Brevet FR2182583A1 — publié le 19731214

La présente invention s'applique aux centrifugeuses et concerne une centrifugeuse pour la séparation de substances liquide ou volaciles solides de liquides ou gazs k poids spécifiques diffé rents. le devoir de la centrifugeuse présentée consiste en un rendement spécifique supérieur et une force motrice amoindrie, laquelle centrifugeuse par rapport aux types traditionnels de même capa cité de rendement pourrait être sensiblement moins cher, La centrifugeuse selon cette invention est reconnaissable par une paroi cylindrique de séparation au minimum au bout d'écoulement de chaque canal cylindrique d'environ 5 a 15 inin d'épaisseur, paroi de séparation qui dans son prolongement forme deux séries de ca naux d'évacuation qui sont séparés. Plus loin le devoir à résoudre en quelques cas consiste dans la combinaison de la centrifugeuse avec un générateur accoustique qui traite les liquides à l'avance par les fréquences soniques ou ultrasoniques. Les détails de la présente invention sint vi sibles dans les revendications ainsi que dans la suivante des cription à l'aide des schémas. Sur le dessin un exemple schématique de centrifugeuse à 4 canaux cylindriques est représenté. I1 montre: fig. 1 la partie de la coupe A-A d'après la fig. 2 fig. 2 la coupe longitudinale de la centrifugeuse inventée fig. 3 la partie de la coupe B-B d'après la fig. 2 Sur la figure 1 et 2 certaines pelles d'alimentation (11) sont visibles avec une forme courbée dans le sens de rotation; R leur début elles montrent des prolongements pointus lla qui entrent dans un tuyau d'amenée centrioue (1z). les pelles d'alimentation (11) s1 étendent sur un tambour fermez et relié (13) au dessus de 4 revetements de canaux Junqu' une partie d'une paroi de revêtement de fermeture (17(), qui est vise' grâce à une bride (18) k une outre partie de la paroi de revêtement de -îertneture (17b). entre la paroi de revêtement (17b) et le tambour (13) se trouve des parois de revêtements (14, 15, 16) qui forment les canaux cylindriques de revêtements, puisque chaque paroi de revêtement forme un cylindre vide d'un autre diamètre. haque paroi de revêtement, mis 9. part celle de fermeture (17b), porte 2 arrêtes fixes hélicoidales (19) qui se développent sur les parois de revêtements voisins en opposé sens. les parois de revê tements (13,15) ont k leur côté d'éacuation des parois de sépara tion (20a) reliées par des pelles d'évacuation et formant des ca naux d'évacuation (20) qui sont fixés solidement k un tuyau d'éva cuation (23). Sur le côté d'amenée ces parois de revêtements sont fixées aux pelles d'alimentation (11). Les parois de revêtements (14 et 16) qui sont disposées mobiletpent aux pelles d'alimentation (11) et qui sont conduits de façon cen trique au côté d'amenéeau moyen des rouleaux (21) montrent là sous un angle des anneaux de bordure appropriés. ,ur le coté d'évacua tion il y a également des parois de séparation reliées )2Ca) et des canaux d'évacuation (207 qui déhouchent dans un tuyau d'évacuation (23), mais qui pourtant ne sont pas reliées, mais qui sont enfoncés mobilement par des douilles intermédiaires de façon qu'il n'y ait de marche n vide que dans le sens de rotation, et que le fluse reste possible par les ouvertures (23a). Une étauchéité sur les parties voisines peut par exemple être possible d'après le principe de montage des tubes comme tube d'épée et tube de fourreau avec un arbre d'écauchéité. Aux canaux d'évacuation (207 sont fixés des pelles d'évacuation (25) dont les espaces débouchent par es ouvertures (26) entre les canaux d'évacuation (20) k un tuyau d'évacuation (27) extérieur lequel recouvre le tuyau d'évacuation intérieur (23). Le tuyau d'évacuation extérieur débouche dans un manchon de fermeture (28) fixe et étauche, ducuel part un tuyau (29) avec une bride. Le tuyau d'évacuation intérieur (23) se termine de la même façon cns ur manchon de fermeture (3(s) fixe et étanche duquel part un tuyau (31) avec une bride. Dans le tubes (29 et 31) sont construits en plus, d'utiles curseurs (non dessinés): il en est de même pour les appareils de contrôle. Le tuyau d'amenée (12) possède naturellementun manchon de fermeture solide et rotatif (non decsiéj par lequel le liquide est transporté. La centrifugeuse est tenue rotative