Brevet FR2440228A1 — publié le 19800530

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux tambours filtrants, et elle vise en particulier un filtre comportant un tambour filtrant rotatif destiné à déshydrater des matériaux se présentant sous la forme de mélanges de matières premières contenant des liquides, par exemple des suspensions de fibres de pâte ou de pulpe de cellulose. De tels filtres peuvent être utilisés avantageusement pour le lavage de la matière. L'invention vise plus précisément un dispositif râcleur pour détacher une bande ou un ruban de matière d'un tambour filtrant. Pour réaliser la déshydratation des suspensions de fibres de pâte de cellulose, on utilise des filtres qui comprennent un tambour filtrant con çu de façon à tourner en étant partiellement immergé dans la suspension. Un tel tambour rotatif comprend un carter muni d'ouvertures filtrantes, sur lequel est fixé le tamis filtrant. En général, on prévoit un carter interne qui est dépourvu de telles ouvertures. Entre les deux carters sont disposées des parois de séparation qui s'étendent de façon sensiblement rectiligne dans la direction longi tudinale du tambour, et qui divisent l'espace intermédiaire entre les deux carters en cellules, appelées cellules d'aspiration.Dans les filtres sous vide, dits "sans valve", les cellules d'aspiration sont reliées à des conduits de drain ou d'aspiration, qui sont recourbés vers l'extérieur, en considérant le sens de rotation du tambour, et dans lesquels est créé un vide lors de la rotation du tambour. Dans d'autres systèmes de filtre, les cellules d'aspiration sont reliées à une conduite d'aspiration fixe, par l'in termédiaire d'une ou de plusieurs valves. En raison du vide créé dans les cellules, le liquide de la suspension de fibres s'écoule dans les cellules, et il quitte la matière sur l'extérieur du tambour filtrant, si bien que l'on obtient une bande ou ruban de pulpe ou de pâte. En raison du vide, la bande de pâte est en outre déshydratée, lorsqu'elle se déplace en dehors et au-dessus de la suspension, sous l'action de la rotation du tambour.La bande de pâte est enlevée du tamis filtrant, en un emplacement qui est généralement situé àune certaine distance au-dessus du niveau de la suspension, sur le coté du tambour orienté vers le bas. Cette élimination de l'eau est rendue possible par le fait que le vide dans les cellules, à cet emplacement, est remplacé par la pression atmosphérique. Cette invention peut également s'appliquer aux filtres type dans lequel la bande ou le ruban de pâte est formé en raison du fait que le niveau de la suspension, à l'extérieur du tambour, est sensiblement plus élevé que le niveau du filtrat, à l'intérieur du tambour. On utilise différents dispositifs pour enlever ou détacher la bande de pâte, par exemple des rouleaux ou galets d'enlèvement lisses ou pourvus de rainures. Le dispositif d'enlèvement le plus simple est constitué par une lame ou couteau râcleur situé à une petite distance, d'environ 2 à 7 cm, du tamis filtrant. L'enlèvement de la bande de pâte est généralement facilité en pulvérisant un fluide, tel que de l'air, de la vapeur ou un liquide, dans l'espace compris entre la lame râcleuse et le tamis ou le tissu filtrant. Afin d'éviter toute déviation importante, la lame râcleuse est conçue de façon à reposer sur un support qui est rigide à l'encontre des déformations, et qui est supporté par ses extrémités. Ces dernières années, on a été amené, pour augmenter encore le rendement, à réaliser des filtres mettant en oeuvre des tambours et des lames ou couteaux râcleurs très longs, pouvant présenter des longueurs allant jusqu'à 6 mètres, dans la direction axiale du tambour. Dans les tambours de filtres extrêmement longs, de l'ordre de 10 à 12 mètres, le support est réalisé en deux parties, qui sont également supportées par leurs extrémités. Compte tenu du faible espace libre séparant la lame râcleuse du tissu ou tamis filtrant, il est de la plus haute importance que le support de la lame ne subisse pas de déformation, car autrement, la lame pourrait endommager le tissu filtrant. Même lorsque le support maintenant la lame râcleuse est réalisé de façon à présenter une grande rigidité, il