Appareil destiné au transport de matières pulvérulentes
La présente invention a pour objet un appareil destiné au transport de matières pulvérulentes ou finement divisées, convenant en particulier pour le convoyage du ciment, du calcaire pulvérisé, de la poussière de charbon, etc., lesquels matériaux présentent la particularité de devenir fluants lorsqu'ils sont mélangés avec un fluide dans des conditions appropriées.
I1 existe des appareils de transport dans lesquels la matière à transporter est déchargée sur une vis d'Archimède qui la fait avancer vers la conduite de transport. A l'extrémité de la vis, de l'air est injecté dans la matière pour la rendre fluante. Cette matière est obligée de couler à travers la conduite sous l'action mécanique de la vis.
Pour éviter que le fluide ne s'échappe à travers le mécanisme d'avancement, il est connu de placer un joint ou bouchon de matière dense ou compacte entre le mécanisme et le point d'injection du fluide.
Pour obtenir ce résultat on fait usage soit d'un transporteur à vis de diamètre uniforme et de pas allant en décroissant vers l'extrémité de décharge, soit d'un transporteur dans lequel la vis a un pas uniforme, mais allant en diminuant de diamètre vers ladite extrémité de décharge, le carter contenant la vis étant alors conique.
L'arbre de la vis d'Archimède est le plus souvent supporté par des paliers. Les paliers avant sont placés dans l'alignement de la conduite de transport où s'écoule la matière et il est extrêmement difficile d'obtenir un joint qui permette de maintenir les roulements à l'abri de la matière transportée qui, dans la plupart des cas, est très abrasive et qui, de toute façon, détruit la lubrification des roulements et détériore ceux-ci très rapidement.
ll existe d'autres appareils transporteurs dans lesquels la vis d'Archimède est en porteà-faux.
Les roulements sont alors beaucoup plus facilement maintenus en bon état, mais, par contre, le pas considérable de la vis et la longueur du porte-à-faux occasionnent des frottements qui, à la longue, détruisent les coquilles ou le carter qui entoure la vis et causent de la sorte une usure très importante de la vis et du carter.
La présente invention obvie aux inconvénients inhérents à ces transporteurs et a pour objet un appareil destiné au transport de ma tières pulvérulentes ou finement divisées, telles que ciment, calcaire pulvérisé, poussières de charbon, etc., qui présentent la particularité de devenir fluantes lorsqu'elles sont mélangées à un fluide dans des conditions appropriées, appareil caractérisé par le fait qu'il comprend une vis d'Archimède constituée de deux parties à pas inversé, placée dans un carter et destinée à acheminer la matière pulvérulente vers le centre dudit carter, au moins une trémie assurant le déversement de ladite matière sur chacune des deux parties de la vis, un réceptacle placé au centre du carter et dans lequel arrive la matière pulvérulente à la sortie des deux parties de la vis,
une tuyauterie de transport partant dudit réceptacle et destinée à l'évacuation de la matiere pulvérulente, des tubulures d'arrivée de fluide débouchant dans ledit réceptacle, un groupe compresseur destiné à fournir au réceptacle un fluide sous pression et des moyens d'entraînement de la vis en rotation.
Suivant une forme d'exécution particulièrement avantageuse de l'appareil objet de l'invention, il comprend un carter en deux parties dans lequel la vis tourne sur elle-même, les deux parties du carter s'ouvrant par deux trémies sur les deux parties à pas inversé de la vis.
Le pas de chacune des parties de la vis peut aller en décroissant vers le centre du carter, de façon que la matière soit comprimée au fur et à mesure qu'elle s'approche des extrémités desdites parties.
Les tubulures d'arrivée du fluide peuvent être disposées de telle manière dans le réceptacle central que la matière ne soit en contact avec le fluide que lorsqu'elle a quitté les deux parties de vis.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale partielle de l'appareil;
la fig. 2 est une vue en coupe suivant II-II de la fig. 1 ;
la fig. 3 représente l'appareil adapté à une trémie fixe;
les fig. 4 et 5 représentent ce même appareil appliqué respectivement à un camion à benne basculante et à un container.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 1 et 2, l'appareil destiné au transport de matières pulvérulentes comprend une vis d'Archimède double 1, à pas inversé. L'arbre de cette vis est supporté à chacune de ses extrémités par un palier 2. La vis tourne sur ellemême dans un carter constitué de deux parties 3, 4 qui s'ouvrent par deux trémies 3a, 4a sur les deux parties à pas inversé la, lb de la vis 1. Le pas de chacune de ces parties de vis va en décroissant vers le centre du carter, de manière que la matière déversée dans les trémies 3a et 4a soit amenée vers un réceptacle central 5 du carter et comprimée à mesure qu'elle approche de ce réceptacle central. De cette façon, la matière elle-même forme joint pour empêcher que le fluide, de l'air par exemple, qui est introduit par des tubulures 6 dans ce réceptacle, trouve une voie vers l'extérieur par les trémies 3a et 4a.
Les tubulures 6 d'arrivée du fluide sont disposées de telle sorte que la matière ne soit en contact avec le fluide que lorsque celle-ci a quitté les vis la et lb.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant
On remplit les trémies 3a et 4a de la matière à transporter qui est déchargée sur les vis la et lb. Ces vis, mises en rotation par un moteur (non représenté dans la fig. 1), prennent la matière à mesure qu'elle est déchargée et l'entraînent à travers les parties de carter 3 et 4. 11 se produit dans ces deux parties de carter un accroissement de compression de la matière à mesure que celle-ci approche des extrémités de décharge des vis la et lb.
