Séparateur centrifuge.
La présente invention concerne un séparateur centrifuge servant à séparer les particules transportées par un gaz de ce dernier.
Dans ces dernières einquante années, un progrès considérable a été réalisé dans la collecte et l'élimination des poussières que renferment l'air et d'autres gaz, par l'intermé- diaire de dépoussiéreurs du type cyclone, de séparateurs centrifuges et d'appareils de fil tration divers. Les appareils utilisant des éléments filtrants s'obstruent aprèsunservice prolongé et exigent un nettoyage ou le remplacement d'éléments à des intervalles fré- quents, outre que l'efficacité de la séparation e la capacité sont relativement faibles.
Les séparateurs de poussières du type cyclone éliminent les particules relativement grosses de l'air qui en contient, mais n'ont pas tou- jours donné de bons résultats en ce qui concerne les particules très fines. Les sépara tenus centrifuges connus produisent généralement des remous à l'extérieur du tourbillon séparateur principal, ce qui diminue l'effica- cité de la séparation, outre qu'ils provoquent une réduction de la grosseur des particules par le frottement et le choc des particules l'une contre l'autre.
Les séparateurs centrifuges utilisent généralement, pour effectuer la séparation, des ailettes, des palettes ou des bras ; ceux-ci se prêtent dans certains cas s avantageusement à la réduction de la grosseur des particules ou à des opérations de pulvérí- sation, mais non à une séparation efficace et rapide des particules fines véhiculées par de l'air ou un autre gaz.
L'invention a pour objet un séparateur centrifuge permettant de séparer et d'élimi- ner d'une manière très efficace et rapide d'un milieu gazeux à peu près la totalité des particules fines contenues dans ce milieu, tout en évitant les remous préjudiciables, par un procédé basé sur le principe de la séparation centrifuge.
Ce séparateur est le siège d'un tourbillon dont la vitesse angulaire est produite sans faire usage de palettes ou d'ailettes.
On peut réaliser le séparateur selon l'in- vention de façon que la chute de pression à l'intérieur du séparateur reste sensiblement constante, même si la quantité, le type et] a grosseur des particules de la matière en cours de séparation varient considérablement.
Dans une forme d'exécution de l'objet de l'invention, un rotor est monté concentriquement dans une enveloppe cylindrique et porte une série de disques percés d'un grand nombre de trous à travers lesquels de l'air est aspiré ou refoulé par un ventilateur ou un compresseur communiquant avec ou placé sur le tube de décharge du séparateur ou, selon une variante, avee l'orifice d'admission du séparateur.
Ainsi, de l'air, par exemple, chargé de fines particules de matière solide ou semisolide est porté sensiblement à la même vitesse angulaire'positive que le rotor, sans qu'il soit fait usage d'ailettes, palettes ou analogues, ce qui diminue grandement les remous et, par conséquent, évite la réduction de grosseur des particules, ainsi que la dimi- notion qui en résulterait de la vitesse et de l'efficacité de la séparation.
Ce dernier appareil se prête particulièrement à la séparation des poussières véhiculées par l'air et à leur collecte lorsqu'il est incorporé à une installation comprenant plusieurs appareils sem blables, il est également efficace et économique en vue du triage et de la séparation de particules de différentes grosseurs désirées à partir d'une source de matière ou d'un véhicule gazeux tel que l'air.
Au dessin annexé :
La fig. 1 est une coupe verticale axiale d'une première forme d'exécution, donnée à titre d'exemple, du séparateur centrifuge selon l'invention, dans lequel de l'air contenant de fines particules est aspiré de haut en bas à travers l'extrémité supérieure de l'appareil et dans lequel les particules solides, ou au- tres, véhiculées sont retirées tangentiellement de la portion inférieure de 1'enveloppe du rotor.
Les fig. 2, 3 et 4 sont des vues de détail en plan de trois différents types de disques du rotor de la fig. 1.
La fig. 5 est une coupe transversale par la ligne 5-5 de la fig. 1.
La fig. 6 est une vue en plan, avec arrachement partiel, de l'appareil de la fig. 1.
