le sens de la flèche A. Si une alvéole 4 ne s'est pas j vidée complètement par gravité lorsqu'elle pénètre dans la 10 chambre 6, elle sera certainement vidée sous l'influence du jet pneumatique au moment où elle quitte la chambre 6 dans le secteur oC·5 The jet is preferably directed at the cells at the time i when they leave the chamber 6, that is to say on the sector designated by cL in FIG. 1 when the rotor turns j in the direction of arrow A. If a cell 4 has not emptied completely by gravity when it enters chamber 6, it will certainly be emptied under the influence of the pneumatic jet when it leaves chamber 6 in the oC sector
Se référant plus particulièrement à la figure 1, ; il est possible de disposer le sas 2 plus à gauche ou plus \ 15 à droite par rapport à l'axe vertical de la chambre 6 afin j de provoquer un tourbillon prédétermine à l'intérieur de !la chambre 6 par l'action de la forme de la paroi de celle-ci sur le jet du fluide pneumatique.Referring more particularly to FIG. 1,; it is possible to arrange the airlock 2 more to the left or more to the right relative to the vertical axis of the chamber 6 so as to cause a predetermined vortex inside the chamber 6 by the action of the shape of the wall thereof on the jet of pneumatic fluid.
i Le système proposé par l'invention a une réper- b ;j 20 cussion avantageuse sur la conception même du sas à rotor alvéolaire. En effet, lorsque le sas a la double fonction ! de doser la matière pulvérulente et d'en assurer l'admission ;; dans le fluide pneumatique, on est limité pour la conception j % des alvéoles en ce sens que leur grandeur et leur forme ' 25 doivent être conçues en fonction de la conduite pneumatique, j notamment en fonction du diamètre de celles-ci. En revan- 1 ehe, lorsque le sas est utilisé dans un dispositif tel que proposé ci-dessus, on peut augmenter le nombre des alvéoles, | c'est-à-dire diminuer leur volume et prévoir la forme la plus 30 efficace pour que le sas à rotor alvéolaire puisse remplir | dans des conditions optimales les fonctions qu'on lui demande.The system proposed by the invention has an advantageous impact on the very design of the airlock airlock. Indeed, when the airlock has the double function! to dose the pulverulent matter and to ensure its admission; in the pneumatic fluid, one is limited for the design j% of the cells in the sense that their size and their shape must be designed as a function of the pneumatic line, in particular as a function of the diameter thereof. On the other hand, when the airlock is used in a device as proposed above, the number of cells can be increased, | that is to say reduce their volume and provide the most efficient shape so that the airlock airlock can fill | in optimal conditions the functions that are asked of it.
! La forme des alvéoles pourra notamment être conçue de manière ; à contribuer à une vidange parfaite, aussi bien sous l'ac tion de la gravité que sous l'action du soufflage.! The shape of the cells may in particular be designed so; to contribute to perfect emptying, both under the action of gravity and under the action of blowing.
I — i -q-v*" I /u / v«,...I - i -q-v * "I / u / v", ...
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