Installation pour le traitement par des gaz chauds -de matières granuleuses. La présente invention concerne une ins tallation pour le traitement par des gaz chauds de matières granuleuses comportant un tambour rotatif constitué par plusieurs augets identiques à concavité tournée vers l'axe de rotation, qui sont disposés pour que 'ours points homologues soient équidistants et a égale distance dudit axe. et pour que chaque auget s'engage dans la concavité de l'un des augets voisins sans le toucher. Cette installation est caractérisée en ce que l'espace ainsi ménagé entre deux augets successifs est fermé par une plaque perforée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est un profil en coupe (lu tam bour de la, première forme; La fig. 2 est une élévation en coupe par tielle correspondant à. la. fig. 1; La fig. 3 est un profil en coupe du tam bour de la seconde forme; La fig. 4 est une élévation schématique en coupe de la troisième forme; La fig. à est un profil en coupe corres pondant<B>à.</B> la fi-. 4.
Le tambour rotatif est constitué par plu sieurs augets identiques fermés chacun par des plaques 1 et 2 disposées longitudinale ment et présentant une arête commune 3, de manière à former un dièdre plus ou moins ouvert. Les arêtes 3 constituent les arêtes d'une surface prismatique régulière; hexago nale dans les exemples représentés, et -dont l'axe de symétrie coïncide avec l'axe d e ro tation du tambour.
Dans les exemples représentés par les fig. 1, 2 et 3, les gaz chauds pénètrent dans le tambour par les ouvertures qui existent entre les arêtes 4 et les plaques 1 voisines et ils sont évacués par l'arbre creux perforé de trous radiaux.
Les matières contenues dans les dièdres que constituent les plaques 1-2 se répan dent progressivement du fait de la rotation du tambour suivant la flèche f' sur la plaque 1; en même temps, l'obliquité de cette der nière sur l'horizontale diminue et lorsqu'elle dépasse l'horizontale, les matières s'écoulent par dessus le bord de la plaque 1 et tombent dans le dièdre suivant. Lors -de cette :chute, la matière forme un rideau que doivent tra- verser les gaz chauds. Ces dispositions sont déjà connues.
Mais il arrive que des matières aggluti nées se collent au fond des dièdres formés par les plaques 1 et 2; lorsque ces matières se décollent, une fois que l'arête 3 du dièdre a. dépassé la verticale passant par l'axe de ro tation, elles tombent sur la face externe de la plaque 1 et pourraient s'échapper ainsi du tambour. Pour éviter cet inconvénient, on dispose sur la face interne des parois 2, et à leur extrémité 4, une plaque 5 -qui les relie aux parois 1.
De cette manière, les matières qui se décollent une fois que l'arête du dièdre a dépassé le plan vertical axial, sont recueillies par les plaques 5, qui les em pêchent de sortir du tambour.
Pour permettre néanmoins l'entrée des gaz chauds dans le tambour, les plaques 5 sont perforées de trous de petit diamètre. Ces per forations règnent sur la zone 6-7, c'est-à- dire sur au moins la moitié de la largeur des plaques 5. Pour empêcher les matières de tomber dans cette zone et de boucher les trous, on dispose une autre plaque 8, dont l'arête 9 se trouve dans le plan joignant l'arête 3 à la, ligne 7. De cette façon, les matières qui ne sont pas arrêtées par la, plaque 8 ne peuvent tomber sur la plaque 5 que dans la zone non perforée 7-4 et retombent clams le dièdre lorsque ce dernier arrive à sa. position inférieure.
De même, les matières recueillies par la plaque 8 retombent également dans le dièdre à ce moment.
L'arrivée des matières a. lieu par la. gou lotte 10; une plaque d'obturation fixe 11 est solidaire de cette goulotte, et traversée par l'arbre 12. D'autre part, le taimbour porte à son extrémité une plaque annulaire de ferme ture 13, dont les bords dépassent un peu ceux de la. plaque fixe circulaire 11. De cette fa çon, les matières ne peuvent pas s'échapper par l'extrémité du tambour.
