Brevet FR2430800A1 — publié le 19800208

La présente invention se rapporte aux installations d'épuration des liquides et a notamment pour objet un épurateur centrifuge de liquides. Il est le plus avantageux d'utiliser l'épurateur centrifuge réalisé suivant la présente invention pour épurer les liquides (huiles, carburants, etc...) des impuretés mécaniques qui y sont contenues. On connait un épurateur centrifuge de liquides comprenant un arbre creux disposé verticalement, fixé sur une embase d'une manière immobile et pourvu d'une entrée et d'une sortie pour le passage du liquide. Sur ledit arbre est monté un rotor cylindrique reposant dans les paliers lisses et comportant un corps, une douille sur laquelle est fixée une bande en forme de spirale, ainsi que des roues à ailettes, l'une inférieure et l'autre supérieure, disposées respectivement au-dessus et au-dessous de la spirale. Entre les spires voisines de la spirale formée par la bande, parallèlement à l'arbre et radialement, on dispose l'une après l'autre des garnitures qui forment avec la bande précitée des fentes concentriques. Des cavités formées par les brides des roues à ailettes et les bouts de la spirale de la bande servent au passage du liquide à épurer vers les fentes et àlrezsEflon du liquide épuré. Dans les fentes précitées, sous lwaction du champ des forces centrifuges, se produit la séparation des particules mécaniques du liquide, lesdites particules se déposant sur la surface de la bande. Dans un tel épurateur, au fur et à mesure de la diminution du jeu entre les spires voisines de la spirale, lsen- traSnement des particules, déposées par le courant de liquide, staccroRt, ce qui se manifeste surtout en cas d'augmentation du débit, ainsi que lors de l'épuration de liquides présentant une différence relativement faible--des densités des milieux dispersif et de dispersion, ce qui conduit à une altération du degré d'épuration du liquide. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés. La présente invention vise, dans ce but, un épurateur centrifuge de liquides, dans lequel la construction de la bande du rotor permettrait d'améliorer l'épuration des liquides vis-à-vis des impuretés mécaniques. Ce but est atteint du fait que dans un épurateur centrifuge de liquides comprenant un arbre creux disposé verticalement et fixé sur une embase d'une manière immobile, ledit arbre comportant une entrée de liquide et une sortie de liquide qui communiquent avec des cavités correspondantes d'un rotor cylindrique monté sur l'arbre précité, dans le corps duquel est disposée d'une manière coaxiale par rapport audit arbre creux une douille sur laquelle est fixée une bande en forme de spirale, entre les spires voisines de laquelle, parallèlement à l'arbre sont disposées radialement l'une après l'autre des garnitures qui forment avec la bande des fentes pour le passage du liquide, suivant l'invention ladite bande comporte des nervures de rigidité longitudinales disposées suivant sa hauteur à une certaine distance l'une de l'autre, et orientées par leur convexité vers l'arbre creux. Il est avantageux que la hauteur de chaque nervure de rigidité soit sensiblement de 1/10 à 6/10 de la distance entre les spires voisines de la spirale, et que le pas entre le Xervures de rigidité voisines soit sensiblement de 2/10 à 4/100 de la hauteur de la bande. il est aussi avantageux que-celle des surfaces de chaque nervure de rigidité qui est orientée face au sens d'écoulement du liquide, forme avec la surface de la bande un angle sensiblement égal à 900. Le choix de la hauteur de la nervure de rigidité, de l'angle d'inclinaison et du pas des nervures de rigidité dans les limités précitées, permet d'assurer une efficacité maximale de l'épuration du liquide et une accumulation maximale de dépôts sur la surface de la bande, ce qui permet à son tour de prolonger davantage le temps de fonctionnement de l'épurateur centrifuge sans évacuation du dépit du rotor. L'épurateur centrifuge de liquides, réalisé suivant la présente invention permet d'améliorer de plusieurs fois la finesse d'épuration, surtout s'il s'agit de particules d'impuretés dont la densité est relativement faible, par exemple de caoutchouc. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description, qui va suivre, d'un exemple de réalisation non limitatif illustré par les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente l'épurateur centrifuge de liquides, suivant l'invention (vue en coupe longitudinale) - la figure 2 représente- une vue fragmentaire en section transversale de la bande en spirale - la figure 3 représente une vue développée de la bande avec les garnitures - la figure 4 représente 1' endroit A de la figure 1 å échelle agrandie L'épurateur centrifuge de liquides comporte un arbre creux 1 (figure 1) qui est fixé d'une manière immobile par son bout inférieur sur une embase 2.Dans sa partie inférieure la cavité 'B2' de l'arbre 1 communique avec un raccord 3 qui sert d'entrée pour le liquide à épurer dans l'épurateur, ainsi qu'avec un raccord 4 pour l'évacuation du liquide épuré. Le bout fixé de l'arbre 1 est fermé par une bride 5. Sur 11 arbre 1 est monté par l'intermédiaire de paliers 6 et 7 un rotor cylindrique 8 qui sert à faire tourner le liquide à épurer. Sur le bout supérieur de l'arbre 1 est disposé un disque de poussée 9 qui relie au raccord 4 la cavité intérieure du rotor 8, par l'îitermédiaire d'un tube 10 disposé à l'intérieur de la cavité "B" de l'arbre 1. Le disque de poussée 9 sert à pomper le liquide à épurer et constitue en même temps un palier de butée supérieur pour le rotor 8. Dans la partie médiane de l'arbre 1 on a prévu des orifices Il pour alimenter en liquide la cavité du rotor 8. Le rotor 8 comprend une douille 12 sur laquelle est enroulée une bande 13 en forme de spirale, entre les spires de laquelle, parallèlement à l'arbre 1, sont disposées radialement l'une après l'autre des garnitures 14 (figure 12) formant avec les spires de la bande 13 des fentes 15, dont la valeur des intervalles est déterminée par l'épaisseur des garnitures 14. Dans la douille 12 sont introduites à la presse des roues à ailettes, dont l'une inférieure 16 et l'autre supérieure 17, disposées respectivement au-dessous et au-dessus de la spirale de la bande 13. La roue à ailette inférieure 16 présente une partie cylindrique 18 au moyen de laquelle elle est engagée sur l'arbre 1 ; elle comporte une bride 19 avec des arêtes 20 disposées d'une manière radiale et régulière suivant la circonférence, et une partie inférieure réalisée sous forme d'une poulie 21, au moyen de laquelle, par l'intermédiaire d'une commande à courroie trapézoldale (non représentée), le rotor 8 est relié au dispositif d'en tratnement (non représenté). La roue à ailettes6 est destinée à faire tourbillonner le liquide et à centrer le rotor dans le palier 6. La roue à ailettes supérieure 17 comporte une partie cylindrique 22 au moyen de laquelle elle est engagée sur l'arbre 1, une bride, 23 avec des arêtes 24 disposées radialement et régulièrement suivant sa circonférence, et sert à centrer le rotor 8 dans le palier 7 et à faire tourbillonner le liquide. Pour amener le liquide dans les fentes 15 on utilise la cavité "C" formée par la douille 12 et l'arbre 1, les conduits radiaux 25 formés par les arêtes 20 et la bride 19 de la roue à ailettes 16 et le bout inférieur de la spirale de la bande 13. Pour évacuer le liquide. des fentes 15, on utilise des conduits radiaux 26 formés par le bout supérieur de la spirale de la bande 13, la bride 23 et les arêtes 24 de la roue à ailettes 17. Le rotor 8 est fermé par un corps 27 qui est fixé sur la bride 19 de la roue à ailettes 16 par un anneau à ressort 28. Dans la partie supérieure du corps 27 est prévu un orifice pour l'échappement de l'air lors du remplissage du rotor par le liquide, cet orifice étant fermé par un bouchon 29. Afin d'interdire les fuites de liquide hors du rotor 8, un dispositif d'étanchéité 30 est prévu entre la roue à ailettes inférieure 16 et l'arbre 1. Pour amener du liquide épuré au dispositif d'étanchéité 30 et au palier 6, dans l'arbre 1 est réalisé un conduit 31. La bande 13 comporte des nervures de rigidité 32 réali sées sur ladite bande longitudinalement comme on le voit sur la figure 3. Les nervures de rigidité sont orientées par leur convexité vers arbre 1, comme on le voit sur la figure 2. La hauteur "a" (figure 4) de chaque nervure de rigidité 32, choisie par voie expérimentale, a une valeur comprise de préférence entre 1/10 et 6/10 de la valeur de la distance "hot' entre les spires voisines de la spirale. Les nervures de rigidité 32 sont réparties suivant toute la hauteur de la bande, avec un pas "b" dont la valeur est comprise de préférence entre 2/10 et 4/100 de la hauteur H" de la bande. Celle (33) des surfaces de vaque nervure de rigidité 32 qui est disposée face au sens d'écoulement du liquide, montré