Brevet FR2295776A1 — publié le 19760723

On connaît les difficultés inhérents au frottement des bandes transporteuses de filtres à bande sur les bords des boites à vide longitudinales prévues pour séparer un filtrat aqueux ou non aqweux, des gâteaux de filtrage demeurant sur les bandes de filtration recouvrant lesdites bandes transporteuses. Parmi les méthodes permettant de réduire ces pertes d'énergie par frottement, on peut citer l'emploi de réglettes d'usure tiX2S tétrafluoréthylène, et celui de bandes d'usure sans fin montées sur des galets fous et convenablement lubrifiées du côté tourné vers la boîte d vide, bandes qui sont entraînées par adhérence à l'intérieur de ladite bande transporteuse, au niveau de leur autre face non lubrifiée. Dans le cas de l'utilisation de réglettes d'usure fixes, on a d- jà proposé de prévoir une circulation d'eau susceptible d'évacuer une partie des calories dues à l'usure de ces réglettes par abrasion, et de diminuer corrélativement cette usure par diminution de la température -tteinte en service par lesdites réglettes de polytétrafluoréthylène. L'objet de la présente invention, ne réside pas dan la prévision d'une circulation d'eau de débit relativement faible, pour evacuer des .':#- ries et diminuer la température atteinte par des réglettes d'usure en polytétrafluoréthylène, mais consiste dans la prévision d'une circulation d'un débit très important d'un liquide ou fluide sous pression, permettant de réaliser, entre la bande transporteuse elle-meme et les bords de ladite boîte à vide, de véritables coussins fluides isolant ces bords de ladite bande transporteuse, en supprimant, de façon quasi-totale, les forces de frottement entre la bande et ladite boite à vide, et en éliminant sîmulLanément toutes particules abrasives pouvant se trouver entre ladite bande transporteuse et cette boîte à vide. La réalisation de tels coussins ou joints Fluides continus, exige toutefois une parfaite appropriation des formes des surfaces en regard, entre lesquelles sont prévus lesdits joints fluides, ainsi qu'un posi'ti#r"i ment judicieux des fentes ou conduits par lesquels le fluide destin à former ces joints est injecté dans les espaces séparant la bonde transporteuse des bords de la boîte à vide. De plus, la pression sous laquelle on injecte se fluide doit etre ajustée constamment en fonction du degré de vide utilisé, et la valeur da cette pression doit être suffisante pour assurer la con inusité desdits joints fluides, sans toutefois devenir inutilement excessive. L'utilisation d'une pression de valeur irop rende eatrainerait, en effet, un débit de. recyclage inutilement élevé et vln~ consommation d'énergie accrue. Une des caractéristiques essentielles de la présente invention, réside dans le fait qu'on peut utiliser le filtrat lui-même comme fluide d'alimentation desdits joints fluides, ce qui est particulièrement avantageux, notamment dans les cas où l'on ne peut accepter que le filtrat se trouve en contact avec de l'eau. Lorsque l'installation comprend une extraction du filtrat par l'intermédiaire d'une jambe barométrique, on prévoit alors deux bacs de pied de colonne, dont le premier reçoit le débit total constitué par le filtrat proprement dit venant du gâteau de filtration et par une portion recyclée de ce filtrat destinée å former lesdits joints fluides, et dont une partie repasse par la boîte à vide, tandis que l'autre est recueillie extérieurement à cette boîte avant d'être renvoyé dans ledit premier bac. Ce premier bac est muni d'un trop-plein alimentant par gravité un deuxième bac de pied de colonne. La pompe de recyclage de filtrat alimentant lesdits joints fluides est placée à la sortie du premier bac, et a un débit égal à celui nécessaire à l'alimentation desdits joints fluides, tandis que le débit de filtrat à évacuer en permanence, passe, par l'intermédiaire dudit tropplein, dans le deuxième bac, à la sortie duquel il est repris par une pom pe d'extraction commandée par exemple de façon intermittente par un détecteur de niveau à flotteur placé dans ce deuxième bac. Lorsque l'installation ne comporte pas de jambe barométrique, on utilise deux ballons sous vide en cascade, le premier alimenté par la totalité du débit, et à la sortie duquel est prévue une pompe permettant de recycler la partie de ce débit correspondant à l'alimentation desdits joints fluides. Le second ballon est également alimenté par trop-plein à partir du premier, et joue le rôle d'un ballon séparateur conventipnnel, la pompe d'extraction de la portion de filtrat non recyclée étant commandée par une pompe centrifuge dont le fonctionnement est réglé par une