Dans la forme d'exécution représentée par la fig. 3, on a .disposé des plaques 14, de telle sorte que les matières, qui restent accrochées par des parties en saillie 15 retombent sur ces plaques suivant le trajet indiqué par les surfaces couvertes de pointillés. Les plaques 14 se chevauchant l'une l'autre, forment ainsi une seconde enveloppe interne, laissant passer les gaz chauds par les intervalles 16 qui les séparent, mais empêchant la .chute des ma tières sur l'arbre creux, ce qui évite le bou chage des trous radiaux. Les plaques 14 lé chées par les gaz chauds, ont en outre pour effet d'augmenter la surface utile de l'appa reil, et par suite, son rendement et sa capacité d'utilisation.
La forme d'exécution représentée par les fig. 4 et 5 est appropriée à la torréfaction. Dans cet exemple, les plaques constituant les augets peuvent être perforées pour le passage des gaz, sur une partie ou sur la totalité de leur surface; les ga.z .arrivent sous pression par le tube central perforé radialement qui forme axe de rotation du tambour.
D'autre part, le compresseur envoyant les gaz chauds dans l'appareil, aspire à. nouveau une partie de ceux-ci. lorsqu'ils ont traveré les nappes formées par la, matière à torréfier se déversant d'un auget dans l'autre, afin de faire à nouveau servir ces gaz et leur faire ainsi décrire un cycle fermé. Cette disposi tion présente l'avantage de réaliser une éco nomie considérable de chaleur et par consé quent de combustible.
Dans cet exemple, les augets affectent en core la. forme de dièdres largement ouverts; mais il est évident qu'on peut donner à. ces augets toute autre forme jugée convenable. Les plaques de ces augets sont reliées les unes aux autres, comme représenté, et per forées de trous 1"r de diamètre assez petit pour que les grains à torréfier ne puissent pas passer au travers de ces trous.
Le tambour ainsi réalisé est supporté à. l'aide des bras 1.8 par l'arbre crèux 23, qui l'entraîne en rotation. Cet arbre, percé de trous radiaux 1.9. se trouve relié à un com presseur 20 dont la canalisation d'aspiration 21. aboutit @i une boîte (le chauffage 22, chauffée par un moyen quelconque, et par exemple, une rampe à. gaz ou un foyer à coke. Les gaz chauds comprimés parviennent donc sous pression dans l'arbre creux 23 et s'échappent ra-dialement par les trous 19.
Ils traversent ensuite les matières qui se déver sent constamment d'un auget dans l'autre comme il est, par exemple, représenté en poin tillé sur la fig. 5, le tambour tournant dans ce cas dans le sens de la flèche f2; les gaz passent alors à l'extérieur du tambour par les trous 17 et se répandent dans la chambre close 24. Cette chambre porte une ou plu sieurs hottes 25, d'où partent des tuyaux 26 reliés à un collecteur 27; ce dernier débouche dans une cheminée 28 ouverte, d'un côté 28a à l'atmosphère, et reliée de l'autre 28b à la canalisation 21.
Des papillons de réglage 29, 30 et 31 sont respectivement prévus sur les .canalisa tions 28a, 28b -et 21. Les axes de ces papil lons se trouvent de préférence dans le même plan, de manière à être actionnés simultané ment par un système de commande unique. Il est naturellement possible de commander séparément chaque système de réglage 29, 30 et 31, si on le juge utile.
Une partie des gaz ayant déjà traversé les matières à torréfier est à nouveau utilisée parce qu'ils sont encore à une température élevée. Le reste de ces gaz est évacué dans l'atmosphère et remplacé par des gaz chauds non encore utilisés provenant de la boîte de chauffage 28. Celle-ci est reliée par la con duite 32 à une chambre .de refrodissement 33 où se trouve un tamiseur à secousses 34 situé au-dessus de l'arrivée 35 d'air frais. Cet air se rëchauffe en traversant les .matières torré fiées qui se trouvent sur le tamis 34, de telle sorte que l'air .qui arrive à la boîte -de chauf fage 22 est déjà chaud.
L'extraction des matières qui, du fait de la. légère inclinaison du tambour, arrivent complètement torrefiées à l'extrémité de ce tambour, peut être réalisée de préférence à l'aide d'une goulotte 35' dans laquelle elles se déversent et d'un extracteur à vis sans fin 36. Cette disposition est la. plus avantageuse parce que c'est elle qui évite le mieux les fuites de gaz chauds. L'extracteur 36 amène les matières torréfiées sur le tamis refroidis seur 34.