La fig. 7 est une vue en élévation latérale de l'ensemble du rotor, enlevé de son enveloppe.
La fig. 8 est une vue semblable à la fig. 1 d'une seconde forme d'exécution de l'appa- reil, donnée à titre d'exemple, dans laquelle de l'air contenant des particules d'une ma- tière solide ou semi-solide entre à l'extrémité inférieure de l'enveloppe du rotor et se dé- place suivant un courant ascendant à travers l'appareil pour s'échapper, purifié, sous l'effet d'un vide partiel se produisant à la partie supérieure de l'appareil.
La fig. 9 est une vue schématique d'une installation, comprenant trois séparateurs centrifuges qui constituent ehaeun une forme d'exécution de l'objet de l'invention, destiné à trier les particules d'une matière granuleuse contenant, des particules de grosseurs différentes en trois gammes de grosseurs, en mélangeant cette matière à un courant d'air et en faisant passer ce mélange sueeessive- ment à travers les trois séparateurs.
La fig. 10 est une vue, semblable aux fig. 1 et 8, d'une troisième forme d'exécution de l'invention, donnée à titre d'exemple, dans laquelle il est fait usage d'un rotor muni d'une hélice perforée au lieu de la série de disques perforés des précédentes formes représentées.
Les fig. 11 à 13 sont des vues partielles en plan, représentant d'autres disques perforés.
Le séparateur représenté aux fig. 1 à 7 est destiné à la purification de l'air. Il comprend une enveloppe cylindrique 11, dispo- sée verticalement et présentant une surface cylindrique intérieure lisse et une plaque suprieure 12 qui est pleine, à l'exception d'une ouverture d'admission centrale et axiale 12a.
A cette plaque 12 de l'enveloppe 11 est fixé de manière étanche un boîtier en forme de couvercle 13 dans lequel un conduit d'admission d'air 14 débouche tangentiellement. L'en- veloppe 11 est fermée à son extrémité infé- rieure par un fond lia constitué par une plaque qui est percée en son centre pour reeevoir, ajusté à frottement doux, un tube d'appel d'air 15 fixé au rotor dont il fait partie, ce tube comportant à ses extrémités des croisillons 15a et 15b fixés à la portion inférieure d'tin arbre vertical 16 sur lequel est fixé le rotor.
L'arbre 16 portant le rotor tourillonne dans des paliers convenables prévus à ses extrémités supérieure et inférieure, son extrémité supérieure étant pourvue, comme repré- senté, d'un palier de butée convenable 16a qui est monté dans la paroi supérieure du boîtier 13 et pourvu de moyens propres à assurer un joint hermétique à l'air entre une collerette et une plaque à poussières compres s : lrle 16b, boulonnée sur la plaque supérieure 13s du boîtier 13.
Une série de disques plats et à face lisse sont fixés à un certain écartement l'un de l autre sur l'arbre 16 du rotor, tous ces disques étant montés à l'intérieur de l'enve- loppe 11 et jouant un rôle très important dans le fonctionnement de l'appareil. Comme représenté, les disques situés dans la portion supérieure de 1'enveloppe 11 sont espacés l un de l'autre par des colliers taraudés 17, vissés sur l'arbre 16 qui est fileté. Le eroisillon 15a qui fixe l'extrémité supérieure du tube d'appel d'air 15 est pourvu, comme représenté, d'une vis de blocage 15c qui le fixe à l'arbre 16 du rotor.
Chacun des colliers successifs 17 situé au-dessus de ce croisillon peut être vissé contre le disque placé immédiatement au-dessous de lui, le croisillon 15a constituant une base d'ancrage.
La plupart des disques, à savoir tous ceux compris entre le disque le plus haut et. l'un des disques inférieurs D placés au-dessous du sommet du tube d'appel 15, sont perces d'ouvertures faiblement espacées et affec- tant, comme représenté aux fig. 3 et 4, la forme de couronnes de trous circulaires dont le diamètre est de préférence compris entre 0, 793 et 7, 93 mm, selon l'usage auquel l'ap- pareil est destiné.
