Brevet FR2011912A1 — publié le 19700313

- 1- 2011912 Cette invention a pour objet une centrifugeuse oonpronant un* cuve dans laquelle on sépare une phase légère d'une phase lourde et dans laquelle la phase lourde est déversée automatiquement do la cuve sur commande d'un signal, ésdo par un dispositif do mesure de densité placé à l'extérieur do la 5 ours. L'invention s'applique à la séparation d'une phase légère, habituelle-aant liquide» d'une phase lourde pouvant Stre soit solide soit constituée d'un autre liquide de densité supérieure à œlle do la phase légère. Faar suite, bien que l'invention soit décrite loi osas* s'appliquant à 10 la séparation de solides ou de boue, d'un aélange avec une phase liquide, elle peut aussi s'appliquer bien entent* à la séparation do deux liquides de densités différentes. Ssns un appareil selon la technique antérieure, on aliaonte la «nrw et un affluent olair se déverse par un beo à l'une des extrémités de la cuve. 15 Les solides aoensulés fozaant souvent un gftteau ooatre la paroi péri phérique de la ouve de la centrifugeuse. An bout d'un certain teaps, déterminé à l'avance, et établi par expérience, qui se rapproohe du temps nloessaire pour que la boue reoonte jusqu'au niveau anxfena désiré, l'alimentation est coupée par le dispositif 20 tonporieeur et la boue est évacuée. Cette évacuation de la boue peut être effectuée par un éoumeor qui pénètre d'abord dans la couche interna de l'effluent et 1'évacue ssus que la ouve eesse do tourner et ensuite lorsque l'éevaeur atteint 1 'interface entre la beae et l'effluent, l'epévatanr détourne aaanelleaent l'écoulement sur la. 25 vidange afin de ne pes mélanger la boue avec l'effluent déjà recueilli. Bonite, avec la booe enlevée de la cuve dans la assure Où pessitite, Vieillis m eet reoiaL dans sa peaitien intérieure d'origine et l'aliaentation de la orne reprend. Le précédé précédent seai-entcnatiqiie eu oanael, selon la technique an-jg térieure, présente des inconvénients, osr la concentration en boue de la eharge varie et il n'est donc paa possible de prévoir avec précision la période de temps nécessaire pour que s'accumule dans la ouve la quantité maxi-aua désirée de boue. Donc, si la période pendant laquelle les solidss s'accusaient, est trop 53 courte, le fonctiannaaent de la maohine sera ineffioaoe „ «t si ostte période est trop longue, la boue souillera l'effluent. Sans un souci d'efficacité, il est aussi souhaitable de fournir un appareil qui évacue automatiquement les solides, afin qu'un opérateur ne soit pas néosssairs. BAD ORiQINÂl? 69 22912 -2- 2011912 Selon la présent» invention, on prévoit à 1'intérieur de la cure un tuyau d'éooulement s'étendant radlaleaent d'une ouverture de la paroi de la ouve jusqu'au niveau maTlmum désiré de boue. Grftoe & cette disposition, un échantillon de l'effluent alalr coulera 5 & travere le oondnlt et aortira de la ouve avec de faibles teneurs en bous. Hais si la boue a'aoouaule au-dessus du niveau mTlïïnan voulu» la conduit déversera un mélange de boue et d'effluent dans un réservoir de contrôle situé à l'extérieur de la ouve. Bien entendu il y a aussi un prenier éoou-louant de l'effluent par un bec de dévorassent situé à un» extrémité de la 10 ouve de telle aorte que le conduit de déversement sert seulement à prélever un petit éohantillcm du produit de la ouve à l'extrémité Intérieur* du eoo-dult de déversement. Il