Brevet FR2178241A1 — publié le 19731109

La présente invention concerne un séparateur ceiltrifuge action continue destiné à être utilisé pour la purification des boues, des eaux usées et des mélanges équivalents. Une attention croissante permanente est portée au problème de la pollution et à ses effets sur la nature et sur lthabitat humain. Les eaux usées évacuées par ltindustrie et par les zones d'habitation constituent un facteur partiel de ce problème. Il est de fait très naturel que de nombreux dispositifs de purification des mélanges usés aient été mis au point, les plus communs de ceux-ci étant les purificateurs mécaniques Jans lesquels des dispositifs filtrants de différents types sont utilisés pour éliminer les constituants solides du fluide. Les séparateurs centrifuges des différents types se sont avérés hautement efficaces. Un séparateur centrifuge est constitué par un carter circulaire comportant une enveloppe périphérique perforée. Le fluide usé est alimenté au centre du dispositif et, sous l'effet de la force centrifuge, le fluide est projeté radialement vers l'extérieur contre les parois. Le fluide passe à travers les perforations de la paroi tandis que la paroi périphérique retient tous les corps solides présents dans le fluide. Toutefois, l'inconvénient de tels séparateurs réside dans le fait qu'ils ne peuvent fonctionner en continu si l'on exige que leur construction reste simple. Un séparateur centrifuge a maintenant été conçu dans lequel le mélange à purifier peut etre alimenté en continu et à partir duquel le fluide purifié ainsi que la matière solide séparée et la boue sont évacués d'une manière continue. En conséquence le dis positif conforme 1 l'invention est caractérisé en ce e le fluide p0rifi6. il'ii est amené au centre dans le dispositif rotatif est dirigé sur une toile filtrante mobile continue, le fluide purifié étant envoyé sur au moins la partie adjacente du point amont de la course utile de cette toile. I1 est avantageux de disposer la toile filtrante pour quelle circule sur des rouleaux. Conformément à la présente invention, la toile filtrante est constituée par une toile continue entourant ltorifxce dtali mentation et supportée dans son mouvement par des rouleaux, ce qui forme un brin de toile intérieur et un brin extérieur. I1 est également possible de diviser la toile filtrante en deux ou plusieurs toiles partielles supportées au cours de leur déplacement par des rouleaux. Un autre mode de réalisation consiste en des toiles filtrantes mobiles conformées sensiblement sous une forme circulaire avec des rayons circulaires plus courts que la distance entre le centre des cercles et l'orifice d'alimentation, la surface de filtrage des toiles faisant face à l'orifice d'alimentation de manière à entourer sensiblement ledit orifice. Rouir ltélimination du fluide purifié, le dispositif conforme à l'invention comporte une chute collectrice qui peut être placée de manière à entourer sensiblement le dispositif de filtration et/ou entre les brins extérieur et intérieur de la toile. Afin d'obtenir un fonctionnement sûr du dispositif, au moins un des bords latéraux de la toile a été muni d'une chaine pour permettre son entranement par une roue dentée à chaîne motrice. L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels Fig. 1 représente schématiquement une vue en coupe d'un dispositif conforme à l'invention; Fig. 2 et -3 représentent schématiquement des modes de réalisation conformes à l'invention; Fig. 4 représente, partie en coupe, des détails plus précis du mode de réalisation de figure 2, et Fig. 5 est une vue en coupe par V-V de figure 4. la figure 1 illustre le principe de fonctionnement du dispositif conforme à l'invention. Dans le mode de réalisation de figure 1, le dispositif consiste- essentiellement en une toile filtrante continue 2 qui se déplace en étant supportée par des rouleaux 3. De cette manière se trouvent réalisés deux brins filtrants un brin extérieur et un brin intérieur. La toile filtrante 2 est sensiblement entourée par la chute collectrice 1 destinée au fluide purifié. L'appareil d'ensemble ci-dessus décrit tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre comme indiqué