Il va de soi qu'on pourrait prévoir des disques présentant à la place de trous circulaires, des ouvertures oblongues ou des fentes étroites disposées soit radialement, soit circonférentiellement et concentri- quement aux disques, comme on le voit aux fig. 11, 12 et 13, ou avoir recours à des disques perforés d'une autre façon, mais présentant de préférence des surfaces supérieure et inférieure lisses.
Le disque supérieur 1 Åau rotor est dé- pourvu de trous afin qu'il se comporte comme un distributeur centrifuge envers la matière et l'air qui pénètrent dans l'enveloppe du rotor à travers l'ouverture d'admission axiale 12a de sa paroi supérieure. Le disque A possède un diamètre un peu plus petit que celui du disque B qui se trouve directement andessous de lui. Les disques intermédiaires B (fig. 3), qui sont disposes à un certain écartement l'un de l'autre entre le disque supérieur
A et l'extrémité supérieure du tube d'appel d'air 15, sont perforées, comme représenté à la fig. 3.
Une seconde série de disques perforés et espacés C (fig. 4), au nombre de trois dans l'exemple représenté, entourent la portion suprieure du tube d'appel d'air 15, à laquelle ils sont fixés rigidement, ces disques ayant le même diamètre extérieur que les disques intermédiaires B, comme représenté. Si on le désire, on peut munir ces disques de trous circulaires ayant le même diamètre que ceux des disques B.
Les disques D, les plus bas du rotor sont fixés à la portion intermédiaire du tube d'appel d'air 15 qu'ils entourent, ces disques étant non perforés afin qu'ils fassent obstacle au passage de particules à travers eux, vers le haut ou vers le bas.
L'extrémité inférieure de 1'enveloppe 11 du rotor est convenablement supportée par un piédestal 18 qui se comporte aussi à la façon d'un socle pour un moteur électrique DI lequel, a son arbre d'induit coaxial à l'arbre à rotor 16. Un ventilateur puissant, comprenant une enveloppe 19 et un rotor 20, est monté sur le piédestal 18, le rotor 20 étant fixé à un prolongement de l'arbre d'induit du moteur et étant disposé suivant le même axe que l'extrémité inférieure de l'arbre 16, auquel il est relié par un accouplement 21.
Entre l'extrémité inférieure du tube d'appel d'air 15 et la portion centrale supérieure ou d'admission de l'enveloppe du ventilateur est disposée une chambre cylindrique de faible hauteur 22 qui est coaxiale avec le rotor du séparateur et avec le tube d'appel 15 et qui comporte au milieu de sa hauteur un palier 23 supporté par un croisillon et servant à supporter de façon rotative la portion inférieure de l'arbre à rotor du séparateur. La chambre 22 est fermée à son sommet autour du tube d'appel 15 qui est animé d'une rotation rapide, l'étanchéité du joint étant assurée par. une rondelle 24 de feutre comprimé, serrée de façon réglable sur la paroi supérieure 22a percée d'une ouverture centrale.
Une seconde rondelle d'obturation en fentre 25 est fixée par serrage sur la plaque de base 26 de l'enveloppe du séparateur, la compression de cette rondelle, comme dans le cas de la rondelle 24, ayant pour effet d'assurer l'étanchéité de la portion médiane du tube d'appel rotatif 15 du fait que la périphérie intérieure de la rondelle s'applique contre le tube.
L'extrémité inférieure du tube d'appel 15 se termine à quelque distance au-dessous du sommet 22a de la chambre 22. L'extrémité inférieure de la chambre 22 communique, par un joint qui l'isole de l'extérieur, avec l'ou- verture d'admission centrale de la plaque suprieure de 1'enveloppe 19 du ventilateur.
Pour seconder le guidage centrifuge du mouvement descendant des particules les plus lourdes au cours de l'opération de sépa- ration centrifuge et apporter un obstacle supplémentaire au mouvement ascendant des particules les plus légères dans le tourbillon entourant le rotor, il est prévu un élément de guidage hélicoïdal 27 qui, dans la construction représentée, affecte la forme d'un fil mé tallique de section circulaire, enroulé hélicon- dalement au contact de la surface cylindrique intérieure de 1'enveloppe 11 et fixé à cette surface, comme représenté clairement à la fig. 1.
