WO1986004536A1 - Installation pour la projection de particules de glace carbonique - Google Patents
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- B24C7/0046—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier
Definitions
- the present invention relates to a sandblasting installation, that is to say an installation of the type c ⁇ terrorism an apparatus for producing dry ice particles, and a metering device for delivering a metered flow of these particles in a propellant device including is fitted with a carrier gas line.
- Carbosandblasting is similar to sandblasting and shot blasting processes, but the sand or shot is replaced by particles or grains of dry ice which, after having fulfilled their abrasive function, sublime.
- the invention aims to provide an installation for obtaining a regular flow of particles in the carrier gas line.
- the subject of the invention is an installation of the aforementioned type, characterized in that said device lets particles settle by gravity in the metering device, which is spaced from said device, and in that the outlet of said device and the parts of the installation where particles are exposed to the atmosphere surrounding are surrounded by a cover intended to protect said particles from humidity.
- the metering device in turn drops said particles by gravity into the propellant device, which is spaced from the metering device, the cover surrounding the outlet of said device, the metering device and the propellant device;
- - Said apparatus comprises a crusher and means for feeding the crusher with pieces of dry ice.
- FIG. 1 shows sché atiquerrent in elevation, with partial blow, a sandblasting installation according to the invention
- FIG. 2 shows in longitudinal section, on a larger scale, the propellant device of this installation.
- the sandblasting installation shown in the drawing c ⁇ npren essentially a crusher 1, means 2 for supplying this crusher, a metering device 3, a carrier gas line 4 equipped with a propellant device 5, and a metal cover 6 for protection against humidity.
- the elements 1 to 5 of the installation are mounted on a metal chassis (not shown) fixed to the ground 7, the latter also carrying the cover 6.
- the crusher 1 is a pin crusher. It has an upper feed hopper 8 open upwards and a lower outlet duct 9 open downwards.
- the metering device 3 comprises a particle reservoir 11 provided at its lower end with an outlet tube 12 roughly horizontal.
- a spring screw 13 coaxial with the latter crosses the lower part of the reservoir 11 and extends to the open outlet end 14 of the tube 12.
- a motor 15 rotates the screw 13 as well as stirring blades 16 also contained in the tank.
- Another motor 17 has an output shaft 18 whose end is forked and penetrates coaxially, through the opening 14, inside the end part of the screw 13.
- the reservoir 11 is connected via a flexible section 19 to a vibrating hopper 20 which overcomes it.
- the inlet opening of the latter is coaxial with the outlet 9 of the mill but is spaced therefrom, that is to say that no contact exists between the mill and
- Line 4 comprises an upstream pipe 21 connected to a source of carrier gas, in particular C0 2 gaseous under pressure (not shown), and a downstream pipe 22 constituted by a hose without internal roughness ending in a rigid lance-tube 23; the pipes 21 and 22 of the 0 pipe are connected by the propellant device 5, which is best seen in FIG. 2.
- a source of carrier gas in particular C0 2 gaseous under pressure (not shown)
- a downstream pipe 22 constituted by a hose without internal roughness ending in a rigid lance-tube 23; the pipes 21 and 22 of the 0 pipe are connected by the propellant device 5, which is best seen in FIG. 2.
- the device 5 comprises a T-connector whose shank, directed upwards, is extended by an inlet funnel 24.
- the lower outlet branch of the T is directly connected to the flexible tube 22, while its lower inlet branch is connected to the pipe 21 via an ejector.
- the latter consists of a nozzle 25 having a large inlet bore 26 and a small outlet bore 27.
- the first bore is tapped and screws onto the end of the pipe 21, and in the second bore is fixed the upstream end of an ejection nozzle 28, the downstream end of which is on the axis of the funnel 24.
- the inlet edge of this funnel is located under the outlet opening 14 of the tube 12, but is spaced from this tube, that is to say without any contact with it.
- the cover 6 surrounds all of the elements of the installation, apart from the upper hopper 8 and the hose 22, which pass through it with an approximate seal, and the supply device 2, which is entirely outside the cover.
- a machine for producing pieces of dry ice pours these pieces on the upstream end (not visible in the drawing) of the belt 10.
- These pieces are for example sticks having a diameter of order of 15 ⁇ m and a length of around 25 ⁇ m. Such sticks can be produced very reliably but are too large to be used directly in sandblasting.
- the belt 10 pours by gravity the pieces of ice
- the screw-spring 13 is rotated so as to extract a given flow of particles through the opening 14 of the tube 12.
