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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2518727A1
Family ID 1907846
Probable Assignee Perlite Gmbh
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF POUR EXPANSER DE LA MATIERE EN GRANULES
Abstract
_________________________________________________________________
L'UNIFORMITE DE TRAITEMENT EST AMELIOREE, NOTAMMENT POUR CE QUI EST
DES COURBES DE VARIATION DE TEMPERATURE DES DIFFERENTS GRAINS.
LE DISPOSITIF COMPORTE UNE GAINE 1 POUR LIT FLUIDISE, DANS LE BAS DE
LAQUELLE IL Y A AU MOINS UN BRULEUR 2 ET DES MOYENS D'AMENEE DE
MATIERE GRANULAIRE A EXPANSER. LE BRULEUR 2 COMPORTE UN AGENCEMENT 4
SERVANT DE BUSE A COMBUSTIBLE ET AU MOINS UN TUBE 13 PAR LEQUEL UN
MELANGE DE MATIERE ET DE GAZ PORTEUR EST INTRODUIT DANS LA FLAMME,
DANS LE SENS D'ECOULEMENT DE CELLE-CI. LA DISPOSITION MUTUELLE DE
L'AGENCEMENT 4 ET DU TUBE 13 EST TELLE QUE L'UN ENTOURE L'AUTRE.
Description
_________________________________________________________________
1. L'invention concerne un dispositif pour expanser de la perlite, de
la vermiculite ou produire de la matiere en granules boursouffles de
ce genre, ce dispositif comportant une gaine pour lit fluidise, au
moins un bruleur et des moyens pour amener la matiere a expanser,
ledit bruleur comportant un agencement servant de buse a combustible
et des moyens d'amenee d'air comburant et etant agence en dessous de
ladite gaine pour lit fluidise, laquelle est ouverte cote dessous, la
flamme et/ou les gaz de combustion du bruleur etant introduits dans le
lit fluidise Bien entendu, l'enceinte dite "gaine pour lit fluidise"
est dotee d'une sortie dans sa partie haute, pour evacuer les granules
en matiere expansee En general, c'est une soufflante qui envoie l'air
de combustion au bruleur du genre considere.
Dans un dispositif connu en pratique, l'introduction de la matiere est
effectuee dans la moitie inferieure de la gaine pour lit de
fluidisation, en general par l'interme- diaire d'un moyen transporteur
approprie tel qu'un tube transporteur ou analogue La gaine pour lit
fluidise est un ouvrage de quelques metres de haut -La matiere qui
entre quasiment en chute libre dans cette gaine est donc amenee
d'abord au-dessus de la flamme, donc d'abord a contrecourant des gaz
de combustion Il faut alors que la matiere granu- laire soit "captee"
par le courant de fluide gazeux entre- tenant la fluidisation (ce
fluide etant constitue par les gaz de combustion et eventuellement par
un supplement d'air echauffe par le bruleur) Cela exige un fort debit
de gaz et presente donc l'inconvenient d'une forte consommation
d'energie En outre, lorsque les grains sont pris par le courant
gazeux, leur mouvement suit les lois statistiques connues en
aerodynamique, le resultat etant que les diffe- rents grains ont des
"courbes de temperature" souvent tres differentes et des temps de
sejour dans le lit fluidise tres differents, de sorte qu'ayant subi
des traitements differents dans le lit fluidise ils ont aussi des
caracte- ristiques differentes, par exemple des volumes de pores et
des densites differentes En outre, il est impossible d'assurer que
tous les gains subiront un echauffement subit, c'est-a-direl/ saut de
temperature" jusqu'a la temperature de boursoufflement.
Dans un autre dispositif du genre considere (demande de brevet
allemand DE-OS 20 42 896) l'introduction de l'air comburant a pour
effet de creer dans un bruleur un ecoule- ment tourbillonaire des gaz
de combustion, ecoulement qui se poursuit dans une gaine pour lit
fluidise, laquelle possede une forme conique vers le bas La'matiere
recue dans la partie superieure de la gaine a lit fluidise glisse le
long de la paroi de cette gaine et atteint la zone coni- que o elle
est captee par l'ecoulement tourbillonnaire.
L'ecoulement tourbillonnaire a pour but d'uniformiser le traitement de
la matiere Toutefois, la encore, on peut constater que les grains
s'echauffent a des vitesses tres differentes et ont des qualites tres
differentes Dans cette forme de realisation, la gaine contenant le lit
de fluidi- sation se comporte notamment dans sa partie conique -
quasiment comme un "cyclone" extrayant les grains lourds du tourbillon
et les traitant differemment des grains legers Les conditions sont
analogues dans une autre forme de realisation (brevet americain 24 35
927) dans laquelle les gaz de combustion et la matiere sont d'abord en
ecoule- ments mutuellement paralleles et de memes sens, puis on opere
avec un courant tourbillonnaire.