A la base de l'enveloppe 11, celle-ci est pourvue d'un conduit tangentiel llp servant à la décharge des particules séparées. Ce conduit communique avec un élargissement 28a constitué dans l'extrémité supérieure d'un tuyau de décharge 28 qui communique avee l'extrémité supérieure d'un réceptacle 29 destin6 à recevoir les particules séparées.
L'air ayant été débarrassé sensiblement de toutes les particules qu'il contenait est éva- eué tangentiellement par l'intermédiaire de 1 enveloppe 19 du ventilateur, puis passe par un conduit de décharge 19a auquel est relié un tuyau 31. Un obturateur réglable 30 permettant de régler convenablement le débit de l'air est intercalé dans le tuyau 19a et sert a. régler l'installation eu vue d'établir le
courant d'air désiré.
En service, le rotor du séparateur et le
ventilateur sont entraînés à une vitesse rela
tivement élevée qui dépend de l'usage parti
culier envisagé, le nombre de tours par minote du rotor étant d'ordinaire de l'ordre de 1800 à 5000. Le courant d'air est produit par le ventilateur qui aspire l'air chargé d'impuretés et de particules, de telle manière que le courant d'air admis par le tuyau d'admission 14 pénètre de haut en bas dans la portion supérieure et centrale de 1'enveloppe 11. On règle l'obturateur variable 30 pour le débit
désiré.
L'air chargé de poussières ou autres particules qui pénètre dans la portion supérieure de 1'enveloppe 11 heurte le disque plein n supérieur t, qui l'oblige à se mouvoir ra dialement vers l'extérieur, après quoi les particules les plus lourdes sont lancées par une action centrifuge dans le tourbillon rapide résultant de la rotation à grande vitesse du rotor. L'air suit un pareours dirigé de façon générale vers le bas et vers l'intérieur, tandis que les particules se déplacent radialement vers l'extérieur sous l'action de la force cen- trifuge.
Ce parcours affecte au moins en partie la forme d'une spirale dont le diamètre dé- croit jusqu'au diamètre relativement petit du tube d'air, de sorte qu'à mesure que le tourbillon d'air encore chargé des particules les plus fines se rapproche du tube d'air, la vitesse angulaire du courant augmente, en soumettant ainsi les particules restantes à une force centrifuge eroissante, tandis que l'air débarrassé des poussières est évacué par le tube d'air. Le tourbillon d'air descendant ainsi créé est sensiblement exempt de remous préjudiciables, étant donné qu'aucun des disques du présent rotor ne comporte de palettes, bras ou ailettes.
Bien entendu, la portion axiale de l'enveloppe 11 du rotor est maintenue sous une pression relativement basse, inférieure à la pression du tourbillon qui s'établit entre le pourtour du rotor et la surface intérieure de l'enveloppe. Par conséquent, les disques perforés B et C'sont cons tamment traversés par un courant d'air descendant qui entraîne dans son mouvement les particules les plus fines et les plus légères qui peuvent traverser les ouvertures des disques, et ces particules sont successivement projetées par une action centrifuge par les disques à surface lisse dans le tourbillon constitué au contact de la surface intérieure de 1'enveloppe cylindrique.
Deux des disques perforés intermédiaires 13 sont munis de plaques de recouvrement non perforées 32 qui obturent les trous centraux de ees disques et empêchent ainsi les petites particules de descendre directement le long du pourtour du moyeu du rotor.
On notera que le tube d'appel d'air 15 est ouvert à son extrémité supérieure et que ce tube est, en outre, pourvu dans sa portion suprieure de plusieurs séries de trous radiaux 1 3d relativement grands, tous disposésv au-dessus de la série de disques pleins D prévus au voi sinage du fond de l'enveloppe 11. La vitesse angulaire de 1'air et des particules qu'il entraîne est toujours sensiblement la même que celle des disques perforés si l'air traverse ces disques, de telle sorte qu'on obtient une force de rotation positive qui effectue le nettoyage de l'air avec le minimum de glissement et de remous.