faut envisager que 1* réseirvolr d* contrôle déversera son contenu soit dans le réservoir de ®olleete de l'effluent, soit dans le réservoir de T5 collette de la boue, soit dana le réservoir d'alimentation, selon 1* procédé particulier utilisé et la eonrposltion de la ehargs. Selon une nouvelle particularité de l'invention «n place un interrupteur du type gravimétrique dans le réservoir de ccntrêl*, eu tien en l'asseoie fooctiormellsBent aveoj.11échantillon de liquide d* eontrfile poor dé-20 teeter l'augmentation de densité de 1'échantillon de oaotrCle qui s* produit lorsque les solides s'éooulent d'abord de la ouve avee l'effluent. Dans oe eas, l'interrupteur gravimé trique peut arrêter autaoatique-nent 1'alimentatien de la cuve de la oentrlfugeuse et aaasi déclencher l'évacuation des solides de la euve. 25 La description suivante fera apparaître plus ocaplèteœnt l*s diffé rents objets ,caractérietiques et avantagea de l'invention, «m relation avec le dessin unl|p» annexé montrant une vue partiellement schématique et «n parti* en eoupe, d'une centrifugeuse et de l'appareillage qui lui est associé selon l'invention. 50 CaaMi 11 apparaît sur 1* dessin, la centrifugeuse est généralement désignée par la référence 10. Elle aaaipxanil une bas* 12, aunie d* pluaieure •autant* vortieaux 14, dont un seul *st représenté ainsi que d* meyene As euspanslan eux mentants d'us oorpe de oentrlfugeuse 10. A l'extrémité inférieure du corps 18 s* trouve tm palier 20, monté sur un arbre avee un* ouve 35 de centrifugation 22, l'extrémité inférieure de oet arbre se prolongeant vers le bas à travers le palier pour aboutir à une poulie 24 entraênée par un moteur 26 m noyen d'une oouzrola -apja*prié*. La euve de centrifugation 22 est de préférence constitué* par un eerpa cylindrique comprenant un fond BAD ORk 69 22912 -J- 2011912 non perforé 28 «t ut» paroi périphérique 50, A* préféreass «uasi» non paaf» faréaans go» os asit oepsndant nécessaire? L» paroi teminale supérieure , ton perforée slls anssi, Ht utils d'un bord Interne de fana» vomi air» réalisant un bse 52 d» dlwriunt du trop 5 plein. Four eertaineB applicatiooB t la cnxve 22 peut Str» muni» Intérieure-mont d» palette» radial»» disposées dans une direction axial», mis par souci d» briéveté et de clarté, elles ns sont pas représentées. On Introduit la bouillis d'aliaentation dans la ouv» 22 par un tuba 10 fis» d'alinentatton 58* nonté eeaxialenent et à distsaoe da l'sxtrénité supérieure da la su*» . L» tuba 38 »»t «ai d'un» vanne 59 netiennée par eeiénelde, (éleotrovanae) qui ast nnrwsl ment fesnée et qui s'ouvra sur «■»' oitatian électrique. in sanmit du nejre* da la cuv» ast prévus une aoupollo 40, qui tourne 15 aveo la ctnre et qui reçoit la ehaxg» pour la distribuer da haut an baa vore la fand de la au*» et vers l'extérieur à travers pluaieurs ooadults —^ d'alinantatian 42 ayant ahaaan des erifloee da sorti» à leur extrémité éloignée da la soupalle. ■atre le oorpe de la euv» 18 at In parai périphérique 50 da la «nw g0 22, a» trouve ta eepaoe annulaire divisé as dans parties, supérieur» «t inférieure, 41 «t 43» p«r une aloieon anaelaire berisentale 44. S» préférons», l'extrénité externe da la eloison 44 wt fixée de façen rl«ida au eorpe 18, at son extrémité interne réalisa uns étanabéité ares la aloiaon périphérique 30 de la «txve 22* 25 Grêae à eat agsaeenaat, l'eapaee annulaire supérieur 41 