au coussinet (32 et 33). Le tuyau d'évacuEtion (23) peut avoir un arbre cannelé. Après l'entrée dans le doma.ine des pelles d'alimentation (llj ce oui signifie dans leur prolongement (lla), le liquide transporté par le tuyau d'alimentation est mis progressivement en rotation le long des pelles par la rotation de la centrifugeuse. Les pelles d'alimentation (11) sont courbées dans le sens de rotation (voir flècEle), rotation qui est entrainée par une commande non dessinée. La courbure nommée des pelles, entraine une rotation supplémentaire du liouide pour couvrir les pertes par frottement afin que le liquide coule exactement en direction de l'évacuation qur les parois de revêtements. Dans les canaux cylindriques entre les parois de revêtements (16 et 17) ainsi qu'entre (14 et 15j le liquide obtient une vitesse supplémentaire à travers du sens d'évacuation par la position des anneaux (22) par laquelle les parois de revêtements (1s et 14) obtiennent un mouvement supplémentaire par exemple 2 rotations par minute, alors un mouvement relatif par rapport aux parois de revatemen-ts (15 et 17), lesquelles sont reliés au tambour (13,. le ce fait les les arrêtes (19) parviennent à enlever la saleté des parois de reve- tements et la poussent dans le sens de l'évacuation dans les espaces entre les pelles d'évacuation (25) lesquelles transportent la saleté plus loin au tuyau d'évacuation (27) et au tuyau (28). le liquide propre ect séparé du liquide sale par la parci cylindrique de séparation (2Ga), parce nue le liquide sale s'et déposé grâce k la force centrifuge aux parois de revêtement extérieurs. Le liquide propre est conduit par le canal d'évacuation (2e) ('ans le tuyau d'évacuation (23) 1 partir d'où il arrive par le manchon de fermeture (30) dans le tuyau (31). les pelles dans les deux séries des canaux d'évacuation (20 et 25) sont courbés contre la rotation du liquide par ouoi l'énergie de rotation du liquide est presque totalement regagné et c'est pour qoi un petit débit est nécessaire pour l'entrainement qui couvre uniquement les pertes par frottement et les autres pertes à l'éner- gie de rotation, L'épaisseur des canaux cylindrioues, c'et à dire la distance des parois de revêtements voisines (13, 14, 15, 16, 17) est laissé petite 51 possible: comme valeur de conduite on peut donner 5 mr pour les petites centrifugeuses et 15 m chez les grandes centrifugeuses. La limite par en dessous est dictée par la conservation du flux laminé à une vitesse donnée du liquide; la limite au-dessus est conditionnée par l'élimination effective des particules de saleté de toutes taille du liquide. Plus fin le canal est, plus vite se dépose la saleté. Le temps de dépôt t5 de la saleté d'une taille de grain donnée dans le liquide détend de la force centrifuge Pz et de l'épaisseur d du cansl cylindrique. t =k.d s F z La constante k change naturellement avec la taille de grain. Four une force centrifuge connue qui pour des raisons compréhensibles ne peut être augmentée à volonté, l'efficacité spécifie de la centrifugeuse inventée ett augmentée de telle sorte, que l'épaisseur de canaux est diminuée, ce qui permet juscu 'à un certain intervtlle, des conditions de turbulence, une augmentation de la vitesse d'écoulement. Mais par là, l'efficacité de la centrifugeuse avec les canaux mincesd'après l'invention est environ la même que chez les centrifugeuses traditionelles avec un épais canal.Pourtant la centrifugeuse d'après l'invention peut entre construite avec une paroi de revtement du canal de moindre grosseur et longueur que pour les centrifugeuses habituelles ce qui entraine une réduction substantielle du prix. Si pourtant comrre d'après l'i1vention, la centrifugeuse est co.mlosée par exemple de 5 ou 1C revètements de canaux disposés parallélement, le rendement spécificue par unité d'espèce est quintuplé ou décuplé sans que les frais en matériel quant aux centrifugeuses habituelles soient augmentés proportionnellement. La centrifugeuse d'après l'invention peut de ce fait, à rendement égal, être substantiellement moins chère. Pour une élimination intensive de la saleté dans l'ordre de grandeur de quelques cent microns et moins, suivant l'invention on utilise une combinaison d'une centrifugeuse et d'un générateur accoustique lequel traite le liquide avant