Brevet FR2401688A1 — publié le 19790330

La présente invention concerne les matériels pour la préparation de matériaux variés de construction et, d'une façon plus concrète. un dispositif destiné à la déshydratation d'un écoulement de suspension admis en continu notamment de schlamm de ciment de barbotines céramiques et d'au-:es suspensisrs visqueuses finement dispersées dans l'eau. I1 invention peut être utilisée avec beaucoup d'efficacité dans diverses branches d'Industrie chimique et dans la métallurgie. On connaît déjà E l'heure actuelle des dispositifs destinés à la déshydratation par filtration des suspensions visqueuses finement dispersées notamment des filtres à vide et des filtres-presses les filtres à vide comportent des disques ou des tambours à surface filtrante. le processus de la filtration dans des filtres à vide s effectue par aspiration du liquide à partir de la suspension, avec immersion de la surface filtrante au sein de la suspension, Dans ce cas il se forme Sur la surface filtrante une couche de matière déshydratée sous forme d'un gâteau. les filtres-presses comportent eux aussi des surfaces filtrantes. Le processus de la filtration dans des filtres-presses est réalisé par compression d'une suspension placée entre des surfaces filtrantes. Il se forme également un gâteau, Toutefois les dispositifs connus sont de conception compliquée, leur fabrication exige la mise en oeuvre d'une quantité considérable de métal, leurs surfaces de filtration sont importantes et ces dispositifs sont caractérisés par une forte consommation d'énergie électrique. les inconvénients susdits sont partiellement éliminés dans le dispositif suivant le certificat d'auteur de l'Union des républiques socialistes soviétiques n0 309 917. Dans ce dispositif la déshydratation de la suspension est réalisée en combinant la dépression à la vibration. Le dispositif est pourvu d'une capacité verticale munie dans sa partie supérieure d'une pipe, destinée à admettre la suspension de départ, et, dans sa partie inférieure, d'une pipe destinée a évacuer la suspension épaissie. La capacité verticale va en se rétrécissant dans la direction d'arrivée de la suspension, alors que ses parois latérales sont formées par des surfaces filtrantes. La suspension soumise à la filtration s'écoule dans la capacité entre ses parois latérales filtrantes et cette méme capacité loge un vibreur qui est immergé dans la suspension. La capacité verticale est logée dans une chambre dans laquelle on crée le vide. Sous l'effet de la vibration la suspension est fluidifiée, tandis que sous l'effet de la dépression elle libère la phase liquide qui traverse les parois filtrantes. Pareil dispositif est d'une conception peu compliquée. Il n'exige pas de grandes quantités de métal, il a une surface filtrante modérée et n exige pas de fortes consommations d'énergie électrique. ToutefoIs, lorsque ledit dispositif fonctionne pendant une pérIode prolongée les pores de sa surface filtrante sont colmatés par des particules de matIère solide, étant donnée l'action régénaratrice insuffisarte de la vibration. Il s'ensuit une baisse de la vitesse de filtration et une réduction du taux de déshydratation de la suspension. l'invention vise à supprimer les inconvénients susdits. On s'est donc proposé de créer un dispositif destiné à la déshydratation d'un écoulement de suspension, admis en continu, dont la conception se prête à ltélimination du ducolmatage des pores de sa surface filtrante, permettant ainsi d'augmenter la vitesse de filtration et de déshydratation. Le problème ainsi posé est résolu par le fait que, dans ce dispositif destiné à la déshydratation d'un écoulement de suspension admis en continu, ayant une capacité verticale allant en se rétrécissant vers le bas, avec des parois latérales filtrantes destinées au passage du produit filtré et des pipes prévues respectivement pour l'admission de la suspension et, pour l'évacuation de la suspension épaissie, un vibreur et une pipe destInée à l'évacuation du produit filtré suivant l'invention le vibreur susdit est monté à l'extérieur de La capacité et comporte des plans transmetteurs de vibration disposés essentiellement le long des parois latérales filtrantes de manière à coopérer, au cours