vanne à flotteur. Toutefois, dans ce cas, pour éviter toute possibilité de rentrée d'air dans dans ledit premier ballon, on fait passer la partie desdits joints fluides s'écoulant dans des rigoles collectrices prévues extérieurement à ces joints fluides, dans un bac intermédiaire à flotteur, dans lequel on maintient le niveau de filtrat à une valeur minimale au moyen d'un obturateur commandé par #ledit flotteur, et placé à l'entrée d'un siphon de vidange, de façon à empêcher cette vidange dès que le niveau dans ledit bac intermédiaire, descend au-dessous d'une valeur prédéterminée. En asservissant la vitesse de la pompe de recyclage alimentant lesdits joints fluides, à la valeur du vide appliqué aux deux bacs précités, on peut obtenir en permanence une pression d'alimentation convenable des dits joints fluides. Pour réaliser une boîte à vide dont les bords supérieurs soient capables d'épouser sensiblement celle de la paroi inférieure de la bande transporteuse, on peut utiliser différents procédés. Dans une des variantes de mise en oeuvre de l'invention, on pré voit, sur la partie interne des bords de la boîte à vide, une épaisseur accrue d'un matériau déformable et imperméable, tel que du caoutchouc, fi xé sur un matelas de matériau élastomère alvéolé, également d'épaisseur accrue et suseeptible de se comprimer de façon notable sous l'effet conju gué de la déformation de la bande transporteuse au voisinage de cette boi- te à vide, et de la pression de recyclage prévue pour l'alimentation des dits joints fluides. L'ensemble de ce matériau déformable et dudit matériau alvéolé, est traversé par des canalisations d'arrivée dudit filtrat recyclé, placées au voisinage immédiat de ladite boîte à vide, comme on le verra plus loin dans la description Il va de soi, que cette organisation, qui permet une déformation par écrasement de la partie interne des réglettes prévues sur les bords de la boîte à vide, n'est pas indispensable si la bande transporteuse est suf fisamment rigide pour que l'action du vide ne la déforme que de façon négli geable. Dans une autre variante de mise en oeuvre de l'invention, la dé formation desdites réglettes prévues de part et d'autre de la boîte à vide, au lieu de se faire par écrasement d'une substance alvéolée, est obtenue par flexion d'un matériau déformable,au niveau de parties d'épaisseur rédui te prévues sur lesdites réglettes du côté de ladite boîte à vide,sous l'ef fet conjugué de l'injection de filtrat recyclé prévue dans la mise en oeuvre de la présente invention, et du vide qui tend à déformer la bande trans porteuse. Dans ce cas, les réglettes sont encore réalisées en deux parties solidarisées entre elles sur presque toute la largeur desdites réglettes, mais l'élément supérieur est percé de canaux transversaux permettant le pas sage dudit filtrat à partir d'une canalisation longitudinale d'alimentation prévue dans ce cas sur le coté externe de l'élément inférieur. Le recyclage du filtrat sous pression et l'application du vide tendent alors à provoquer ladite flexion desdites réglettes, le joint liquide pouvant présenter lors une épaisseur supérieure du côté de l'axe longitudi nal de symétrie de la boîte à vide, mais le débit de filtrat est néanmoins suffisant pour éviter tout frottement direct de ladite bande transporteuse sur la partie supérieure desdites réglettes Les caractéristiques de la présente invention seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit de deux modes de mise en oeuvre de l'invention avec et sans jambe barométrique, pouvant utiliser des réglettes avec joints fluides travaillant soit par écrasement soit par flexion, et correspondant à deux modes de réalisation distincts, lesdits modes de réalisation de réglettes et lesdits modes de mise en oeuvre étant donnés à titre d'exemples non limitatifs et étant décrits en se référant au dessin annexé sur lequel - la fig.l est un schéma d'ensemble d'une installation de recyclage de filtrat avec formation de joints liquides du type avec jambe barométrique - la fig.2 est un schéma d'ensemble comparable à celui de la fig.l, mais se rapportant à une installation de recyclage sans jambe barométrique - la fig.3 est une vue en coupe à échelle agrandie d'un mode de réalisation de réglette susceptible de travailler par écrasement, cette réglette étant représentée avec son joint fluide avant application du vide et déformation corrélative de la bande transporteuse coopérant avec elle - la fig.4 est une coupe comparable à la fig.3, montrant la même réglette avec son joint fluide, à l'état déformé et écrasé, après application simultanée du vide et de la pression de recyclage