l'entrée dans le tuyau d'alimentation (12) de la centrifugeuse avec les sons q haute fréquence de préférence avec ultra-sons. Cette combinaison est particulièrement opportune li ou éventuellement des émulsions huileuses ont déjà été éliminées par une centrifugeuse montée en série; parce que dans de nombreux cas un raccordement parallèle et en série de la centreifugeuse se montrera opportun. les variétés de construction de la centrifugeuse d'après l'invention présentée peuvent couvrir un large éventail. Le mouvement relatif de rotation de parois de revêtement voisins 13, 14, 15, 16, 17 pour l'auto nettoyage, ne doit pas obligatoirément apparattre par la force du mouvement de l'écoulement des liquides comme représenté, mais peut aussi bien être fait d'une manière traditionnelle ( au moyen de rotation par 2 arbres), ce qui compte aussi pour les parties de construtions i l'alimentation et à l'évacuation. Les arrêtes peuvent porter des bandes transversales saillantes, par exemple en métal ou en nylon. L'exécution aussi avec 2 parois de séparation (20a) ne serait qu'une utilisation de la découverte. Cela compte aussi pour les tuyaux d'écoulement où la pression peut être règlable grace à un curseur, ce qui correspond à une translation de la paroi de séparation (20a). Si la centrifugeuse ne doit pas se nettoyer soi-mme, la construction est bien simple parce oue les parties pour le mouvement relatif des parois ne sont pas nécessaires. La découverte peut parveÀir à l'utilisatioei dans de nombreux cos dans l'industrie chimique; pour l'épurtion des eaux usces nt l'écoulement dans les fleuves; pour la préparation d'eu de réfri- gération et d'eau potable; (après quoi les autres traitements de l'eau, aux produits chimicues et 't l'ozonification peuvent se faite.). REVFNDICATIONS 1 Centrifugeuse pour 1 & sépaflticr de substances liquide ou volatiles solides de liquides ou gazs N Poids spécifiquen différents reconnaissable en ce qu'elle possède au moins une paroi de séparation cylindrioue (2Ca.) au bout d'évacuation de chaque canal cylindrique de 5 à 15 mm d'épaisneur; paroi de séparation qui dans son prolongement forme 2 séries de canaux d'évacuation (20, 25) radiaux qui débouchent dans des tuyaux centraux d'évacuation (23/27). 2 Jentrifugeuse d'après revendication i reconnaissable d'après la disposition concentrique et parallèle de plusieurs canaux cylindriques. 3 ventrifugeuse d'après revendication 2 reconnaissable d'après des arrêtes (19) hélicoidales dans les canaux, qui sont fixées de telle façon que lors du mouvement relatif de parois de revateinents voisins (13, 14, 15, 16, 17) les mêmes vont dans le sens d'évacuation. 4 Centrifugeuse d'après revendication 1 et 2, reconnaissable d'après la présence de pelles d'alimentation courbées ( 11) entre un tuyau d'alimentation (12) et l'entrée des canaux cylindriques, lesquelles sont courbées dans le même sens de rotation. 5 eentrifugeuse d'après revendications 1 et ?, recon-ais-ahle d'après la présence (e canaux d'évacuation et de pelles d'é cuation (20,25) en-tre les revCtements de canaux cylindriques et tuyaux d'évacuation (23, 27), courbées dans le sens contraire au sens de rotation. 6 Jentrifugeuse d'après revendication 2, reconnaissable d'après des ouvertures (26) entre lec canaux d'évacuation supérieures (20) qui relient tous les séries des canaux d'évacuation infèrieurs (25) ui débouchent ainsi dents le tuyau d'évacuation. (17). 7 Centrifugeuse d'après revendication 2 reconnaissable que chaque deuxième série des canaux d'évacuation supérieurs (20) débouche dans une douille intermédiaire (24) laquelle est montée mobile au tuyau d'évacuation (23) étanche aux autres parties, et permet l'écoulement par des ouvertures (23a) dans le tuyau d'évacuation (23). 8 Centrifugeuse d'après revendication 2, reconlaisoable d la pré sence de 2 arbres de rotation, où les deux tubes d'évacuation (23, 27) forment les deux arbres. g Centrifugeuse d'après revendication 2, reconnaissable d'après la relative mobilitè des parois de revêtement (14, 15) effectuée par des anneaux de bordure (2r) en manière hydraulieue. Centrifugeuse d'après une des revendications 1 - 9, reconnaissable k la combinaison d'un générateur accoustique pour le traitement l'avance de liquides k centrifuger au moyen d'ondes à haute frèquence.