Pendant que la matière est en cours d'entraînement par les vis, le compresseur (également non représenté) qui alimente les tubulures 6 fonctionne pour maintenir le fluide sous la pression voulue. Lorsque le fluide comprimé arrive dans le réceptacle central 5, il se mélange intimement avec la matière pulvérisée à mesure que celle-ci quitte les extrémités des vis la et lb.
En raison de l'action de tassement produite à l'extrémité de décharge de chacune des vis la et lb, le fluide est empêché de passer à travers les parties de carter 3 et 4 vers les trémies 3a et 4a, de telle manière que la matière n'est pas en contact avec le fluide avant qu'elle ne sorte des vis la et lb.
Sous l'action de la pression exercée sur la matière aérée par les vis qui tournent, le mélange est refoulé dans un tuyau distributeur 7 et peut être emmené à distance. En cas d'alimentation inégale des deux trémies 3a et 4a, la vis alimentée le plus fortement aura tendance à pousser la matière du côté moins alimenté, assurant ainsi une obturation suffisante de celui-ci. Ceci est obtenu en alimentant l'orifice de passage de la matière vers la tuyauterie 7, de manière que cet orifice soit suffisant pour assurer le débit de l'appareil uniquement lorsque la matière est à l'état tassé. I1 est à noter que cet orifice peut être de grandeur fixe ou variable et qu'un dispositif de clapet peut y être incorporé pour assurer une complète obturation évitant le retour du fluide dans l'appareil.
Le mélange fluide-matière peut, grâce aux dispositions particulières de l'appareil, être envoyé à une distance considérable et même être élevé, sans nécessiter une dépense importante d'énergie.
C'est ainsi que, suivant les besoins, l'appareil décrit peut être appliqué à une trémie fixe (fig. 3), à un camion à benne basculante (fig. 4) ou à un container (fig. 5), par exemple.
Dans son application à une trémie fixe (fig.
3), l'appareil est, dans la forme d'exécution représentée, adapté au fond d'une trémie 8.
Cette installation permet, en particulier, l'élévation de la matière vers les étages supérieurs d'une construction, par exemple, et éventuellement son entrepôt provisoire dans un réservoir 9 à l'étage considéré. Pour permettre le déchargement aisé de la matière, amenée par camions, dans la trémie, celle-ci est installée dans une fosse 10. Le groupe compresseur 1 1 peut être, aussi, facilement disposé dans cette même fosse.
Cette installation a notamment l'avantage d'éviter l'obstruction des chantiers par la matière déversée en tas et de supprimer une manutention particulièrement malaisée. Dans son application à un camion à benne basculante, l'appareil décrit peut très avantageusement être installé à l'arrière du camion, comme cela est représenté à la fig. 4.
Le moteur 12, qui entraîne la vis d'Archimède double à pas inversé, est disposé à l'une des extrémités de celle-ci. Le groupe compresseur 1 1 peut être. installé à proximité comme représenté, ou monté éventuellement sur le camion lui-même.
Dans son application à un camion comportant un réservoir fixe, l'appareil décrit peut être, comme représenté à la fig. 5, monté sur le châssis du camion sous le réservoir qui contient la matière. Ce réservoir est construit de telle façon que son fond se termine par deux trémies 3a et 4a qui déchargent la matière sur les vis la et lb de l'appareil. Le moteur 12 et le groupe compresseur 1 1 sont également montés sur le châssis du camion.
D'une façon générale, l'appareil décrit permet de réaliser des économies d'énergie en raison du montage sans aucun porte-à-faux de la vis 1, ce qui limite le phénomène de battements et par suite le frottement. On réalise également une économie par diminution de la consommation d'air. L'utilisation de faibles pressions de transport est facilitée par l'emploi d'une tuyauterie de transport de forte section, ce qui permet de limiter les pertes de charge et d'injecter le fluide à travers des buses du diamètre désiré et assez longues pour donner au fluide une vitesse initiale; toit en conservant un écoulement laminaire. La disposition des tubulures ou buses par rapport à la vis, leur nombre et leur diamètre sont déterminés en fonction du problème particulier posé par l'installation à réaliser.
Grâce à l'emploi d'une tuyauterie de forte section, les buses peuvent être disposées dans une section correspondant à la section de la tuyauterie de transport et non, comme dans les appareils connus, dans un volume plus grand assurant un mélange avant l'envoi dans cette tuyauterie. En d'autres termes, les buses assurent un effet directionnel du fluide qui entraîne la matière (fig. 1).
L'appareil décrit assure un tonnage double des appareils connus, pour un même diamètre
de vis et l'usure par rapport au tonnage de
matière transportée est diminuée de moitié, la
moitié seulement du tonnage passant dans une
partie donnée de la vis, alors que dans les vis
connues, la totalité du tonnage participe à
l'usure de la vis convoyeuse.
L'appareil à vis double décrit permet également en certains cas des gains d'énergie du fait que la disposition particulière de cette vis
permet de remplacer le moteur d'entraînement
unique de forte puissance habituel par deux
moteurs de plus faible puissance placés res
pectivement à chacune des extrémités de la vis,
ces deux moteurs pouvant marcher ensemble
ou séparément suivant la quantité de matière
à transporter, qui peut être très variable, comme, par exemple, dans le cas où un appa
reil est alimenté par plusieurs moulins et que
seuls certains de ces moulins sont en service.
L'amélioration porte en particulier sur le
rendement, étant donné que le cos 0 du mo-
teur peut être alors calculé pour marcher dans
les meilleures conditions pour une charge
donnée.