L'invention a pour but de developper un dispositif du genre considere,
de facon que les grains de la matiere a expanser soient traites plus
uniformement et puissent en outre etre amenes rapidement par un 'saut"
de temperature a la temperature de boursoufflement.
Pour atteindre ce but, l'invention preconise que le bruleur comporte
au moins un tube d'introduction d'un melange de matiere et de gaz
porteur qui sont introduits dans un sens identique a celui de la
flamme, et que les moyens pour amener la matiere a expanser soient
racordes audit tube d'introduction d'un melange de matiere et de gaz
porteur Les conditions de fonctionnement sont particu- lierement
simples et faciles a commander si le tube d'in- troduction est entoure
par l'agencement servant de buse a combustible, cet agencement etant
lui-meme entoure par les moyens d'amenee d'air comburant Dans la forme
de realisation avec bruleur a gaz, l'agencement servant de buse a
combustible est constitue par un interstice annulaire qui entoure le
tube d'introduction central et qui est forme par d'amenee l'embouchure
d'un tube/de gaz -combustible, ce dernier tube etant concentrique au
tube d'introduction Dans la forme de realisation avec bruleur-du type
a combustible liquide (huile), l'invention preconise que l'agencement
servant de buse a combustible soit constitue par une couronne de
tuyeres ou ajutages pour brulage de combustible, qui entourent le tube
d'introduction Mais on peut aussi, tout aussi bien, prevoir une
disposition inverse et disposer en situation externe une pluralite de
tubes d'introduction de la matiere a expanser, ces tubes entourant
alors l'agencement qui sert de buse a combustible et l'amene de gaz
combustible Enfin, l'agencement servant de buse a combustible-peut
etre consti- tue par une buse centrale pour combustible liquide
(huile) qui est entouree par le tube d'introduction du melange
"matiere a expanser/gaz porteur".
L'invention part de la reconnaissance du fait qu'en -amenant la
matiere granulaire directement dans la flamme du bruleur, cela par un
ecoulement dont le sens est identique a celui de la flamme, les grains
ont alors sensiblement la meme caracteristique de courbe de
temperature La courbe d'echauffement depend certes de la grosseur du
grain,, mais elle comporte neanmoins pour chaque grain un "saut" de
tem- perature, c'est-a-dire un choc "thermique" En outre, le temps de
sejour des grains dans le lit de fluidisation (donc dans la gaine
contenant ce lit) est considerablement uniformise puisqu'il n'y a plus
segregation de particules lourdes par effet cyclone Finalement, les
grains recoivent un traitement mieux uniformise, et la quantite du
produit fini est moins fluctuante, c'est-a-dire plus reguliere Un
autre avantage inherent a l'utilisation d'un dispositif selon
l'invention, pour expanser de la matiere granulaire du genre perlite,
vermiculite, etc, reside dans le fait que la gaine ou colonne pour le
lit de fluidisation peut etre plus petite, notamment moins haute On
obtient aussi une notable economie d'energie Cette economie devient
particulierement importante si le gaz porteur est de l'air, notamment
de l'air prechauffe, et si l'air comburant est prechauffe lui aussi Le
prechauffage de l'air
(porteur et/ou comburant) peut porter celui-ci a une tempe- rature
atteignant par exemple 8 o 00 C.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexes a titres
d'exemples non limitatif permettra de bien comprendre comment la
presente invention peut etre mise en pratique. La figure 1 represente
une installation pour le boursoufflage (expansion) de perlite,
vermiculite et matieres granulaires analogues au moyen d'un dispositif
selon l'in- vention.
La figure 2 represente, a une echelle agrandie par rapport a celle de
la figure 1, une vue en coupe verti- cale de la partie inferieure de
la gaine pour lit fluidise.
La figure 3 represente une autre forme de realisa- tion de l'objet de
la figure 2.
L'installation representee sur les figures sert-a expanser de la
perlite, de la vermiculite ou a produire des granules boursouffles
analogues Cette installation comporte un dispositif presentant: une
gaine ou colonne i pour lit de fluidisation, au moins un bruleur (2)
et des moyens 3 pour l'amenee de la matiere a souffler.
Dans le present exemple, le dispositif comporte un bruleur, 2, lequel
presente comme indique surla figure 2 un agencement 4 servant de buse
ou tuyere a combustible, et des moyens 5 d'amenee d'air comburant Ce
bruleur 2 est agence en dessous de la gaine 1 a lit de fluidisation,
laquelle est ouvert cote dessous La flamme et les gaz de combustion du
bruleur 2 sont introduits dans la gaine 1 et "portent" le lit fluidise
dans cette gaine L'installation comporte une chambre de separation 7
situee en aval de la sortie 6 de la gaine 1 La matiere soumise au
traitement d'expansion et les gaz entrainant cette matiere sont
separes l'un de l'autre dans cette chambre 7 La matiere passe par un
refroidisseur 8 et peut etre extraite en 9 Le gaz sor- tant de la
chambre de separation 7 passe egalement par un refroidisseur 10 et par
un dispositif il de lavage ou epuration de gaz Ce dispositif est dote
d'un ventilateur d'aspiration 12 en aval duquel il peut y avoir une
cheminee par laquelle le gaz epure est envoye a l'atmosphere.