d'une partie du filtrat - la fig.5 est une coupe transversale d'une réglette comportant une partie d'épaisseur réduite susceptible de se déformer par flexion, cette réglette étant représentée avec son joint fluide avant application du vide et déformation corrélative de la bande transporteuse coopérant avec elle et la fig.6 est une coupe comparable à la fig.5, montrant la même réglette avec son joint fluide, après fléchissement du à l'application simultanée du vide et de la pression de recyclage d'une partie du filtrat. On voit sur la figure 1, une bande transporteuse 1 comportant, au niveau d'une boîte à vide 2, logée de préférence au milieu de ladite bande transporteuse, des orifices espacés 3 permettant de drainer du filtrat 4 à partir du gâteau de filtrage 5 restant au-dessus de ladite bande transporteuse 1. En dehors du débit de filtrat provenant de l'assèchement progressif du gâteau 5, la boîte à vide 2 tend à aspirer également suivant deux flèches 6, du filtrat venant de deux joints fluides séparant la face inférieure de la bande transporteuse 1 de deux réglettes 7 qui seront décrites plus en détail en se référant aux figures 3 et 4. Le filtrat recyclé pour former lesdits joints fluides 8, ne s'é coule pas seulement le long des flèches 6, mais s'écoule également vers l'extérieur, par le coté opposé desdites réglettes 7, dans des rigoles appropriées 9, suivant deux flèches 10 visibles également sur la figure 1. Cette partie du filtrat recyclé retombe par gravité, le long des flèches 11, 12 et 13, dans le premier bac 14 de pied de colonne mentionné plus haut, tandis que le filtrat aspiré par la boîte à vide 2 et venant soit des joints fluides 8 le long des flèches 6, soit du gâteau de filtration 5, passe d'abord dans un ballon intermédiaire 15 soumis à l'action du vide en 15a,et par une jambe barométrique 15b,avant d'atteindre ledit bac 14. Une pompe de recyclage 16 pouvant être asservie en fonction du degré de vide créé dans la boîte à vide 2, renvoie le long des flèches 17 un débit de filtrat égal à celui s'écoulant simultanément à partir desdits joints fluides le long des flèches 6 et 10, dans des rigoles longitudinales 18, placées sous les réglettes 7, ce filtrat sous pression passant ensuite vers lesdits joints fluides 8, comme on va l'expliquer plus loin à propos des figures 3 et 4. Le trop-plein 19 permet de faire passer dans le deuxième bac 20 de pied de colonne, la partie du filtrat non recyclée par ladite pompe 16. Une pompe d'extraction 21 est mise en route par intermittence sous l'effet d'une vanne 22 commandée par un détecteur de niveau à flotteur 23 dès que le niveau dans le bac 20 dépasse une valeur prédéterminée. Si l'on se reporte maintenant à la figure 2, on trouve un bac intermédiaire 24 recevant du filtrat venant des rigoles 9 le long des flèches lîn et 25. Ce filtrat correspond à la partie des joints fluides 8 qui s'est écoulée le long des flèches 10. Un obturateur 26 à flotteur coopérant avec l'extrémité libre d'un siphon 27 commande l'écoulement du filtrat contenu dans le bac intermédiaire 24 dans le sens de la flèche 28, vers un premier ballon 14a sous vide, recevant également le filtrat aspiré par la boîte à vide 2 et qui passe suivant la flèche 29 avant de rejoindre la canalisation reliée audit siphon 27. Une pompe de recyclage 16a pouvant être asservie dans les mêmes conditions que la pompe 16, renvoie une partie du filtrat le long de la flèche 30 puis de deux flèches 31 vers lesdits joints fluides. Un dispositif à trop-plein 19a permet d'alimenter un ballon 20a dans le sens de la flèche 32. Une pompe d'extraction 21a contrôlée par une vanne 22a soumise à l'action d'un dispositif à flotteur 23a, assure l'extraction périodique du.trop-plein du bac 14a à partir dudit ballon 20a. Contrairement aux deux bacs 14 et 20 qui, en raison de 1' exis- tence de la jambe barométrique 15a sont à la pression atmosphérique, les deux ballons 14a et 20a sont tous deux soumis à l'action du vide en 33. On va examiner maintenant les figures 3 à 6, de façon à montrer le fonctionnement par écrasement ou par flexion des différents types de réglettes pouvant être prévus sur les bords de la boîte à vide 2, au-dessous de ladite bande transporteuse, réglettes séparées de cette bande par lesdits joints fluides alimentés par recyclage d'une partie du filtrat. On voit sur la figure 3, que la réglette 7 prévue à gauche de la boîte à vide 2, comporte à sa partie inférieure une partie évidée 18, recevant du filtrat de recyclage par une des canalisations 17a. Ce filtrat traverse ensuite deux couches superposées constituées respectivement par un matériau alvéolé