On comprend que les gaz ne subissent, dans leur circuit, qu'une déperdition de tem pérature assez faible, de telle sorte qu'il suffit. d'admettre ,peu de gaz chauds neufs provenant de la boîte<B>-de</B> chauffage 22 pour maintenir la température convenable.
On réalise donc ainsi une considérable économie, ce qui peut permettre d'utiliser un mode de chauffage tel que le gaz ou l'électricité qui, plus onéreux à quantité de chaleur fournie égale, devient cependant, par suite de l'éco- nomie de chaleur réalisée, moins coûteux que le chauffage des appareils à torréfier ordi naires.
D'autre part, il est possible de maintenir les gaz de torréfaction à une température constante, de telle sorte que l'on évite de pro duire la calcination des matières qui doivent être seulement torréfiées. Il est à noter que l'on peut utiliser, pour la torréfaction, un mélange d'air et de vapeur sèche, .assurant une excellente tomréfaction- et évitant la, cal cination. .
L'installation décrite étant très facile ment réglable, ne nécessitant pas de surveil lance minutieuse et fonctionnant de manière continue, permet aussi de réaliser une impor tante économie demain d'oeuvre.
Installation for the treatment of granular materials with hot gases. The present invention relates to an installation for the treatment with hot gases of granular materials comprising a rotating drum consisting of several identical buckets with concavity turned towards the axis of rotation, which are arranged so that the homologous points are equidistant and at equal distance from said axis. and so that each bucket engages in the concavity of one of the neighboring buckets without touching it. This installation is characterized in that the space thus created between two successive buckets is closed by a perforated plate.
The appended drawing represents, by way of example, three embodiments of the object of the invention.
Fig. Fig. 1 is a sectional profile (read tam bour of the first form; Fig. 2 is a partial sectional elevation corresponding to Fig. 1; Fig. 3 is a sectional profile of the drum of the first form. second form; Fig. 4 is a schematic sectional elevation of the third form; Fig. to is a sectional profile corresponding to <B> to. </B> Fig. 4.
The rotating drum consists of several identical buckets each closed by plates 1 and 2 arranged longitudinally and having a common edge 3, so as to form a more or less open dihedron. The edges 3 constitute the edges of a regular prismatic surface; hexagonal in the examples shown, and whose axis of symmetry coincides with the axis of rotation of the drum.
In the examples represented by FIGS. 1, 2 and 3, the hot gases enter the drum through the openings which exist between the ridges 4 and the neighboring plates 1 and they are discharged by the hollow shaft perforated with radial holes.
The materials contained in the dihedrons that constitute the plates 1-2 gradually spread due to the rotation of the drum according to the arrow f 'on the plate 1; at the same time, the obliquity of the latter on the horizontal decreases and when it exceeds the horizontal, the materials flow over the edge of the plate 1 and fall into the next dihedral. During this: fall, the material forms a curtain through which the hot gases must pass. These provisions are already known.
But it happens that agglutinated materials stick to the bottom of the dihedrons formed by the plates 1 and 2; when these materials come off, once the edge 3 of the dihedron a. beyond the vertical passing through the axis of rotation, they fall on the external face of the plate 1 and could thus escape from the drum. To avoid this drawback, there is on the inner face of the walls 2, and at their end 4, a plate 5 which connects them to the walls 1.
In this way, the materials which come off once the edge of the dihedron has passed the axial vertical plane, are collected by the plates 5, which prevent them from leaving the drum.
To nevertheless allow the entry of hot gases into the drum, the plates 5 are perforated with holes of small diameter. These perforations prevail over zone 6-7, that is to say over at least half the width of the plates 5. To prevent material from falling into this zone and blocking the holes, another plate is placed. 8, the edge of which 9 is in the plane joining the edge 3 to the, line 7. In this way, the materials which are not stopped by the, plate 8 can only fall on the plate 5 in the area non-perforated 7-4 and fall back clams the dihedral when the latter arrives at its. lower position.
Likewise, the materials collected by the plate 8 also fall back into the dihedral at this time.