du fonctionnement du vibreur, avec les parois filtrantes latérales pour leur imprimer la vibration. Pareille disposition du vibreur et des plans transmetteurs de vibration permet de transmettre la vibration aux parois latérales filtrantes de la capacité. Cela crée un effet d'autorégénération de la surface filtrante, c'est-à-dire son décolmatage permanent avec libération des particules solides de la suspension, ce qui donne la possiblité d'effectuer la déshydratation continue de la suspension sans former de gateau. Cela à son tour garantit un degré de filtration élevé et permet d'accélérer la filtration. Conformément a-ltune des versions d'exécution de l'invention les plans transmetteurs des vibrations du vibreur, sont disposés à proximité immédiate des parois latérales filtrantes de la capacité et parallèlement auxdites parois. Pareille disposition de ces plans permet de iransmettre la vibration efficacement sur toute la longueur de la surface filtrante de la paroi sans endommager celle-ci. Il est avantageux que, dans les plans transmetteurs de la vibration du vibreur du caté des parois latérales filtrantes, soient pratiquées des rainures longitudinales facilitant un écoulement plus rapide du produit filtré. Conforménent à une autre version de réalisation de l'invention, lorsque la capacité est formée d'un cylindre à paroi continue et d'un tronc de cône installé coaxialement dedans et exécuté en un matériau filtrant constituant les parois latérales filtrantes de la capacité, les plans transmetteurs de la vibration du vibreur sont installés à l'intérieur du tronc de cane suivant sa hauteur et en sont solidaires, ledit tronc de cane dans sa partie inférieure se transformant en pipe pour l'évacuation du produit filtré. L'assemblage ridige du tronc de coone avec les plans transmettant la vibration permet de répartir uniformément la vibration suivant la totalité de sa surface filtrante, indépendamment de la densité de l'écoulement de la suspension qui varie suivant la hauteur. L'invention est caractérisée en outre par le fait que les parois latérales filtrantes de la capacité sont exécutées en un tissu, ce dernier présentant une élasticité suffisamment élevée pour encaisser les vibrations. Il est également avantageux que les parois latérales filtrantes de la capacité soient inclines par rapport à son axe vertical sous un angle de 1 à 7,5" ce qui assure la vitesse requise de passage du produit filtré à travers les pores des parois filtrantes et garantit la vitesse de passage requise à travers la capacité de la suspension visqueuse finement dispersée. Grace b ces mesures le dispositif suivant l'invention permet d'obtenir, comparativement aux dispositifs connus, en marche continue et fiable, la déshydratation d'un écoulement de suspension admis en continu, un degré élevé de filtration de la suspension et#d'augmenter la vitesse de déshydratation. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre de versions préférées de réalisation du dispositif revendiqué pour la déshydratation d'un écoulement de suspension admis en continu, er. se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement le dispositif suivant l'invention, vu en coupe longitudinale - la figure 2 représente une autre version du dispositif suivant l'invention, pu v# en coupe longitudinale - - la figure3 est une coupe par III-III de la figure 1 ; et - la figure 4 est une coupe par IV-IV de la figure 2. Le dispositif, destiné à la déshydratation d'un écoule- ment de suspension admis en continu, comporte une capacité verticale 2 installée sur un cadre l (figures l et 2), un vibreur 3 et une pipe 4 destinée a l'évacuation du produit filtré. La capacité 2 comporte une pipe 5 destinée à l'admission continue d'un écoulement de suspension, disposée dans la partie supérieure de la capacité, et une pipe 6 destinée à évacuer la suspension épaissie et disposée à la partie inférieure de ladite capacité. La capacité 2 a une forme représentée sur les fIgures l et 2, qui va en se rétrécissant vers le bas, c'est-à-dire dans le sens de l'admission de la suspension, ainsi que des parois latérales filtrantes 7 destinées au passage du produit filtré. On peut utiliser à titre de vibreur 3 des générateurs, ou sources, de vibration