La matiere a expanser (a "boursouffler") est intro- duite dans le meme
sens que la flamme La figure 2 montre en particulier que, dans le
present exemple, le bruleur-2 comporte un trou d'introduction centrale
13 pour introduire au coeur de la flamme un melange de matiere et de
gaz porteur. Cette introduction est donc faite dans le sens des
courants de la flamme et des gaz de combustion Le dispositif 3
d'amenee de matiere est raccorde a ce tube d'introduction 13 Ce tube
13 est entoure par l'agencement 4 servant de tuyere ou buse a
combustible, et cet agencement 4 est lui- meme entoure par un tube
d'amenee d'air, 14, lequel appar- tient aux moyens 5 d'amenee d'air
comburant Cet air est aspire par un ventilateur 15 et prechauffe dans
un echangeur de chaleur, lequel est integre a la chambre de separation
7 deja mentionnee Cela s'applique aussi a l'air porteur.
La figure 2 montre la forme de realisation de l'invention avec bruleur
a gaz On peut voir que le dispo- sitif 4 faisant office de buse a
combustible est constitue d'un interstice annulaire 16 qui entoure le
trou d'intro- duction central 13 et qui est forme par l'embouchure
d'un d'amenee tube/de gaz, 17, lequel est concentrique au tube
d'introduc- tion 13 Toutefois, on pourrait tout aussi bien operer avec
une couronne de bruleurs a gicleurs d'huile Comme deja indique, le gaz
porteur et l'air de combustion sont prechauffes.
Dans son principe, la forme de realisation selon la figure 3
correspond a celle selon la figure 2 Toutefois, il est prevu une buse
ou gicleur central 4 pour combustible liquide (huile), et ce gicleur
est lui-meme entoure par le tube 13 servant a l'introduction du
melange de matiere et de gaz porteur.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Dispositif pour expanser de la perlite, de lavermiculite, ou
produire de la matiere-en granules boursouf-fles de ce genre, ce
dispositif comportant une gaine pour lit fluidise, au moins un bruleur
et des moyens pour amenerla matiere a expanser, ledit bruleur
comportant un agence-ment qui sert de buse a combustible et des moyens
d'amenee d'air comburant et etant agence en dessous de ladite gaine
pour lit fluidise, laquelle est ouverte cote dessous la introduits
flamme et/ou les gaz de combustion du bruleur etant/dans le lit
fluidise, ce dispositif etant caracterise par le fait que le bruleur
(2) comporte au moins un tube (13) pour l'introduction d'un melange de
matiere et de gaz porteur, cette introduction etant faite dans un sens
identique a celui de la flamme, et par le fait que les moyens (3) pour
amener la matiere a expanser sont raccordes audit tube (13) pour
l'introduction d'un melange de matiere etde gaz porteur.2 Dispositif
selon la revendication 1, caracterise par le fait que le tube
d'introduction (13) est entoure parl'agencement (4) servant de buse a
combustible, cet agence-ment (4) etant lui-meme entoure par un tube
(14) d'ameneed'air comburant, lequel tube (14) appartient aux moyens
-d'amenee d'air comburant.3 Dispositif selon l'une quelconque des
revendica-tions 1 ou 2, dans la forme de realisation avec bruleur
agaz, ce dispositif etant caracterise par le fait que l'agen-cement
servant de buse a combustible est constitue par un-interstice
annulaire (16) qui entoure le tube d'introduc-tion central (13) et qui
est forme par l'embouchure d'un tube (17) d'amenee de gaz combustible,
lequel tube (17) estconcentrique au tube-d'introduction (i 3).4.
Dispositif selon la revendication i ou 2, dans la forme de realisation
avec bruleur a combustible liquide(huile), caracterise par le fait que
l'agencement (4) ser-vant de buse a combustible est constitue par une
couronne d'ajutages pour brulage de combustible, lesquels entourentle
tube d'introduction (13).Dispositif selon l'une quelconque des
revendica-
2 $ 518727tions 1 ou 2, dans la forme de realisation avec bruleur a
combustible liquide (huile), caracterise par le fait que l'agencement
servant de buse a combustible est constitue par une buse centrale (4)
pour huile combustible, laquelle buse (4) est entouree par le tube
(13) pour l'introductiondu melange de matiere et de gaz porteur.
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