Une indication du pouvoir séparateur du séparateur centrifuge peut être tirée de la relation suivante :
EMI5.1
qui donne la valeur de la force centrifugée appliquée aux particules entraînées dans le tourbillon de gaz. Dans cette équation :
F = Force, en grammes,
W = Poids des particules, en grammes,
H = Rayon du cercle de rotation, en cen timètres,
r = Vitesse linéaire, en centimètres par
seconde,
m = Vitesse angulaire, en tours par se conde,
g = Accélération de la pesanteur
(e-m/sec. 2),
K = Coefficient (cm-I. sec. 2).
Il ressort de ce qui précède que le pouvoir séparateur sera d'autant plus élevé que le nombre de tours et le diamètre du cerele de rotation seront plus grands. Il est, en outre, évident qu'il est plus efficace d'aug- menter la vitesse que le diamètre, étant donné que la force centrifuge varie avec le carré du nombre de tours, tandis qu'elle ne varie que directement avec le diamètre du cercle de rotation.
Après que l'air a traversé un certain nombre de disques perforés, il pénètre dans le tube de décharge central par l'extrémité suprieure ouverte de ce tube, ainsi que par les trous 15d. L'air purifié descend dans le tube 15 hors du séparateur, passe ensuite à travers le ventilateur et s'échappe de celui-ci par le conduit de décharge 19a. Toutes les particules sont finalement projetées vers l'extérieur par la force centrifuge, contre la paroi de 1'enveloppe 11 ou contre le tourbillon des eendant établi à proximité de ladite paroi et sont alors transportées de haut en bas jusqu'à la base du séparateur en raison de l'action de coopération de la pesanteur et de l'effet de guidage du fil hélicoïdal 27.
Les disques rotatifs non perforés D qui sont prévus à l'ex- trémité inférieure du rotor empêchent la remise en circulation des particules et agissent de facon à projeter toutes les particules dans l'orifice de décharge 11p prévu au fond de 1'enveloppe 11.
Avec la présente construction de séparateur centrifuge, l'efficacité de la séparation reste pratiquement constante sous des débits d'air variables entre les limites d'une très large échelle et jusqu'à la puissance maxi- mum du ventilateur. Une autre caractéristique nettement établie de la présente construction est que, par un débit donné, la chute de pression qui se produit dans le séparateur, entre l'orifice d'admission et l'orifice d'échap- pement reste constante même si les quantités et genres des particules à séparer de l'air sont très variables.
Les perforations établies à travers les disques perforés du rotor ne sont pas destinées à se comporter et ne se comportent d'ailleurs pas comme des éléments filtrants. Ils ne ris- quent pas d'être obstrués, puisque toute ten- dance à une accumulation de petites particules dans les passages à travers les disques provoque un accroissement de la vitesse de !'air jusqu'à ce que le courant d'air ait atteint une vitesse d'une valeur suffisamment élevée pour entraîner l'amas de particules. Ona, constate que le diamètre des ouvertures des disques ou la largeur des fentes prévues dans les disques du type représenté aux fig. 11 et 12 ne doivent pas dépasser 2, 5 fois l'épaisseur des disques.
La vitesse de séparation est maximum pour h raison qu'il ne se produit pas de remous comme il s'en produit ordinairement dans la plupart des séparateurs centrifuges classiques du fait de l'utilisation de palettes, ailettes ou bras dans le rotor. Les disques à surface lisse disposés en plusieurs séries espacées communiquent à l'air une vitesse angulaire qui est sensiblement égale au nombre de tours du rotor par minute, tout en réduisant au minimum l'effet de choc des particules contre l'intérieur de 1'enveloppe ou du heurt des particules entre elles, qu'on observe dans les séparateurs où interviennent des remous.