- the rotation in opposite direction of the shaft 18 makes it possible to avoid the formation of bundles of particles, corresponding to the not of the spring, at the opening 14.
- a regular flow of particles t nbe by gravity in the funnel 24 is possible to avoid the formation of bundles of particles, corresponding to the not of the spring, at the opening 14.
- the carrier gas ejected at high speed through the nozzle 28 creates a depression in the funnel 24 which causes the particles to be entrained in the gas stream, by venturi effect.
- the particle ejection rate through the tube 23 is regulated by the speed of rotation of the spring screw 13.
- the pin plates of the mill are chosen and their speed of rotation so as to on the one hand, obtain the average particle size desired for the particles, which can vary for example between 1 and 4 rrm, on the other hand a ground flow somewhat higher than the ejection flow; the feed to the crusher is intermittent and is controlled by lifting or lowering the chute 11 by the jack 12, depending on the level of particles in the hopper 20.
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Abstract
L'installation comprend trois ensembles séparés les uns des autres: un broyeur (1) alimenté en morceaux de glace carbonique, un dispositif doseur (3) à vis-ressort (13) d'extraction, et un dispositif propulseur (5) monté dans une conduite de gaz vecteur (4). L'ensemble est maintenu en atmosphère de CO2 par un capot (6). Application au décapage de surfaces dans l'industrie nucléaire.
Description
"I STM_IATION POUR LA PROJECTION DE PARTICULES DE GLACE CARBONIQUE "'
La présente invention est relative à une installation de carbosablage, c'est-à-dire une installation du type cαπprenant un appareil pour produire des particules de glace carbonique, et un dispositif doseur pour délivrer un débit dosé de ces particules dans un dispositif propulseur dont est équipée une conduite de gaz vecteur.
Cαπre on le sait, la détente de l'anhydride carbonique (OC ) liquide produit de la neige carbonique, laquelle peut être σαrpactée pour former des morceaux de glace carbonique qui se subliment en se réchauffant. Les installations du type précité fournissent un débit dosé de petites particules de glace carbonique (ayant une dimension de l'ordre de 1 à 4 m environ) dans la conduite de gaz vecteur, ce qui permet de projeter les particules sur une surface à décaper.
Ainsi, le carbosablage s'apparente aux procédés de sablage et de grenaillage, mais le sable ou la grenaille est remplacé par des particules ou grains de glace carbonique qui, après avoir rempli leur fonction abrasive, se subliment.
Cette technique trouve son domaine d'application partout où des efflύents de traitement du type liquide ou solide seraient con1_aminés ou irrécupérables sur le site de traitement. Dans les applications nucléaires par exemple, le traitement par jets d'eau pose des problèmes, l'eau ayant une radioactivité résiduaire, tandis que le sable se contamine et doit être enterré ; au contraire, le C02 gazeux, comme la plupart des gaz, peut être aisément décontaminë par filtration.
Cependant, les installations de carbosablage connues n'ont pas donne entière satisfaction, notamment du fait de la tendance à la prise en masse des particules de glace carbonique, due à l'électricité statique, ce qui rend irrégulier le débit des particules projetées sur la surface à traiter.
L'invention a pour but de fournir une installation permettant d'obtenir un débit régulier de particules dans la conduite de gaz vecteur.
A cet effet, l'invention a pour objet une installation du type précité, caractérisée en ce que ledit appareil laisse tcmber les particules par gravité dans le dispositif doseur, lequel est espacé dudit appareil, et en ce que la sortie dudit appareil et les parties de l'installation où des particules sont exposées à l'atmosphère
environnante sont entourées par un capot destiné à protéger lesdite particules de l'humidité.
Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention :
- le dispositif doseur laisse à son tour tomber lesdites particules pa gravité dans le dispositif propulseur, lequel est espacé du dispositi doseur, le capot entourant la sortie dudit appareil, le dispositi doseur et le dispositif propulseur ;
- ledit appareil comprend un broyeur et des moyens d'alimentation de c broyeur en morceaux de glace carbonique. Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant êtr décrit en regard du dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 représente sché atiquerrent en élévation, avec coup partielle, une installation de carbosablage conforme à l'invention ; e
- la figure 2 représente en coupe longitudinale, à plus grande échelle, le dispositif propulseur de cette installation.