compressible 34 et par un matériau plastique déformable 35, en passant par un alésage 36, pour atteindre une rigole longitudinale 37 servant à alimenter le joint fluide 8 de ladite réglette 7. Lorsqu'un vide est engendré à la base de la boîte à vide 2, la couche de matériau alvéolé 34 s'écrase, pour prendre la forme visible en 34a sur la figure 4, et la couche de matériau déformable 35 fléchit pour prendre la forme visible en 35a sur la même figure 4. L'effet conjugué de la pression de recyclage et du vide, provo que donc une déformation defi la paroi supérieure de la réglette 7, permet- tant à cette paroi de rester sensiblement parallèle à la bande transporteuse, qui s'est déformée elle-môme sous l'effet du vide pour prendre la forme visible en la sur la figure 4. Le joint fluide 8 est également déformé de la même façon suivant le profil 8a visible également sur ladite figure 4. Dans le mode de réalisation de réglette illustré par les figures et 6, on retrouve une canalisation de recyclage 17a alimentant une rigole 18a logée à l'intérieur d'un élément inférieur 38 de la réglette 7a prévue sur la gauche de la boite à vide 2. Cet élément inférieur 38 est solidarisé par tout moyen approprié, avec un élément supérieur 39, mais l'ensemble de ces deux éléments est traversé par un certain nombre de conduits horizontaux transversaux 40, destinés à alimenter en filtrat le joint fluide 8, et logés au niveau de la jonction entre ces deux éléments. Sous l'effet du vide, la bande transporteuse 1 s'incurve vers la boîte à vide 2, comme on le voit en la sur la figure 6, et les deux éléments 38 et 39 se déforment respectivement, par fléchissement des extrémités de plus faible épaisseur 41 de l'élément 38 et 42 de l'élément 39, pour prendre les formes visibles en 38a et 39a sur ladite figure 6. Il est bien entendu que l'on peut apporter aux modes de réalisa tion qui viennent d'être décrits divers changements, perfectionnements ou additions, et que l'on peut remplacer certains éléments par des éléments équivalents sans altérer pour cela l'économie générale de l'invention. Revendications v e n d i c a t i o n s 1.Procédé permettant de diminuer l'usure des bandes transporteuses de filtres à bande et des bords supérieurs des boites à vide prévues pour drainer le filtrat desdits filtres à bandes, ce procédé étant ca ractérisé par le fait: qu'on prévoit sur lesdits bords supérieurs des réglettes constituées de façon à pouvoir se déformer de la même façon que lesdites bandes transporteuses sous l'effet conjugué d'un vide, auquel sont soumises ces bandes et ces réglettes à leur partie inférieure, du coté desdites boites à vide, et d'une pression exercée par un liquide miscible sans inconvénient au filtrat ayant traversé lesdites bandes transporteuses, et que l'on injecte, entre ces bandes et lesdites réglettes, à partir d'un réservoir dudit liquide maintenu de préférence à un niveau constant par tout moyen approprié, de façon à créer dans l'espace compris entre ces réglettes et lesdites bandes, des joints fluides continus s'écoulant en partie par lesdites boites à vide, et en partie par l'intermédiaire de rigoles collectrices longitudinales prévues à la partie externe desdites réglettes et reliées audit réservoir; qu'on asservit de préférence la pompe d'injection dudit liquide au vide exercé par l'intermédiaire desdites boP- tes à vide; qu'on injecte une quantité de ce liquide juste suffisante pour assurer une parfaite continuité desdits joints fluides; et qu'on recueille éventuellement le mélange du filtrat et de la partie desdits joints fluides aspirée par lesdites boites à vide, dans un récipient, dans lequel on maintient le niveau dudit mélange à une valeur constante. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait: qu'on recycle en permanence une partie du filtrat lui-même pour constituer lesdits joints fluides; qu'on fait passer la partie de filtrat collectée dans lesdites rigoles, dans le même récipient que celle aspirée par lesdites boites à vide, récipient dont on extrait, au moyen d'une pompe de recyclage, asservie préférence au vide précité, la quantité de filtrat juste suffisante pour assurer ladite continuité parfaite desdits joints fluides; qu'on fait passer en permanence, par un trop-plein, l'excédent de filtrat non recyclé par ladite pompe, et qui correspond à l'assèchement du gâteau de filtration; et qu'on recueille éventuellement cet excédent dans un deuxième récipient dans lequel on maintient le niveau de filtrat à une valeur constante. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé par le fait: qu'on utilise comme récipients deux bacs de pied de colonne à l'air libre, dont le premier est relié à un ballon intermédiaire sous vide par l'intermédiaire d'une jambe barométrique de hauteur appropriée, plongeant dans le filtrat contenu dans ledit premier bac; et qu'on prévoit une liaison entre lesdites boites à vide et ledit ballon intermédiaire. 4. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'on utilise comme récipients deux ballons sous vide en cascade; et qu'on prévoit un bac intermédiaire à l'air libre, recueillant le filtrat collecté à l'extérieur desdits joints fluides dans lesdites rigoles longitudinales, et muni d'un obturateur à flotteur coopérant avec un siphon de vidange dudit filtrat empêchant toute communication entre lesdits ballons et l'atinos- phère. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comporte en combinaison: deux rigoles longitudinales collectrices de filtrat recyclé, logées à la partie externe desdites réglettes déformables et desdits joints fluides, rigoles dont le contenu peut s'écouler dans ledit premier bac de pied de colonne; une canalisation de descente de filtrat reliant une boite à vide à un ballon sous vide relié lui-même au liquide se trouvant dans ledit premier bac de pied de colonne par l'intermédiaire d'une jambe barométrique de hauteur appropriée; une pompe de recyclage asservie au degré de vide de ladite boite à vide, et branchée sur un conduit reliant la partie inférieure dudit bac auxdites réglettes; un trop-plein prévu sur ledit premier bac à un niveau approprié pour permettre d'écouler dans le second bac précité une quantité de filtrat égale à celle provenant de l'assèchement dudit gâ teau de filtration se trouvant sur la bande transporteuse; et un détecteur de niveau à flotteur monté dans ce deuxième bac, et commandant, par l'intermédiaire d'une vanne, la mise en route ou l'arrêt d'une pompe d'extraction d'une quantité de filtrat égale à celle venant du gâteau de filtration. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte en combinaison: deux ballons sous vide en cascade; deux rigoles longitudinales collectri ces de filtrat recyclé, logées à la partie externe desdites réglettes déformables et desdits joints fluides; un bac intermédiaire pouvant recueillir le filtrat se trouvant dans lesdites rigoles, et muni d'un dispositif obturateur coopérant avec un siphon de vidange dudit bac intermédiaire dans le premier desdits ballons sous vide, relié également à ladite boite à vide, dispositif prévu pour empêcher toute possibilité de mise à l'atmosphère de l'intérieur de ces ballons sous vide; une pompe de recyclage asservie au vide de ladite boite à vide et renvoyant une partie du filtrat vers lesdits joints fluides à travers lesdites réglettes; un trop-plein monté à un niveau approprié inférieur à celui de la canalisation d'alimentation dudit premier ballon et alimentant le deuxième ballon; et un détecteur à niveau commandant, par l'intermédiaire d'une vanne, la mise en route ou l'arrêt d'une pompe d'extraction d'une quantité de filtrat égale à celle venant dudit gâteau de filtration. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait: que lesdites réglettes comportent une partic inférieure évidée alimentée en filtrat par ladite pompe de recyclage et d'épaisseur croissante vers l'extérieur de ces réglettes, cette partie étant reliée, par l'intermédiaire d'un alésage traversant successivement un élément de matériau alvéolé compressible et un élément déformable superposés, d'épaisseur croissante vers l'intérieur desdites réglettes, à des rigoles longitudinales alimentant lesdits joints fluides, et logées dans ledit matériau déformable au voisinage des bords desdites réglettes tournés vers ladite boite à vide. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait: que lesdites réglettes sont constituées chacune par deux éléments superposés de matériau déformable solidarisés entre eux, et entre lesquels sont prévus des canaux transversaux transmettant ledit filtrat de recyclage vers lesdits joints fluides à partir de rigoles longitudinales logées à l'intérieur d'éléments inférieurs d'épaisseur notable; et que ces éléments inférieurs comportent, du côté tourné vers ladite boite à vide, une partie d'épaisseur réduite pouvant travailler par flexion, de même que l'extrémité amincie des éléments supérieurs de faible épaisseur solidarisés avec lesdits éléments inférieurs, de façon à pouvoir épouser le profil de ladite bande transporteuse lorsque cette dernière est déformée par le vide de la boite à vide qui lui est associée, et de façon à ménager, entre lesdites réglettes et ladite bande transporteuse, des joints liquides d'épaisseur sensiblement constante.