reçoit l'ef fluent clarifié débordant du baa da déversaient 32* Sa plus, il est prévu un conduit 45 te «ortie de l'effluent, relié ft, l'extrénité supérieurs Au eorpe da eu** 18, pour établir une m—intention «ras la parti* supérieur» annulaire 41* 5t I* eondsit 45 aboutit à m réservoir d'affluant 46 dastiné à recueillir l'effluent clarifié venant de la oentrifujeuse. Peur enlever la. bons as fonotionaamnt cyclique, la ^cenirifH^vuaa est ■unie d'un dispositif éeuneûr 50. Le dispeaitif eoaprenà un tube 51 seneibleneat en faons d» J préssn-59 tant une anbanebnre 92 faisaat faee su sens d* rotation de la ouve 22. Le tube d'éeunafe 51 est fixé sur la oorpe 18 par plusieurs renfle» nents 34 dans leaquals il peut se dépBiaeer leneltudiaslenant pour nsttr» an plaaa l'ouverture 52 an différentes positions radialaa entre In paroi périphérique de la enta 50 at lss eoplaoeoente intérieurs à oette parai. 1 BAD ORIGINAL 69 22912 - 4 2011912 Les dispositifs d'éoumage sont "bien connus dans le technique, et par conséquent il suffit de dire que l'on déplace le tube éeuaeur fers l'antérieur, plus profondément dans la euve en rotation, on sorte que par combinaison de la vitesse du liquide passant dans le tube d'écumage fixe 51 5 avoo la pression de oentrifugation du produit qu'on évacue, le produit «et aspiré à travers le dispositif d'écuœage JO» Le dispositif û'éoumage 50 est entraîné par un mécanisme transversal généraleoent référencé 56» TJh tel mécanisai* peut emporter une paire d'ensemble* cylindre-pieton -\0 pneiaaaiiique3 bien connue connue étant appropriés pour souaettre l'écumour 51 6 un iBouveniônt de va-et-vient. Le mécanisme est agencé de toile manière qu'on position extrême du mouvement, 1 ' embouchure 52 Au tuba d'éeuaK#» 5l*lirif4e vers 1 ' intérieur du baa 32 at par oonséquent n'est pas an contact avec la produit oontenu 15 dana la cure 22 de la centrifugeuse. A l'autre extrémité da ta oouree» l'embouchure do l'écumour 52 sa trouva légèrenîent écartée, par exemple de € tm environ, da la paroi périphérique 30, da manière à pouvoir éraeuer an fait toute la boue aaea-«sulée dans la cuva. 29 On peut prévoir des interrupteurs et vannee d'extréaité , an coopération anse le dlapoaitlf d'éeumage 50» aux extrémités eppoaées da la trajectoire, en aêm tecrps que des vannas ou interrupteurs d'invaxaioa pour iimmar la aouvanent des moyens d'entrSinaaent. En ae référant maintenant plus part icul ièreaent aux caraetéristi-25 ques Inventives, le diepoeitif de contrôla comprend un ou plus leur» tabea de contrôle €0 allant d'une ouverture dans la paroi périphérique 50 à laquelle lia soat fixés solidement, par vissage par essapli», pour ae prolonger vers l'Intérieur de la euv» 22 dana une direction radiale et herlsentale. 30 Cote* on la voit sur la figure, une âuae 62 peut être vissée et ajustée sur l'extrémité intérieure de chaque tube 60, On prévoit que &ea dus es 62 da longueurs et da calibrae variés, seront foumittavec l'appareil afin que l'en puisse régler la longueur radiale totale du tuba 60 at ausai aa box» d'éoouleoent. 