peut encore se produire des déformations, par suite des contraintes thermiques. Avant de commencer les opérations de filtration, par exemple dans les installations de lavage des matériaux appelés "matières brunes", les tambours filtrants sont souvent entraidés en rotation dans une liqueur chaude à environ 90"C, et, simultanément, le tissu filtrant est nettoyé par pulvérisation d'un fluide, par exemple d'une liqueur ayant la mEme température, ou de la vapeur. Dans les filtres des installations de blanchiment de pâte à papier, la liqueur est remplacée par de l'eau chaude, de préférence de l'eau blanche.Le tambour filtrant est ainsi sensiblement chauffé, et la chaleur se répand en premier lieu sur la surface inférieure du support, c'est-à-dire sur le coté qui fait face au tambour filtrant. La surface inférieure se dilate donc davantage que la surface supérieure. En conséquence, la lame râcleuse prend une forme d'arc de cercle, c'est-à-dire que la distance la séparant du tambour devient plus petite au centre de la lame qu'à ses extrémités. Afin d'éviter toute interférence entre la lame râcleuse et le tambour filtrant, cette distance doit être augmentée jusqu'à une valeur indésirable, qui implique que, lors du fonctionnement, la bande ou le ruban de pâte est détaché de façon défectueuse aux extrémités de la lame.Des contraintes thermiques dans les lames ou les couteaux râcleurs, ainsi que dans leurs supports, provoquent souvent une destruction des tissus filtrants, qui sont très coûteux. Cette invention a pour but d'éliminer ces inconvénients, et elle vise, en conséquence, un dispositif râcleur pour détacher une bande de matériau d'un tambour filtrant faisant partie d'une installation de filtration destinée à déshydrater des mélanges de matériaux contenant des liquides, tels que, notamment, des suspensions de fibres de pâte de cellulose, qui comprend un support s'étendant le long du tambour filtrant, une lame râcleuse fixée sur ledit support, près du tambour filtrant, et des buses pour pulvériser un premier fluide contre l'espace délimité entre la lame râcleuse et le tambour filtrant, ce dispositif étant caractérisé en ce que ledit support est creux, et comprend : une chambre antérieure, située très près de la lame racleuse, qui communique avec lesdites buses et s'détend le long de tout le support une chambre postérieure, qui occupe la plus grande partie du support et qui communique avec des buses fixées audit support pour pulvériser un second fluide contre le tambour afin de nettoyer ce dernier ; des conduits pour amener ledit premier fluide à la chambre antérieure, et des conduits pour délivrer le second fluide,à une température sensiblement constante, à la chambre postérieure. Ainsi, dans ce dispositif, le fluide devant être pulvérisé contre l'intervalle séparant la lame râcleuse du tambour filtrant, et le fluide assurant le nettoyage du tambour filtrant sont délivrés au travers du support de la lame racleuse, si bien que les différentes parties constituant le support sont maintenues sensiblement à la même température. Selon une caractéristique de cette invention, le fluide peut être de l'air, de la vapeur ou un liquide. On réalise en même temps un nettoyage efficace du tissu filtrant. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence au dessin annexé, quien illustre un exemple de réalisation non limitatif. Sur le dessin - la Figure 1 représente, en élévation frontale, un filtre muni d'un dispositif râcleur selon l'invention; ; et, - la Figure 2 est une coupe selon II-II de la Figure 1. Le filtre comprend un tambour filtrant rotatif qui est partiellement immergé dans un récipient 2, contenant une suspension de fibres 3. Un couteau ou lame râcleuse 4 est disposé à proximité du tambour, afin de détacher la bande ou le ruban de pulpe ou de pâte qui, sous l'action du vide, adhère au tambour du filtre 1 et se déplace avec celui-ci. Cette lame râcleuse 4 est fixée à un support 5 qui est creux, et qui est délimité par une paroi supérieure 6, par une paroi inférieure 7 et des parois d'extrémités. Des buses ou tuyères 8, pour projeter de l'air, sont disposées sur la partie antérieure du support, c'est-à-dire sur la partie située le plus