Dispositif pour l'extraction de la chaleur d'un matériau pulvérulent hydrophile au-dessous de 100 degrés C

Description

[0001] L'invention concerne un dispositif pour l'extraction de la chaleur d'un matériau pulvérulent hydrophile au-dessous de 100°C, comportant

-des moyens de mise en mouvement turbulent de ce matériau,

- des moyens pour pulvériser de l'eau froide sur la surface de ce matériau en mouvement,

- et des moyens pour faire circuler un gaz de séchage au contact du matériau mouillé.

[0002] Un dispositif tel que spécifié ci-dessus est connu, par exemple à partir du document US-A-3 205 543. Ce dispositif comporte un tapis poreux, qui fait avancer horizontalement le matériau à refroidir et qui laisse passer verticalement de l'air sec. Au-dessus de ce tapis, il y a des buses d'éjection qui débitent des gouttes d'eau pour mouiller le matériau chaud. La quantité d'eau est régulée en fonction de la température du matériau, de sorte que le matériau est fortement arrosé lorsqu'il est très chaud (par exemple 200°C), alors que l'alimentation en eau est bloquée lorsque la température descend au-dessous d'une certaine limite, l'air traversant le tapis assurant alors seul le refroidissement.

[0003] Un tel dispositif est sujet à un entretien fréquent, car la porosité du tapis se dégrade rapidement lorsqu'on veut refroidir du sable ayant une grande plage granulométrique. En effet, les particules très fines bouchent les pores du tapis et gênent ainsi le passage de l'air.

[0004] L'invention a pour but, par rapport à cet état de la technique, de proposer un dispositif à entretien réduit, c'est-à-dire sans tapis poreux.

[0005] Ce but est atteint selon l'invention par le fait que les moyens de mise en mouvement du matériau comprennent un transporteur à secousses comportant une succession de rampes, les secousses étant choisies pour faire gravir successivement toutes les rampes par les grains du matériau, et que les moyens pour pulvériser l'eau sont disposés dans des zones où les grains tombent du sommet d'une rampe sur la rampe suivante.

[0006] On connaît, par ailleurs, par le document DE-A-2 540 124, une table de secousse transportant du sable et ayant des fentes par lesquelles de l'air pénètre par en-dessous dans la couche de sable pour son refroidissement. Mais, ne prévoyant pas un arrosage du matériau par de l'eau, ce dispositif est peu efficace.

[0007] A l'aide des figures ci-jointes, on va décrire ci-après un exemple de réalisation du dispositif de l'invention.

[0008] La figure unique est une vue schématique d'un mode préféré de réalisation de l'invention.

[0009] Avant de décrire le dispositif, quelques explications seront données sur le procédé qu'il met en oeuvre.

[0010] On pulvérise uniformément à la surface du sable, la quantité d'eau juste nécessaire au refroidissement, cette quantité correspondant à environ 550 calories/kg d'eau évaporée.

[0011] L'évaporation de l'eau est assurée par une faible circulation de gaz, éventuellement sous pression réduite, qui diminue la pression partielle de vapeur d'eau au niveau de chaque grain et permet ainsi l'évaporation avant que les grains n'aient pu s'agglomérer. Le gaz permet en outre l'évacuation par entraînement de la vapeur d'eau produite.

[0012] Une pulvérisation uniforme de l'eau à la surface du sable est nécessaire et, de préférence on injecte 3% d'eau froids en poids par rapport au sable.

[0013] Les pulvérisateurs du commerce produisent des gouttes relativement grosses par rapport à la granulométrie du sable, gouttes de 200 µm pour un sable ayant une granulométrie moyenne de 130 µm (sable compris entre 40 µm et 200 µm) si bien que les 3% d'eau ont tendance à former de petites boulettes de sable humide qu'il faut disperser par des moyens mécaniques (tambour tournant, agitateur, etc....).

[0014] Il est préférable d'humecter le plus réguliére- ment possible le sable avec seulement 3% d'eau. Pour cela, il est possible d'utiliser des pulvérisateurs du type "ultra-sons" produisant un "brouillard" de très fines particules, par exemple de 20 µm. Par rapport aux gouttelettes de diamètre 200 um, on a 1000 fois plus de gouttes de 20 µm, ainsi le sable est humecté beaucoup plus régulièrement, donc son refroidissement par évaporation sera plus rapide et plus uniforme.