35 Coame il apparaîtra plus précisément, on règle la longueur radiale du tuba 60 aa niveau du maximum désiré d'accumulation de boue dans la ouve 22 oessne l'indique la ligne an tirets désignée par A. Cerama une telle accumulation masdaale désiré# peut varier d'une application à l'autre, on considère ce aoysn de réglage ooirsse £taat économique. SAD ORIGINAL t 69 22912 2011912 ccoaede «t efficace. Cric» à cet aoénageaent, les tube* 60 amènent «t dé-TerMnt dans l'eapace annulaire Inférieur 43 un échantillon da prednit provenant da l'extréoité intérieure de la due* 62, Cet échantillon, qui peut Stre auaei appelé "liquide de contrôle" est 5 mmi à *a léuumir Jk fend du réeervoir 64 aa trouva une valve d'évacuation 68 gui est neraaleawnt fermée naia qui peut Itra ouverte pour évacuer la boue accumulé** 10 M ammt du réaervoir 64 ae trouve m tube de dévers*«ant 70 pour év»> «wr 1* liquida d* eentrtle, d'eù lea aolides peuvent «voir été décantée, aait dana le réeervoir eolleataur da l'effluent 46» soit dana un réaervoir d*alimentation (non représenté aur la figure) m dana un réaervoir collecteur da %0»a (non repréaenté). 19 tt» dispositif da détection, général»—et désigné par la référença 72, aat tranché entra lea extrémités eppaséas da «enduit 66t\Vn tel dispoeitlf diapenible sur le aasohé «at fabriqué par la liaher Gover^or Ceapaajr «t décrit anx pages 32 at 33 du bulletin J-4-C de eette fisaaV L«ur aedkle 4* contrôle 2500 - 239 • S ast eeneible ans variations de dacalti d'un liquide M qui la traverse. L* diapeeitif 72 peut ooapreadre ua éléaeat tabulaire al- laagé 74 ayant «m adaiaaien fi à ai-chaoia de aa longueur peur réaliaer mm division du flux vera aea deux extréaitée de aertia opposées 7$. Baa tubes parallèles 80 acnt ecanectéa aux aortiea reepeetivee 78 et sent ami* abaeun de vaanaa d* débit à eeoaand* aaaaelle 82 qui aoot régla-25 blea pour équilibrer lea flux de ecrtie d*a tubea 80» Sa aval, ta rae*ord an ï, 84» daa tubea 80, réunit les flux divieéa peur lea diriger, pas? l'in-teraédialre da oeoduit 66, au réservoir 64* San» l'éléaant tabulaire 74 *st placé m fletteur eu plia* acblle 85 dant la déjUaaaaant aat feaotien de la danaité è* paradait vil a'écoule et val tranaait l'Indication d* faiblea va» 30 riatiens d* densité à la boit* d* «casand* 86 par des apjrsaa aécaniquee. La boite da aaasianila 86 «at aotiaanée da aanière convenable par un* source de puieaanee électrique (nec représentée) et réagit à un déplaeeesnt déteminé du flatteur 85 m tranwasttant par la ligna 87 ua al&al électrique à l'éleo-Irevauue 39 et au Mécanisas transversal 56. 55 9* ce qui préoèi* «a voit qu'en fsnetieaaneewat, quand da la fera» ea «aa phaae lourd* a'eet aecuaulée au deesu» du niveau A, alla-sera déversée, m aoine «n parti* avec l'effluent de phase légère, par le tube de contrôle 60, dana l'eapao* annulaire inférieur 43, d'eù elle passera dana le conduit 66 et l'élénent tufeulaire 74 e& est détectée teute sagasatatien de densité. BAD ORIGINAL 69 229T2 - 6 - 2011912 Le flux continue à e• acheminer aa réservoir 64» l'effluent débordant par le tube 70 et les solides s'accumulant au fond du réservoir 64. La boite de commande 86 réagit à l'accroissement de densité détecté en fermant la Tanne 39 lui interrompt 1'admission de la charge dans la carre 22 de la j centrifugeuse. La commande 86 provoque également le mouvement transversal du dispositif d'écumage 50 de manière à vider la cuve 22 à la fois de l'effluent et des solides accumulés Eventuellement la vanne 68 peut être une électrovarme normalement fer-10 aie a, reliée par une ligne appropriée à la conmande 86 qui en contrôle l'on» verture pour évacuer automatiquement le contenu du réservoir 64* Afin de séparer l'effluent