connus quelconques, notamment des sources mécaniques, pneumatiques ou électriques. Le vibreur 3 est installé en dehors de la capacité 2 et a des plans transmetteurs de la vibration 8 disposés essentiellement le long des parois latérales filtrantes 7 de manière à coopérer, au cours du fonctionnement du vibreur, avec les parois latérales filtrantes 7 pour leur transmettre les vibrations. Conforuément à la version représentée sur la figure le vibreur 3 est monté sur une carcasse 9 alors que ses plans transmetteurs de la vibration 8-sont logés à proximité immédiate des parois latérales filtrantes 7 de la capacité 2 parallèlement auYdites parois et. pendant le fonctionnement du vibreur 3 les plans transmetteurs de la vibration 8 viennent en contact avec las parois latérales filtrantes 7. D'ailleurs les plans transmetteurs de la vibration 8 sont réunis au vibreur 3 au moyen de tiges, ou barres tu qui passent entre les galets guides Il du cadre 1. La carcasse 9 est réunie au cadre 1 par des amortisseurs 12. Dans les plans transmetteurs de la vibration 8 du vibreur 3, du caté des parois latérales filtrantes 7. sont msnagées des rainures longitudinales 13 (figure 3), les plans transmetteurs de la vibration 8 ayant des nervures de rigidité 14. Les extrémités 15 (figure 1) des plans transmetteurs de la vibration 8 sont rabattues à ltextéríeur, comme représenté sur la figure I, pour faciliter l'écoulement du produit filtré et éviter ## endommagement des parois filtrantes 7 pendant la marche du vibreur 3. Sous la capacité 2 est logé un collecteur 16 de produit filtré avec la pipe 4 destinée à l'évacuation du produit filtré. Suivant une autre version de réalisation du dispositif, la capacité 2 a dans sa section transversale une forme annulaire (figure 3) étant constituée d'un cylindre 17 (figure 2) à paroi continue et d'un tronc de cane 18 coaxialement installé dans ladite capacité et exécuté en un matériau filtrant. Le cylindre 17 forme la paroi extérieure de la capacité 2, alors que le tronc de cane 18 constitue la paroi intérieure de cette capacité, cette paroi formant la paroi latérale filtrante 7 de la capacité 2 qui va en se rétrécissant vers le bas. La sortie de la suspension épaissie s'effectue à travers une fente annulaire 19 qui communique avec la pipe 6. Dans cette version, le vibreur 3 et ses plans transmetteurs de la vibration 8 sont montés à l'intérieur du tronc de cane 18 suivant la hauteur de celui-ci. Les plans transm.etteurs de la vibration 8 sont rendus r i du vibreur 3 et du tronc de cane 18 par des nervures 20, les p1ans# transmetteurs de la vibration 8 ayant une forme identique à celle de la paroi filtrante 7 et ont du caté de la paroi filtrante 7 des rainures longitudinales 21 (figure 4). Le tronc de cône 18 (figure 1) dans sa partie inférieure se transforme en pipe 4 destinée à l'évacuation du produit filtré la partie inférieure du plan transmetteur de la vibration 8 étant percée d'orifices 22 destinés à évacuer le produit filtré des rainures 21 à intérieur du tronc de cerne 18. te vibreur 3 et le tronc de cane 18 sont suspendus au couvercle 23 du cylindre 17 par l'intermédiaire d'amortisseurs 24. ta pipe, dans sa sortie du fond incliné 25 du cylindre 17 traverse un Joint d'étanchéIté quelconque 26 de genre connu. Les parois latérales filtrantes 7 de la capacité 2 suivant les figures 1 et 2, sont réalisées en un tissu, notarrent en un tissu de capron ou de polypropylène, et sous une certaine inclinaison par rapport à l'axe vertical de la capacité 2, d'un angle r = à > 7,5 . Les parois filtrantes 7 de la capacité 2, selon la figure I, sont rattachées C ladite capacité par des brides 27. La paroi filtrante 7 de la capacité 2, selon la figure 2, est rattachée par des colliers 28 aux plans transmetteurs de la vibration 8. te dispositif fonctionne de la manière suivante un écoulement de suspension arrive par la pipe 5 (figures 1 et 2) d'en haut dans la capacité verticale 2 et y descend par gravité. La vibration émise par le vibreur 3 est encaissée par les plans 8 transmetteurs de la vibration qui l'impriment aux parois latérales filtrantes 7. Dans ce cas, les déformations élastIques dues aux vibrations se propagent dans une direction perpendiculaire à la direction de