près de l'emplacement où la pulpe ou la pâte est enlevée. Ces buses 8 sont fixées sur le support 5, et elles communiquent avec une chambre antérieure 9, située dans la partie antérieure du support. Dans les parois d'extrémité du support 5, la chambre antérieure 9 communique avec des conduitsd'alimentation 10 pour de l'air sous pression, notamment à 0,1 - 3 bars, de préférence à environ 0,3 bar. Sur la partie postérieure du support sont positionnées des buses de pulvérisation de liquide 11, de préférence de liqueur. Ces buses 11 communiquent avec une chambre postérieure 12, qui occupe la plus grande partie de l'enceinte interne du support. Cette chambre postérieure 12 communique avec des conduits 13 d'alimentation en liquide. Dans le mode de réalisation représenté sur le dessin, le support de la lame râcleuse peut être déplacé vers le haut autour d'un axe de rotation qui cothcide avec l'axe des conduits 10, 13. I1 est ainsi possible de nettoyer facilement les buses 8, lorsque le besoin s'en fait sentir. En variante, les conduits peuvent être réalisés sous la forme de conduits ou de tuyaux flexibles, qui sont reliés en un point situé à proximité de l'axe de rotation. L'intervalle séparant la lame râcleuse 4 du tambour 1 peut être réglé par l'intermédiaire d'écrous ou de vis 14 ou similaires, qui coopèrent avec des organes fixes 15, faisant office de butées. Avant de commencer les opérations de filtration, on fait tourner le tambour filtrant dans une liqueur chaude, à une température de l'ordre de 90"C, et, en même temps, on amène une liqueur à la meme température au travers du conduit 13, vers la chambre postérieure 12, dans le support de lame râcleuse 5. A partir de cette lame, la liqueur est pulvérisée contre le tambour filtrant, au travers des buses 11, afin de nettoyer le tambour. Les parois supérieure et inférieure 6, 7 du support de la lame râcleuse 5 sont ainsi chauffées de façon uniforme, et le support 5 ainsi que la lame 4conservent leur forme rectiligne. Lorsque le filtre est en fonctionnement, le nettoyage par pulvérisation du tissu du filtre peut se poursuivre sans interruption, étant donné qu'en général, un tel nettoyage s'avère nécessaire. Par ailleurs, l'alimentation en liqueur peut hêtre interrompue, étant donné que la bande,ou le ruban de pâte, passe, pendant le fonctionnement, par-dessus la paroi supérieure de la lame râcleuse, ce qui a pour effet de maintenir, dans cette paroi supérieure, la meme température que dans la paroi inférieure. L'enlèvement de la bande de pâte ou de pulpe est facilité par la pulvérisation de l'air,au travers des buses 8, dans l'intervalle entre la lame 4 et le tambour 1. I1 demeure bien entendu que cette invention ntestpas limitée à l'exemple de réalisation ni à l'exemple d'application décrits ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Dispositif râcleur pour détacher une bande de matériau d'un tambour filtrant faisant partie d'une installation de filtration destinée à déshydrater des mélanges de matériaux contenant des liquides, tels que, notamment, des suspensions de fibres de pâte de cellulose, qui comprend : un support s'étendant le long du tambour filtrant, une lame râcleuse fixée sur ledit support, près du tambour filtrant, et des buses pour pulvériser un premier fluide contre l'espace délimité entre la lame râcleuse et le tambour filtrant, ce dispositif étant caractérisé en ce que ledit support (5) est creux, et comprend : une chambre antérieure (9), située très près de la lame râcleuse (4), qui communique avec lesdites buses (8) et s'étend le long de tout le support ; une chambre postérieure (12), qui occupe la plus grande partie du support (5) et qui communique avec des buses (11) fixées audit support pour pulvériser un second fluide contre le tambour (1) afin de nettoyer ce dernier ; des conduits (10) pour amener ledit premier fluide à la chambre antérieure (9), et des conduits (13) pour délivrer le second fluide, à une température sensiblement constante, à la chambre postérieure (12). 2 - Dispositif râcleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (5) de lame râcleuse est monté à pivotement à ses extrémités, de façon à être mobile à partir du tambour filtrant (1).