Arrival of materials a. place by the. gou monkfish 10; a fixed blanking plate 11 is integral with this chute, and traversed by the shaft 12. On the other hand, the taimbour carries at its end an annular closing plate 13, the edges of which slightly protrude those of the. circular fixed plate 11. In this way, material cannot escape through the end of the drum.
In the embodiment shown in FIG. 3, plates 14 have been arranged so that the materials, which remain caught by protruding parts 15, fall back on these plates along the path indicated by the surfaces covered with dotted lines. The plates 14 overlapping each other, thus form a second internal envelope, allowing the hot gases to pass through the intervals 16 which separate them, but preventing the fall of materials on the hollow shaft, which prevents the moves radial holes. The plates 14 licked by the hot gases also have the effect of increasing the useful surface area of the apparatus, and consequently, its efficiency and its usability.
The embodiment shown in FIGS. 4 and 5 is suitable for roasting. In this example, the plates constituting the buckets may be perforated for the passage of the gases, over part or over all of their surface; the ga.z .arrive under pressure through the radially perforated central tube which forms the axis of rotation of the drum.
On the other hand, the compressor sending the hot gases into the device, aspires to. again some of these. when they have crossed the layers formed by the material to be roasted flowing from one bucket into the other, in order to again serve these gases and thus make them describe a closed cycle. This arrangement has the advantage of achieving considerable savings in heat and consequently in fuel.
In this example, the buckets still affect the. wide open dihedral shape; but it is obvious that we can give to. these buckets any other shape deemed suitable. The plates of these buckets are connected to each other, as shown, and drilled with 1 "r holes small enough in diameter so that the beans to be roasted cannot pass through these holes.
The drum thus produced is supported at. using the arms 1.8 by the crèux shaft 23, which drives it in rotation. This shaft, pierced with radial holes 1.9. is connected to a compressor 20, the suction pipe 21 of which leads to a box (the heater 22, heated by any means, and for example, a gas train or a coke fireplace. The hot gases tablets therefore arrive under pressure in the hollow shaft 23 and escape ra-dialement through the holes 19.
They then pass through the materials which constantly emerge from one bucket into the other as it is, for example, shown in dotted line in fig. 5, the drum rotating in this case in the direction of arrow f2; the gases then pass outside the drum through the holes 17 and spread into the closed chamber 24. This chamber carries one or more hoods 25, from which pipes 26 connected to a manifold 27 leave; the latter opens into a chimney 28 open, on one side 28a to the atmosphere, and connected on the other 28b to the pipe 21.
Adjustment butterflies 29, 30 and 31 are respectively provided on the .canalisa tions 28a, 28b -et 21. The axes of these butterflies are preferably located in the same plane, so as to be actuated simultaneously by a system of single order. It is of course possible to order each adjustment system 29, 30 and 31 separately, if deemed useful.
Some of the gases which have already passed through the materials to be roasted are used again because they are still at a high temperature. The remainder of these gases is evacuated into the atmosphere and replaced by hot gases not yet used coming from the heating box 28. This is connected by the pipe 32 to a cooling chamber 33 where there is a sifter. shaking 34 located above the fresh air inlet 35. This air heats up as it passes through the roasted materials which are on the screen 34, so that the air which arrives at the heating box 22 is already hot.
The extraction of materials which, due to the. slight inclination of the drum, arrive completely torrefied at the end of this drum, can be carried out preferably using a chute 35 'into which they discharge and a worm extractor 36. This arrangement is the. more advantageous because it is this which best prevents hot gas leaks. The extractor 36 brings the roasted material onto the cooled sieve 34.
It will be understood that the gases only undergo, in their circuit, a fairly low temperature loss, such that it is sufficient. admit little new hot gas from the heater box 22 to maintain the proper temperature.
A considerable saving is thus achieved, which can make it possible to use a heating method such as gas or electricity which, more expensive for the same quantity of heat supplied, however becomes, as a result of the saving of heat achieved, less expensive than heating ordinary roasting equipment.
On the other hand, it is possible to maintain the roasting gases at a constant temperature, so that the calcination of the materials which are only to be roasted is avoided. It should be noted that a mixture of air and dry steam can be used for roasting, ensuring excellent tomrefaction and avoiding calcination. .
The installation described being very easily adjustable, not requiring careful monitoring and operating continuously, also makes it possible to achieve significant savings in labor in the future.