par la flèche "D", forme avec la surface de la bande 13 un angle "o(" sensiblement égal à 900. Une telle disposition et une telle hauteur des nervures de rigidité 32 assurent l'épuration la plus efficace du liquide par l'épurateur centrifuge. Le fonctionnement de l'épurateur centrifuge de liquides est le suivant. Le rotor 8 remplie liquides est entratné en rotation par un dispositif d'entratnement (non représenté) par l'intermédiaire d'une commande à courroie trapézordale (non représentée). Le liquide à épurer passe par le raccord 3 et arrive dans l'épurateur centrifuge. Le sens de mouvement du courant est montré par les flèches "D". En passant par la cavité "Bn, les orifices Il pratiqués dans l'arbre 1 et la cavité "C", le liquide arrive dans lesoenduits radiaux 25.Ici le liquide est mis en rotation par les arêtes 20 de la roue 16 jusqu'à la vitesse angulaire du rotor 8 et arrive dans les fentes 15.Les particules d'impuretés dont la densité est différente de celle du liquide à épurer se déposent sous lteffet des forces centrifuges sur la surface de la bande 13, tandis que le liquide épuré arrive à travers les conduits 26 dans le disque de poussée 9, d'où il est acheminé sous pression par le tube 10 et le raccord 4 vers l'utilisateur (non représenté). Les particules d'impuretés dont la densité est proche de celle du liquide à épurer sont entratnées par le courant de liquide suivant la surface de la bande 13 jusqu'à ce qu'elles rencontrent l'obstacle constitué par la surface 33 de la nervure de rigidité 32.Le déplacement des particules sur-la surface 33 de la nervure de rigidité 32 est empêché par la force centrifuge orientée dans le sens opposé à celui du déplacement des particules. Les particules précitées s'accumulent près de la surface 33 des nervures de rigidité 32 jusqu'au moment où la hauteur du dépôt devient égale à celle "a" des nervures de rigidité 32. La quantité et la grandeur minimale des particules d'impuretés déposees sur la surface de la bande 13 dépendent du choix du pas de disposition "b" et de la hauteur "a" des nervures de rigidité 32. Le fait que la hauteur "a" de chaque nervure de rigidité 32 se trouve notamment dans les limites de 1/10 à 6/10 de la distance "h" séparant les spires voisines de la spirale, et que le pas "b" entre les nervures de rigidité 32 voisines soit de 2/10 à 4/100 de la hauteur "H" de la bande, assure le meilleur degré d'épuration du liquide et une accumulation maximale des dépôts d'impuretés sur la surface de la bande 13. L'épurateur centrifuge décrit ci-dessus permet notamment d'éliminer des carburants des particules de valeur granulométrique allant jusqu'à 1,5 , avec un rendement allant jusqu'à 50 l/mn, ou de débarasser les huiles de particules allant jusqu'à 3 > , avec un rendement allant jusqu'à 30 l/mn. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont éxécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Epurateur centrifuge de liquides, du type comportant un arbre creux disposé verticalement et monté immobile sur une embase, ledit -arbre comportant, pour le liquide -à épurer, une entrée et une sortie mises en communication avec des cavités correspondantes d > un rotor cylindrique monté sur ledit arbre et dans le corps duquel est disposée coaxialement audit arbre creux une douille sur laquelle est fixée une bande en forme de spirale entre les spires mutuellement voisines de laquelle, parallèlement à l'arbre creux, sont disposées radialement l'une après l'autre des garnitures qui forment avec ladite bande des fentes pour le passage du liquide, caractérisé en ce que la bande présente des nervures de rigidité longitudinales réparties suivant sa hauteur à une certaine distance l'une de l'autre et orientées par leur convexité vers l'arbre creux. 2. Epurateur centrifuge de liquides, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de la hauteur de chaque nervure de rigidité est comprise sensiblement entre 1/10 et 6/10 de la valeur de la distance entre les spires mutuellement voisines de la spirale, et que le pas de répartition des nervures de rigidité mutuellement voisines est comprise de préférence entre 2/10 à 4/100 de la valeur de la hauteur de la bande. 3. Epurateur centrifuge de liquides suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que celle des surfaces de chaque nervure de rigidité qui est disposée face au sens d'écoulement du liquide forme avec la surface de la bande un angle sensiblement égal à 900.