par la flèche. le carter entourant le dispositif n'a pas été représenté dans la figure 1. On doit ainsi comprendre que'le dispositif fonctionne de telle manière que le fluide à purifier est amené dans le dispositif par le tube d'alimentation 4. La tuyère à fluide 6 est dirigée sur la toile filtrante de sorte que la couche de matière solide 5 formée sur la toile circule sur la distance la plus longue possible en étant soumise à la force centrifuge, c1est-à-dire que le jet 6 est amené à frapper l'extrémité "initiale" de la toile filtrante ou partie amont de sa course utile. Etant donné qu'au cours du fonctionnement, la paroi filtrante 2 se déplace en continu, le jet d'eau usée 6 rencontre toujours une surface propre de la paroi filtrante.Sous l'effet de la force centrifuge, le fluide passe à travers le brin filtrant intérieur et, dans le présent cas, également à travers le brin extérieur. lors de son passage à travers le brin filtrant extérieur, le fluide nettoie simultanément le filtre et débouche les perforations de la toile qui peuvent avoir été colmatées. Toutefois, un mode de réalisation de ce type peut avoir l'inconvénient que le fluide déjà purifié peut être un peu repolué par cette action. Ifais ceci peut être évité en disPosant la chute pour qu'elle soit non pas à l'extérieur de la toile, comme illustré dans la figure 1, mais entre les deux brins de la toile comme illustré dans la partie de gauche de la figure 2. Dans le mode de realisation de la figure 2, la toile fil- trante a été répartie en deux toiles partielles. En ce qui concerne son principe la solution correspond toutefois parfaitement à celle de la figure 1. Toutefois, dans le cas où une pluralité de toiles partielles sont utilisées, le débit d'eau usée alimenté doit être réparti de façon correspondante en plusieurs flux partiels. Dans la figure 2, on a de plus, représenté un mode de réalisation dans lequel une toile partielle 2 comporte une chute 1 pour rassembler le fluide purifié placée à l'extérieur, l'autre toile filtrante 8 comportant une chute collectrice 7 placée entre les brins filtrants. La figure 3 représente une conception dans laquelle, autour d'un orifice d'alimentation 4, sont adaptées six unités de filtration de forme circulaire. Au centre du cercle formé par ces unies, est placé l'orifice 4 d'alimentation en eau usée. les flux d'eau usée 6 sont dirigés en étant déviés légèrement par rapport à la direction tangentielle contre chaque toile filtrante circulaire. La direction d'alimentation est opposée au mouvement rotationnel de la toile. les chutes 9 collectant le fluide purifié ont une forme en arc de cercle et sont placées à l'intérieur de chaque toile filtrante circulaire. Dans le cas représenté à la figure 3 les toiles voisines individuelles tournent dans des directions opposées, ce qui fait qu'il existe trois points d'évacuation des déchets indiqués par les flèches droites à la partie supérieure et à la partie inférieure vers la gauche et la droite de la figure. La totalité de l'appareil tourne alors dans le sens des aiguilles d'une montre comme indiqué par la flèche. Les figures 4 et 5 représentent plus en détail et partie en coupe un mode de réalisation de l'invention dans lequel la chute collective 7 a été disposée entre les deux brins de la toile filtrante. L'ensemble filtrant rotatif a été placé dans un carter 12 de forme correspondante d'où sortent les arbres assurant la rotation de l'ensemble et de la toile filtrante et la pipe 4 d'alimentation en eau usée. Une toile filtrante 2 divisée en deux parties a été disposée selon un cercle ayant pour centre le tube d'alimentation 4. La toile filtrante se déplace en étant supportée par les rouleaux 3. Dans le but de conférer un déplacement d'avancement à la toile, des maillons de chaîne interconnectés 15 ont été prévis le long des bords de la toile, une partie de ces maillons étant illustrée dans la figure 4.La chaîne est associée avec une roue à chaîne rotative 11 montée à rotation tenson centre et connectée à un dispositif d'entraînement. Par ce moyen, on obtient un mouvement d'avancement uniforme et positif. Depuis le tube d'alimentation 4, le mélange à purifier est dirigé sur la toile 2 au