L'installation de carbosablage représentée au dessin cαnpren essentiellement un broyeur 1, des moyens 2 d'alimentation de ce broyeur, un dispositif doseur 3, une conduite de gaz vecteur 4 équipée d'u dispositif propulseur 5, et un capot métallique 6 de protection contr l'humidité. Les éléments 1 à 5 de l'installation sont montés sur u châssis métallique (non représenté) fixé au sol 7, ce dernier portan également le capot 6.
Le broyeur 1 est un broyeur à broches. Il possède une trémi supérieure d'alimentation 8 ouverte vers le haut et un conduit de sorti inférieur 9 ouvert vers le bas.
Les moyens d'alimentation 2 cαrprennent une courroi transporteuse 10, et une goulotte vibrante 11 relevable au moyen d'u vérin 12 et dont la sortie se trouve au-dessus de la trémie 8.
Le dispositif doseur 3 comprend un réservoir de particules 11 pourvu à son extrémité inférieure d'un tube de sortie 12 à peu prè horizontal. Une vis-resssort 13 coaxiale à ce dernier traverse la parti inférieure du réservoir 11 et s'étend jusqu'à l'extrémité de sorti ouverte 14 du tube 12. Un moteur 15 entraîne en rotation la vis 13 ains que des pales de brassage 16 également contenues dans le réservoir. U autre moteur 17 ccmporte un arbre de sortie 18 dont l'extrémité es fourchue et pénètre coaxialement, par l'ouverture 14, à l'intérieur de l partie d'extrémité de la vis 13.
Le réservoir 11 est relié par l'intermédiaire d'un tronçon souple 19 à une trémie vibrante 20 qui le surmonte. L'ouverture d'entrée de cette dernière est coaxiale au conduit 9 de sortie du broyeur mais en est espacée, c'est-à-dire qu'aucun contact n'existe entre le broyeur et
5 la trémie 20.
La conduite 4 comprend un tuyau amont 21 relié à une source de gaz vecteur, notamment de C02 gazeux sous pression (non représentée) , et un tuyau aval 22 constitué par un flexible sans aspérités intérieures se terminant par un tube-lance rigide 23 ; les tuyaux 21 et 22 de la 0 conduite sont reliés par le dispositif propulseur 5, que l'on voit mieux à la figure 2.
Le dispositif 5 comprend un raccord en T dont la hampe, dirigée vers le haut, se prolonge par un entonnoir d'entrée 24. La branche inférieure de sortie du T est directement reliée au flexible 22, tandis 5 que sa branche inférieure d'entrée est reliée au tuyau 21 par l'intermédiaire d'un éjecteur. Ce dernier est constitué d'un embout 25 ayant un grand alésage d'entrée 26 et un petit alésage se sortie 27. Le premier alésage est taraudé et se visse sur l'extrémité du tuyau 21, et dans le second alésage est fixée l'extrémité amont d'une buse d'éjection 20 28 dont l'extrémité aval se trouve sur l'axe de l'entonnoir 24. Le bord d'entrée de cet entonnoir se trouve sous l'ouverture de sortie 14 du tube 12, mais est espacé de ce tube, c'est-à-dire sans- aucun contact avec lui.
Le capot 6 entoure l'ensemble des éléments de l'installation, à part la trémie supérieure 8 et le flexible 22, qui le traversent avec une 25 étanchëitë approximative, et le dispositif d'alimentation 2, qui est entièrement extérieur au capot.
En fonctionnement, une machine (non représentée) de production de morceaux de glace carbonique déverse ces morceaux sur l'extrémité amont (non visible sur le dessin) de la courroie 10. Ces morceaux sont 30 par exemple des bâtonnets ayant un diamètre de l'ordre de 15 irm et une longueur de l'ordre de 25 irm. De tels bâtonnets peuvent être produits de façon très fiable mais sont trop gros pour pouvoir être utilisés directement en carbosablage.
La courroie 10 déverse par gravité les morceaux de glace
35 carbonique dans la goulotte 11, supposée en position active abaissée, d'où ils tombent par gravité dans la trémie 8 du broyeur 1. Dans celui-ci, les morceaux sont transformés en petites particules très
anguleuses dont la dimension varie par exemple, pour une application donnée, de 0,5 irm à 1,5 rπrt environ. Ces particules tcmbent par gravité dans la trémie vibrante 20 et sont brassées par les pales 16.
La vis-ressort 13 est entraînée en rotation de façon à extraire un débit donné de particules par l'ouverture 14 du tube 12. La rotation en sens inverse de l'arbre 18 permet d'éviter la formation de paquets de particules, correspondant au pas du ressort, à l'ouverture 14. Ainsi, un écoulement régulier de particules t nbe par gravité dans l'entonnoir 24.