Dans la forme de réalisation représentée à Ia fig. 8, qui est également destinée à purifier de 1'air, le courant d'air s'effectue de bas en haut à travers le séparateur centrifuge, et l'air débarrassé des particules s'échappe tan gentiellement du ventilateur 34 par le conduit de décharge 35. L'air chargé de particules ou de poussières pénètre dans la portion supérieure de 1'enveloppe 36 d'un dépoussiéreur du type cyclone classique par un con duit à air 37 qui y débouche tangentiellement, et les particules les plus lourdes contenues dans l'air admis au tourbillon rapide ou cy- clone produitausommet del'enveloppe36.
sont recueillies par voie centrifuge et tombent par gravité dans l'extrémité conique inférieure du séparateur, dont elles peuvent être retirées par un distributeur rotatif ordinaire formant sas à air 38. Le sommet de 1'enveloppe 36 communique librement avec la portion centrale inférieure de 1'enveloppe cylindrique 39 du rotor du séparateur.
Un rotor à séries de disques dont la construction générale est semblable à celle du rotor de la première forme d'exécution décrite, mais disposée à l'inverse de ce dernier, est monté de façon à pouvoir tourner à l'intérieur d'une enveloppe eylin- drique 39, et son disque le plus bas, 21, est dépourvu de trous, afin qu'il se comporte à la façon d'un organe distributeur pour l'air admis chargé de particules, alors que les disques suivants, B, fixés à l'arbre 40 du rotor et entourant cet arbre, sont perforés comme l'étaient les disques B de la construction préeédemment décrite.
Le rotor comporte une douille 41 d'appel d'air, d'un diamètre rela tivement grand, qui est fixée à l'arbre 40 par des croisillons 41a et dont les extrémités sont ouvertes pour communiquer avec l'intérieur de 1'enveloppe 34 du ventilateur. Trois disques perforés C entourent la douille d'appel d air 41 à laquelle ils sont fixés rigidement, ces disques étant écartés l'un de l'autre d'une distance moindre que les disques B.
Au-dessus des disques perforés C, il est prévu trois disques pleins qui entourenta douille 41 à laquelle ils sont fixés rigidement.
Les particules plus fines sont retirées tangentiellement de la portion inférieure de l'enve- loppe 39 sous l'aetion de la force centrifuge et de la pesanteur, et elles passent dans un conduit tangentiel 42 qui communique avec une trémie en forme d'entonnoir 43, pourvue d'un distributeur rotatif formant sas à air.
L'air est aspiré de bas en haut à travers le séparateur par le ventilateur 34, ce qui provoque un mouvement ascendant de l'air et des particules relativement petites qu'il entraîne à partir du dépoussiéreur cyclone 36, de telle sorte que ce courant vient d'abord frapper le disque distributeur plein l, pour être ensuite aspiré vers l'intérieur avec les particules les plus fines entraînées, la force centrifuge et le passage de l'air à travers les tious des disques B et C ayant pour effet de communiquer à cet air une vitesse angulaire sensiblement égale à celle du rotor.
Les par ticules relativement fines sont rapidement projetées vers la paroi de 1'enveloppe par les surfaces lisses des disques perforés et finalement s'accumulent dans le tourbillon rapide établi à la périphérie du rotor, puis tombent sous l'action de la pesanteur dans la partie inférieure de l'enveloppe 39, pour être finalement déchargées par le conduit tangentiel 42.
Le triage et la séparation de deux grosseurs de particules sont ainsi réalisés.
Dans la forme de réalisation représentée à la fig. 10, également destinée à purifier l'air, le courant d'air est ascendant, comme dans la construction décrite en dernier lieu, ce courant étant établi par un ventilateur 50 à grande vitesse dont la portion axiale est reliée par un tuyau 51 à une chambre formant chapeau 52 qui surmonte la paroi supérieure 53d ! de l'enveloppe cylindrique 53 du séparateur.
Le rotor de cette construction est monté sur un arbre vertical 54 dont les extrémités suprieure et inférieure tourillonnent dans des paliers convenables et dont l'extrémité infé- rieure est accouplée par un accouplement flexi- ble 55 avec un prolongement de l'arbre d'induit 56 d'un moteur électrique JI monté dans ] a portion inférieure d'une charpente de support verticale 57. Bien entendu, le ventilateur 50 est actionné par un moteur séparé.