moyen des tuyères 10. On doit ainsi comprendre que l'eau usée est amenée dans l'appareil rotatif par le tube 4 et envoyée depuis celui-ci à travers les tuyères 10 sur la toile 2 déplacée à l'avancement par la roue à chaîne 11. Sous l'effet de la force centrifuge, une couche de résidus est formée sur la toile filtrante 2, l'épaisseur dépendant du débit d'alimentation en eau usée et de la vitesse de déplacement de la toile 2. La force centrifuge sollicite le fluide à travers la couche de résidus et à travers la toile filtrante jus qu'à la chute collectrice qui,.en raison de sa position inclinée, conduit le débit du fluide vers l'orifice 14 jusqu'au tube d'évacuation 13.La toile filtrante 2 entraîne la couche de résidus, du fait de son mouvement de déplacement. la couche est détachée de la toile au point de renvoi de la toile. le détachement peut être facilité en plaçant des dispositifs de grattage au voisinage de la surface de la toile au droit de son point de renvoi. le dispositif est particulièrement bien adapté pour être utilisé pour la séparation des substances dans le cas ou le fluide contient un constituant en forme de gelée ou de graisse qui tend à obstruer rapidement un filtre ou toile filtrante. Dans ce cas, également, le brin éxtériéur de la toile filtrante est axt;o-nettoyé très efficacement parce que la force centrifuge croît très rapidement avec l'accroissement du rayon, ce brin extérieur ayant un rayon plus grand que le brin intérieur sur lequel s'effectue le dépôt. les détails constructifs du dispositif conforme à l'invention dépendent entièrement de l'usage auquel il est destiné. La conception du dispositif de filtrage et sa vitesse de fonctionnement dépendent des propriétés du mélange telles que la teneur en solide, le débit d'alimentation, etc...la puissance séparatrice du dispositif peut être réglée en modifiant les vitesses de rotation et la vitesse de déplacement vers lavant de l'élément filtrant. REVEND I C A T ION s 1. Un séparateur centrifuge à action continue caractérisé en ce que le fluide à purifier, qui est amené au centre du dispositif rotatif, est dirigé sur une toile filtrante se déplaçant en continu, le fluide.purifié traversant au moins la partie de la toile voisine du point amont de la course utile de cette toile. 2. Un séparateur centrifuge selon la revendication 1 caractérisé en ce que la toile filtrante continue se déplace à l'avancement en étant supportée par des rouleaux. 5. Un sdparateur centrifuge selon l'une quelconque des re vendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la toile filtrante est constituée par une toile continue entourant l'orifice d'alimentation qui se déplace en étant supportée par des rouleaux, ce par quoi se trouvent formés des brins de toile extérieur et intérieur. 4. Un séparateur centrifuge selon la revendication 1 caractérisé en ce que la toile filtrante est constituée par au moins deux dispositifs partiels de filtration. 5. Un séparateur centrifuge selon la revendication 4 caractérisé en ce que le dispositif de filtration est constitué par deux toiles filtrantes sensiblement en forme de demi-arc placées pour entourer l'orifice d'alimentation et montées de manière à circuler sur des rouleaux. 6. Un séparateur centrifuge sélon la revendication 4 caractérisé en ce que le dispositif filtrant est constitué par une pluralité de toiles filtrantes circulaires mobiles dont les rayons du cercle sont plus courts que la distance du centre du cercle à l'o- rifice d'alimentation et en ce que les surfaces filtrantes des -toi- les font face à l'orifice d'alimentation pour entourer sensiblement ledit orifice. 7. Un séparateur centrifuge selon la revendication 6 caractérisé en ce que la toile est munie de brosses. 8. un séparateur centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le fluide purifié qui a traversé la toile filtrante est dirigé vers une chute collectrice qui peut être placée pour entourar sensiblement le dispositif de filtration et/ou entre les brins extérieur et intérieur de la toile. 9. Un séparateur centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'au-moins un bord de la toile est muni d'une chaîne coopérant avec une roue à chaîne motrice.