clarifié des solides acousetalés évacués par le dispositif d'écumage 50» il est prévu un bossage eu protubérance 90 fixé de manière rigide ou réglable sur le dispositif d'écrasage entre les renfle* 1 j aenta 54* H est également prévu un interrupteur 92 -qui est actionné par le beesage 90 dans lea deux directions de déplaçaient du dispositif à'éeuaage. L'interrupteur 92 est relié, comme le montre la figure, à mie éleotre-vanns à deux voies 94 agencée de manière queflorsque l'interrupteur 92 est enclenché dans une direction, oenne lorsque le dispositif d'éouaage est dé-20 plaaé à l'extérieur vers la paroi de la ouve, l'électrovaape à deux voies 94 est aise en position "vidange* pour évacuer la phase lourde quand l'embouchure 52 du dispositif d'écumage atteint la ligne A. Au retour du dispositif d'éeuoage, quand le bossage 90 agit sur l'Interrupteur 92# l'électzefc -vmm 94 est actionnée en direction inverse pour évacuer le produit en poei-25 tlon "affluent". Par cet agenoenent on réalise une séparation efficace de l'effluent clarifié et des solides accumulés puisque la phase légère est amnée sur une ligne d'évacuation et la phase lourde sur une autre ligne d'évacuation. H est en outre prévu un interrupteur limite 95 qui est actionné par 30 le aéeanisae transversal quand il revient avec le dispositif d'écuaage 50 à une position d'origine ou position limite intérieure. Le déclencheMnt de l'interrupteur limite 95 remet en position pour le cycle suivant la vanne 39 et la boite de commande 86. Se plus, ai la vanne 68 est une éleotrevaane, suivant une éventualité prévue oi-dessus, l'interrupteur limite 95 sert éga-35 lemnt à fermer la vanne 68 en interrompant son alimentation électrique. On peut, jtjoyisager, pour certaines applications, d'éliainer lt uréeemlf 64' et 4'évacuer le preâuit d'éehaat 11.1 ramage après pasaage per lrt*xtar«*ité du conduiit 66, 1*élément tortwlair* 74 et les tubes 89, îî est évident que, bien que la description de 1'inventif® eeerporte ta 1 0AD ORIGINAL 69 22912 2011912 dispositif particulier de détection 72» d'autres types de dispositifs sensibles aux variations de densité du produit à contrôler peuvent être également utilisés. Par exemple un interrupteur gravimétrique du type flottant peut être placé dans le réservoir 64. D'autres modifications peuvent de 5 même être introduites en remplaçant des éléments ou combinaisons ci-dessus décrits par leurs équivalents tout en restant dans le cadre de la présente invention. 69 22912 8 2011912 Revendications 10 - Centrifugeuse comprenant une cuve à centrifugation montée rotative, des moyens d'alimentation de la cuve «n un produit constitué peur un mélange de phases légère et lourde à séparer, des moyens d'évacuer la phase légère séparée de la cuve, des moyens d'évacuation à fonctionnement 5 intermittent pour évacuer de manière intermittente la phase lourd* acotuau-lée contre la paroi intérieure de la cuve et des moyens de reconnaissance de l'Accumulation d'une quantité prédéterminée d* la phase lourde contre ladite paroi intérieure. 2* - Centrifugeuse selon la revendication et dans laquelle les dits 10 moyens de reconnaissance comprennent un passage tubulaire formé dans la ~ paroi périphérique de la cuve de centrifagatiéiet s* prolongeant d* cette paroi vers l'intérieur jusqu'audit niveau prédéterminé, pour prélever un échantillon de contrôle du contenu d* la cuve audit niveau prédéterminé. 