Le rotor comprend une douille 58 qui s'étend sur presque toute la hauteur de l'enveloppe 53 et est fermée à son extrémité inférieure, mais ouverte à son extrémité supérieure, ladite douille étant fixée à l'arbre 54 du rotor par un collier 54a, à l'extrémité inférieure, et par un croisillon 58a à l'extrémité supérieure disposée au-dessus de l'extrémité inférieure de la chambre 52. La portion supérieure de la douille 58 constitue un tube d'appel d'air et est percée d'un grand nombre d'orifices radiaux 58b qui permettent à l'air de pénétrer dans la portion supérieure du tube à partir d'une zone située à l'intérieur de la partie supérieure de l'enveloppe 53.
Dans cette forme de réalisation de l'invention, au lieu d'une série de disques perforés et de disques pleins prévus aux extrémités, il est prévu un élément hélicoïdal 59 d'une seule pièce qui entoure la douille 58 ; a. laquelle il est fixe rigidement le long de son bord héli- cotidal intérieur. Le bord périphérique de l'élément séparateur 59 est concentriqueà l'arbre 54 et à la surface intérieure de l'enveloppe 53, dont il est espacé d'une faible distance. Un disque plein 60, fixé à la portion supérieure de la douille 58 au-dessus de l'élément séparateur hélicoïdal 59, entoure cette portion.
Les particules séparées de l'air reçoivent un mouvement vers le bas sous l'influence de la force centrifuge, de la pesanteur et de l'ac- tion d'entrainement du rotor ; elles se déplacent au contact de la surface intérieure de l'enveloppe 53 et s'échappent de celle-ei par un passage tangentiel 53d qui communique avee un conduit incliné 61 dont l'extrémité inférieure communique, d'autre part, avec un distributeur rotatif formant sas à air 62 qui transfère la matière à un réceptacle collecteur 63.
Cette forme d'exécution fonctionne de fa çon générale de la même manière que les appareils précédemment décrits. Le rotor est entraîné dans le sens voulu pour favoriser le e mouvement de la matière solide vers le bas, plutôt que vers le haut. L'air chargé de pous- sières ou d'autres particules pénètre par un conduit 64 débouchant tangentiellement dans un chapeau inférieur 65 dont la portion supérieure communique avec la plaque de base 53c de 1'enveloppe 53 du séparateur. Cet air et les particules qu'il entraîne viennent d'abord frapper l'extrémité inférieure non perforée de la douille 58 et sont distribués vers l'extérieur par le rotor animé d'une rotation rapide.
L'air se meut alors de bas en haut à travers les convolutions de l'élément séparateur hé licoïdal perforé 59 qui, en raison du passage de l'air à travers lesdites convolutions, lui communique à l'intérieur de l'enveloppe 53 un mouvement dont la vitesse angulaire est sensiblement égale à celle du rotor. Les particules sont projetées vers l'extérieur par la force centrifuge secondée par la surface lisse des convolutions de l'élément hélicoïdal, tan dis que l'air continue à passer vers l'intérieur et vers le haut à travers les trous desdites convolutions.
Finalement, l'air aspiré à travers les orifices relativement larges 58b pénè- tre dans la douille 58, s'échappe finalement par l'intermédiaire de la chambre supérieure 52 et du tuyau 51 et arrive dans le ventilateur 50 qui l'évacué tangentiellement.
On a représenté sehématiquement à la fi. 9 une installation pour trier les particules de grosseurs différentes d'une matière granu- leuse. Trois gammes de grosseurs sont succes- sivement séparées du courant d'air à laquelle lo. matière est d'abord mélangée. Puis l'air sensiblement débarrassé de toutes les particules est évacué en vue de sa réutilisation ou, si on le désire, de sa remise en circulation.
Trois séparateurs centrifuges, constituant chacun une forme d'exécution de l'objet de l'invention, désignés par X, Y et Z,. sont reliés en série et de l'air est aspiré à travers la série, par un ventilateur puissant à grande vitesse 70, qui est relié au conduit d'échappement d'air 71 du dernier séparateur de la série.