l'écoule- ment de la suspension. Sous l'action des déformations élastiques, dues aux mouvements vibratoires, les particules solides de la suspension se déplacent dans le sens de la propagation de la vibration, c'est-à-dire en s'éloignant de la paroi filtrante 7. La phase liquide de la suspension se déplace en sens inverse, et le produit de filtration, qui résulte de sa traversée da la paroi filtrante 7, descend le long des plans transmetteurs de la vibration 8. Le produit filtré est évacué hors du dispositif par la pipe 4. Au fur et à mesure de sa descente dans la capacité 2, la suspension devent plus épaisse par élimination du liquide qu'elle contient. La suspension épaissie jusqu'à un taux requis est évacuée par la pipe 6, l'admission de la suspension, l'évacuation du produit filtré et de la suspension épaissie étant réalisées dans la direction indiquée par des flèches sur les figures 1 et 2. L'écoulement de produit filtré sur les plans transmetteurs de la vibration S et la paroi filtrante 7, en cas de vibrations retourne partiellement å travers cette paroi filtrante 7 et lave ses pores de ce fait. Ainsi, parallèlement à la filtration il y a régénération, c'est-a- dire décolmatage de la surface filtrante. La présence des rainures longitudinales 13 (figure 3) et 21 (figure 4), dans les plans 8 transmetteurs de la vibration, accélère l'écoulement du produit filtre. Dans 12 version de réalisation du dispositif suivant les figures 2 à 4, où les plans transmetteurs de la vibration 8 sont solidaires des parois filtrantes 7, la vibration est transmise avec une amplitude qui varie en fonction de la hauteur de couche de la suspension conforméaent à la densité de la suspension qui est également fonction de la hauteur. Cela augmente le taux de déshydratation de la suspension. L'efficacité optimale de la déshydratation de la suspension est atteinte lorsque l'angle d'inclinaison des parois filtrantes 7 est compris entre 1 et 7,5 , c'est-à-dire lorsqu'on réalise la vitesse de passage requise de la phase liquide à travers les pores de la surface filtrante. Grâce à l'augmentation de la vitesse de filtration de la suspension réalisée dans le dispositif revendiqué son taux de déshydratation s'accroît lui-aussi. REVE#DICATi0NS l. Dispositif pour la déshydratatior d'un écoulement de suspension admis en continu, comportant une capacité verticc'- pipes destinées respectivement à l'admiission de la suspension et à i::#va cuation de la suspension épaissie. ladite capacité-allant en se rétrécissant vers le bas et ayant des parois latérales filtrantes pour le passage du produit filtré, un vibreur et une pipe pour ltévacuation du produit filtré, ce dispositif étant caractérisé en ce que ledit vibreur est installé en dehors de la capacité et a des plans transmetteurs de la vibration disposés essentiellement la long des paroIs latérales filtrantes de manière à coopérer, pendant la marche du vibreur.' avec les parois latérales filtrantes pour leur imprimer la vibration. 2, Dispositif suivant la revend cation 1, caractérisé en ce que les plans transmetteurs de la vibration du vibreur sont disposés à proximité immédiate des parois latérales filtrantes de la capacité et parallèlement à celles-ci. 3. Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que, dans les plans transmetteurs de la vibration du vibreur, du ceté des parois latérales filtrantes, sont ménagées des rainures longitudinales. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lorsque la capacité est réalisée sous forme de cylindre à paroi continue et d'un tronc de cône coasialement installé dans ladite capacité, un matériau filtrant étant utilisé, pour la réalisation des parois latérales filtrantes de la capacité; les plans transmetteurs de la vibration sont installés à l'intérieur dudit tronc de carte suivant sa hauteur et en sont solidaíres, ce tronc de cône se transformant dans sa partie inférieure en une pipe destinée à l'évacuation du produit filtré. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que les parois latérales filtrantes de ladite capacité sont réalisées en tissu. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les parois filtrantes latérales de la capacité sont inclinées sur son axe vertical d'un angle de 1 à 7,50,