Le gaz vecteur éjecté à grande vitesse par la buse 28 crée dans l'entonnoir 24 une dépression qui provoque l'entraînement des particules dans le veine gazeuse, par effet venturi.
Cette installation a donné toute satisfaction. De façon surprenante, on n'a constaté aucune prise en masse des particules dans la trémie 20 et le réservoir 11. Le débit de particules projetées est constant, et on a pu décaper dans de très bonnes conditions des tôles recouvertes de peintures à très forte adhérence : le métal réapparaît poli, sans dégradation de sa surface. De plus, la perte de CO^, observée essentiellement au niveau du broyeur, est de l'ordre de 5 %, ce qui est tout à fait acceptable. Par ailleurs, pendant la mise en froid de l'installation, la sublimation de la glace carbonique dégage du (XL gazeux sec, lequel, étant plus lourd que l'air, emplit progressivement le capot 6 en chassant l'air et l'humidité, jusqu'à déborder par une ouverture supérieure 29 du capot et, dans une moindre mesure, par les jeux de celui-ci, notamment autour du flexible 22 et du broyeur 1. Ainsi, toutes les parties de l'installation dans lesquelles des particules de gaz carbonique sont exposées à l'atmosphère environnante (trémie 20, ouverture 14, entonnoir
24) sont maintenues sous atmosphère de CO-, sec sous une pression voisine de la pression atmosphérique, ce qui exclut toute pénétration d'humidité au sein de des particules.
De plus, la division de l'installation en trois sous-ensembles 1, 2 et 4 sans contact mutuel évite le développement de contraintes excessives d'origine theπnique et permet d'intervenir facilement en cas de défaillance d'un élément. En pratique, le débit d'éjection des particules par le tube 23 est réglé par la vitesse de rotation de la vis-ressort 13. On choisit les plateaux à broches du broyeur et leur vitesse de rotation de façon à
obtenir d'une part la granulαnétrie moyenne voulue pour les particules, laquelle peut varier par exemple entre 1 et 4 rrm, d'autre part un débit broyé quelque peu supérieur au débit d'éjection ; l'alimentation du broyeur est intermittente et est cαimandée par relevage ou abaissaient de la goulotte 11 par le vérin 12, en fonction du niveau de particules dans la trémie 20.
En variante, pour des installations non permanentes, on peut remplacer l'ensemble machine de fabrication de bâtonnets-dispositif d'alimentation 2 par un simple réservoir de stockage de bâtonnets de glace carbonique, avec des moyens quelconques de chargement de ces bâtonnets dans la trémie 8.
Claims
1. - Installation de carbosablage, du type comprenant un appareil (1, 2) pour produire des particules de glace carbonique, et un dispositif doseur (3) pour délivrer un débit dosé de ces particules dans un dispositif propulseur (5) dont est équipée une conduite de gaz vecteur (4) , caractérisée en ce que ledit appareil (1, 2) laisse tαriber les particules par gravité dans le dispositif doseur (3) , lequel est espacé dudit appareil, et en ce que la sortie dudit appareil et les parties (20, 24) de l'installation où des particules sont exposées à l'atmosphère environnante sont entourées par un capot (6) destiné à protéger lesdites particules de l'humidité.
2. - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif doseur (3) laisse à son tour tomber lesdites particules par gravité dans le dispositif propulseur (5) , lequel est espacé du dispositif doseur, le capot (6) entourant la sortie (9) dudit appareil (1, 2), le dispositif doseur (3) et le dispositif propulseur (5).
3. -'.Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit appareil (1, 2) cαπprend un broyeur (1) et des moyens (2) d'alimentation de ce broyeur en morceaux de glace carbonique.
4. - Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le dispositif doseur (3) comprend un réservoir (11) surmonté d'une trémie (20) disposée sous la sortie (9) dudit appareil (1, 2) , une vis d'extraction creuse (13) disposée à l'extrémité inférieure du réservoir (11), et un agitateur (18) qui pénètre dans l'extrémité de sortie de la vis.
5. - Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la trémie (20) est une trémie vibrante et en ce qu'un organe de brassage (16) est disposé dans le réservoir (11) .
6. - Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif propulseur (5) cαπprend un entonnoir (24) qui débouche dans un tronçon de conduite équipé d'une buse (28) d'éjection de gaz vecteur se terminant sous l'entonnoir.
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