Les trois séparateurs comprennent, à l'ins- tar des deux premières formes d'exécution dé- erites, des disques. Ces derniers sont tous perforés, à l'exception des deux disques supérieurs et du disque-chicane inférieur du dernier séparateur Z, ces trois disques étant pochés en noir à la fig. 9.
Chacun des séparateurs Y et Y est pourvu de son propre moteur JI, associé avec un ré gulateur de vitesse RV, le moteur étant accou plé par une courroie de transmission avee l'ar- bre à rotor du séparateur. Une trémis H destinée à contenir une matière granulaire communique par sa petite extrémité avec le conduit d'alimentation d'air 72. Un robinet-vanne V réglable est disposé à l'extérieur de la communication entre la trémie H et le conduit 79.
Le courant d'air passant dans le conduit 72 provoque l'entraînement d'un courant relativement régulier de la matière solide particulaire que contient la trémie H, l'air et les partieules ainsi entraînés pénétrant dans la portion supérieure du premier séparateur eentrifuge X.
Comme représenté, le rotor du sépa- rateur, Y est composé entièrement de disques perforés, les particules les plus lourdes et les plus grosses étant projetées vers l'extérieur par la force centrifuge et tombant sous 1'au- tion de la pesanteur dans la portion infe- rieure de l'enveloppe, pour être ensuite déchargées hors de cette enveloppe par un conduit tangentiel qui communique avec un conduit désigné par DCP (décharge de grosses particules), lequel communique lui-même avee un distributeur d'air rotatif formant sas à air 73.
L'air et'les particules restantes qu'il entraîne sont aspirés axialement à partir de 1 extrémité inférieure de l'enveloppe du sépa- rateur Y et s'élèvent de eelle-ei jusqu'à l'ex- trémité inférieure de J'enveloppe du second séparateur d'air Y. Celui-ei comporte un rotor qui n'est également composé que d'une seule série de disques perforés. Le courant d'air traversant le séparateur Y est un courant ascendant et, comme représenté, une tige de guidage hélicoïdale est fixée sur la surface périphérique intérieure de l'enveloppe de ce séparateur pour favoriser la deseente des particules les plus grosses.
Les particules rejetées par la force centrifuge dans le tourbillon entourant le rotor sont recueillies par un conduit qui communique tangentiellement avec la partie inférieure de l'enveloppe du sé- parateur Y, et ces particules se meuvent de haut en bas, comme indiqué à la fig. 9 dans le conduit désigné par D P. 1I (déeharge de particules moyennes), d'où elles passent par l'intermédiaire d'un distributeur rotatif formant sas à air 74 dans un récipient collecteur 75.
L'air et les particules fines qu'il entraîne sont retirés de l'extrémité supérieure du sépa- rateur centrifuge Y et, comme représenté, pénètrent dans l'extrémité inférieure du troisième séparateur centrifuge Z. Ce séparateur, analogue à celui de la fig. 8, comprend à son extrémité inférieure un disque non perforé contre lequel vient d'abord frapper l'air admis et qui se comporte comme un distributeur centrifuge. Les disques restants, à 1'exception des deux disques les plus hauts fixés à la douille d'appel d'air, sont perfores, c'est à-dire pourvus de trous ou fentes semblables à ceux précédemment décrits.
Le courant d'air s'effectue de bas en haut à l'intérieur du sé parateur Z, les particules fines rejetées vers l'extérieur sous l'action de la force centrifuge par les divers disques étant recueillies par un conduit désigné par DPF (décharge des particules fines), d'où elles passent, comme dans le cas des autres séparateurs, dans un récep- tacle collecteur. L'air sensiblement débarrassé de toutes les particules passe à travers des orifices de la douille d'appel d'air 78 et est alors retiré du séparateur Z et de l'installation de triage entière par un conduit 71 qui communique avec l'admission du ventilateur 70.
Par un réglage convenable du courant d air admis et des vitesses de rotation des appareils et Y, on peut obtenir à l'aide de l'installation qui vient d'être décrite un triage des particules en trois gammes de grosseurs, par une opération continue.