[0015] Le dispositif représenté dans la figure comporte une trémie 2 pour l'alimentation en matière pulvérulente, par exemple du sable chaud de fonderie. Le sable tombe sur un transporteur à secousses comportant une table 4 mise en mouvement par un mécanisme 6 de type connu. Sur cette table sont disposées trois rampes ascendantes 8, 10 et 12 que le sable gravit successivement sous l'action des secousses appliquées par le mécanisme 6.

[0016] Au sommet de chacune des rampes le sable retombe sur le début de la rampe suivante, pour être finalement amené à un récepteur de sortie 14.

[0017] Au voisinage de chacun des sommets de rampe est disposé un pulvérisateur d'eau, respectivement 16, 18 et 20, qui dirige l'eau sur le sable dans les zones où les couches de sable se mélangent au voisinage du sommet de la rampe, et où le sable retombe.

[0018] Bien entendu le transporteur à secousses peut être horizontal, incliné ou hélicoïdal.

[0019] Le gaz qui, comme indiqué ci-dessus, assure l'évaporation est de préférence de l'air; il est envoyé, par une canalisation 21, de préférence en sens inverse de celui du sable, et rencontre chaque grain qui tombe des rampes, assurant ainei l'évaporation de l'eau et le transport de la vapeur d'eau produite.

[0020] L'air, repris au voisinage de la trémie 2 est alors chaud et humide; il est envoyé dans un condenseur 22 qui permet de récupérer la chaleur.

Revendications

1. Dispositif pour l'extraction de la chaleur d'un matériau pulvérulent hydrophile au-dessous de 100°C, comportant

- des moyens (4, 6) de mise en mouvement turbulent de ce matériau,

- des moyens (16, 18, 20) pour pulvériser de l'eau sur la surface de ce matériau en mouvement,

- et des moyens (21) pour faire circuler un gaz de séchage au contact du matériau mouillé,

caractérisé en ce que les moyens de mise en mouvement du matériau comprennent un transporteur (4, 6) à secousses comportant une succession de rampes (8, 10, 12), les secousses étant choisies pour faire gravir successivement toutes les rampes par les grains du matériau, et que les moyens (16, 18, 20) pour pulvériser l'eau sont disposés dans des zones où les grains tombent du sommet d'une rampe sur la rampe suivante.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (16, 18, 20) pour pulvériser l'eau froide sont susceptibles de débiter des gouttelettes d'eau de l'ordre de 20 µm de diamètre.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la quantité d'eau pulvérisée correspond en poids à 3% environ de la quantité du matériau.

4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sens de circulation du gaz de séchage est inverse à celui du matériau.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Entzichen von Wärme aus einem pulverförmigen hygroskopischen Material unterhalb von 100°C, mit

- Mitteln (4, 6), um dieses Material in eine turbulente Bewegung zu versetzen,

-Mitteln (16, 18, 20), um Wasser an der Oberfläche dieses bewegten Materials zu versprühen,

- und Mitteln (21 um ein Trockengas in Kontakt mit dem nassen Material zirkulieren zu lassen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, um das Material in Bewegung zu versetzen einen Rüttelförderer (4, 6) mit einer Folge von Rampen (8, 10, 12) aufweisen, wobei die Stöße so gewählt sind, daß durch sie die Körner des Materials nacheinander alle Rampen überwinden, und daß die Mittel (16, 18, 20) zum Versprühen von Wasser in Bereichen angeordnet sind, wo die Körner vom Scheitel einer Rampe auf die folgende Rampe fallen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (16, 18, 20) zum Versprühen des kalten Wassers Wassertropfen eines Durchmessers von etwa 20 µm abgeben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge versprühten Wassers gewichtsmäßig etwa 3% der Menge des Materials entspricht.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des Trockengases der des Materials entgegengesetzt ist.

Claims

1. An apparatus for extracting heat from a hygroscopic powdered material below 100°C, comprising

- means (4, 6) for setting the material into turbulent motion,

means (16, 18, 20) for spraying water on the surface of said moving material,

- and means (21) for causing a drying gas flow in contact with the humidified material,

characterized in that the means for setting the material into motion comprise a shaking conveyor (4, 6) having a succession of ramps (8, 10, 12), the shaking movement being chosen such that the grains of the material rise up successively all the ramps and fall down from the top of one ramp to the next one.

2. An apparatus according to claim 1, characterized in that the means (16, 18, 20) for spraying cold water dispense water droplets having a diameter of about 20 µm.

3. An apparatus according to claim 2, characterized in that the quantity of sprayed water corresponds to 3% by weight of the quantity of said material.

4. An apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the flow direction of the drying gas is opposite to that of the material.

Dessins