3° - Centrifugeuse selon la revendication 2 dans laquelle 1'espacement 15 entre l'extrémité intérieure du passage tubulaire et la paroi interne d* la cuve de centrifugation est réglable. 4* - Centrifugeuse selon la revendication 3 dans laquelle le passage tubulaire coaprent une duse démontable à son extrémité intérieure. 5* - Centrifugeuse selon l'une au soins des revendications 2 à 4 dans 20 laquelle lesdits moyens d* reconnaissance coopreiment extérieurement à la jut» de oantrifugation,un dispositif de détection des variations de densité d* l'échantillon d* contrôle prélevé de la cuve de oentrifugation par 1* passage tubulaire. 6" - Centrifugeuse selon la revendication 5 dans laquelle ledit dispo-25 sitif de détection comprend une chambre de flottaison en communication avee ledit passage tubulaire et un flotteur se déplaçant dans oette chambre sous l'effet des variations de densité de l'échantillon s'éoculant à travers celle-ci. 7° - Centrifugeuse selon l'une au moine des revendications t à 6 eoa-30 prenant d*s moyens pour actionner automatiquement ces moyens #'évacuation intermittents quand la phase lourde accumulée atteint ledit niveau prédéterminé. 8* - Centrifugeuse selon la revendication 7 et les revendications 5 et 6 dans laquelle lesdits moyens automatique* comprennent un interrupteur aoo-35 mandé par un dispositif de détection pour actionner lesdits moyens d*évacua tion intermittents quand la densité de l'échantillon de contrôle dépasse une BAD ORIGINAL 69 22912 s 2011912 valeur prédéterminé». 9* - Centrifageuee aalon l'une dea revendication» 7 et 8 dana laquelle lea nayena d'alimentation comprennent une vanna peur oontrSler 1'alimentation de la 10* - OentrlfogeuM aelen l'une quelooaïue dea revendication» 1 à 9 dan» laquelle 1m aoyane d'évMuatlon à feeetiaameeent Intermittent ' comprennent ua Me Inawv a'étendant art al ornent dan» la eut» de oentrifogation, ee 15 tube étant déplaçable radialeMnt par rapport à la euv» d» eentrifogation vera l'extérieur d» l'as» d» celle-ai peur teuniir dM eoaobea buommIvm dodlt matériau lourd d» la auv» d» eentrifagatiom. 11* - Cectgifafea»» eelon la revendication 10, dana laquelle leadlta Myei d'évamatlM interaittMt» »Mju»umiiit un» n» à dame toIm reliée m Mw Qveur at m interrupteur llalte p»ur ixvereer la peeitiee d» la van» à deux vole» fuaad 1» ImW leuuea» atteint ladlt niveau prédéterminé. 1Z* » CaatrlftafauM aslea I'um dM ravaadlaatian» 10 «t 11 daM latuel-1» leadlta Myen» d'évacuation latezmittMta aemprennent un interrupteur liait» peur lavai mi 1* Muvemaat du tube f»«aiujr à là fia d» l'évacuation 45 d» la phaM lourde» 1}* * OaatelfioflwiM s»4»n I'um qualMfttM dM xawendlMtlana 2 à It, «Myriwt un réaerroir da déaaatatlon peur eollMter et séparer la phaae lesrde da l'échantillon d» eoatrUo. 14* - Centrifufeuae eelen l'un» fuelaenque dM revendication» préeé-90 dentea dan» lfiîolle la euva de eentrifufatioa aooprend une parai eylin- drlqua non perforée ayant à tm» «xtréalté «n rebord tanné ver» l'Intérieur réalisant un bM da dévereeawmt pour l'évacuation d» la phaae légère de la suva da eentrlfugatleo. 15* - Centrifugeuae aalon la revendication 14 coaprenant un logement 55 défialaaant une ehMbre annulaire autour da la euve da oentriftigatien et une ololaoc luanulair» «ubdlvisant oat eapaoe annulaire en une J*f lia supérieur» at une parole inférieure. —■n pfln, hriôINAL