Brevet FR2467260A1 — publié le 19810417

L'invention se rapporte à un procédé d'exploita- tion d'une installation de traitement de vieux papiers, comprenant un triturateur en aval duquel, par rapport au sens de la circulation de la suspension de pâte, est monté un dispositif comprenant une enveloppe dans laquelle se trouve une chambre fermée de dissolution, un rotor commandé par un moteur et un tamis sur l'autre côté duquel se trouve une chambre à pâte à papier finie dont part une canalisation par laquelle cette pâte est dirigée vers l'extérieur, au moins une canalisation de détritus partant de la chambre de disso- lution et évacuant les impuretés de cette dernière. L'invention se rapporte également à une instal- lation pour la mise en oeuvre de ce procédé et comprenant un triturateur en aval duquel, par rapport au sens de la circu- lation de la suspension de pâte, est monté un dispositif comprenant une enveloppe dans laquelle se trouve une chambre fermée de dissolution, un rotor commandé par un moteur ainsi qu'un tamis de l'autre côté duquel se trouve une chambre à pâte à papier finie dont part une canalisation par laquelle passe cette pâte, au moins une canalisation de détritus par laquelle passent les impuretés devant être évacuées partant de la chambre de dissolution. Les brevets de la République fédérale d'Allemagne NI 27 21 882 et 27 57 580 décrivent des instal- lations de ce type. Le dispositif monté en aval du triturateur et dénommé triturateur secondaire ou dépastilleur est décrit par exemple dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique NI 3 942 728. Dans les installations connues, le débit de la suspension évacuée était constant et soit le débit de la circulation dans la canalisation de détritus était uniforme, soit une vanne montée sur cette canalisation de détritus était ouverte périodiquement de manière régulière. L'évacua- tion de la suspension chargée d'impuretés était donc indépen- dante de la teneur en impuretés telles que morceaux de feuille, morceaux de papier ne pouvant pas être imprégnés et incomplètement dissolus ou particules lourdes, etc. Ces impuretés se trouvant de manière irrégulière dans le vieux papier devant être traité, il fallait adopter l'intensité de l'élimination, c'est-à-dire le débit de la suspension prélevée, de manière qu'il soit suffisamment grand pour qu'il n'y ait pas à craindre le colmatage du dispositif, même en présence de la quantité maximale d'impuretés pouvant se trouver dans le vieux papier. Il en résultait toutefois des pertes considérables d'énergie et aussi de pâte à papier finie, car dans le cas normal, une quantité trop grande de pâte à papier finie devait être soutirée avec les impuretés et une partie seulement de cette pâte à papier finie était récupérée. L'invention a pour objet un procédé et un dispo- sitif permettant de mieux adapter que jusqu'à présent l'éli- mination de la suspension par la canalisation de détritus à la teneur réelle en impuretés, aussi bien lourdes que légères. Selon une particularité essentielle du procédé de l'invention, il consiste essentiellement à déterminer le couple du rotor et à commander l'élimination de la suspension par la canalisation de détritus en fonction du couple du rotor de manière qu'en cas d'élévation de ce couple, l'élimi- nation par la canalisation de détritus soit amplifiée, et inversement. L'installation selon l'invention pour la mise en oeuvre de ce procédé se caractérise essentiellement en ce que le rotor est équipé d'un dispositif de mesure destiné à la détermination de son couple, le signal de mesure de ce dispo- sitif étant envoyé à un régulateur et la canalisation de pâte à papier finie et/ou la canalisation de détritus sont équipées d'un organe étrangleur commandé par le régulateur qui effectue le réglage du débit de la suspension évacuée par la canalisation de détritus en fonction du couple momentané du rotor en amplifiant cette élimination par la canalisation de détritus en cas d'élévation du couple et inversement. Il a été observé en effet que la résistance de la suspension se trouvant dans la chambre de dissolution à la rotation du rotor et donc que le couple devant être exercé par le rotor augmentent avec l'augmentation de la teneur en impuretés légères telles que mentionnées. Le couple exercé par le rotor à une certaine vitesse peut donc être utilisé en indication de la teneur en impuretés légères de la suspension se trouvant dans le dispositif. L'évacuation ou l'élimination par la canalisation de détritus peut donc être effectuée sélectivement lorsque la teneur en impuretés augmente. Par ailleurs, en cas de faible teneur ou d'absence d'impuretés légères, il est possible de réduire fortement l'évacuation par la canalisation de détritus- avec pour conséquence une économie notable d'énergie et une réduction de la perte en matière fibreuse qui se produit avec chaque élimination. De plusles machines de triage.montées en aval et destinées au traitement des détritus éliminés sont soulagées. Le moteur de commande du rotor tourne de préférence à vitesse sensiblement constante et ainsi la puissance momentanée du moteur de commande est utilisable pour la détermination du couple du rotor. L'organe étrangleur peut être monté sur la cana- lisation à pâte à papier finie, le dispositif de réglage commandant cet organe étrangleur en provoquant sa fermeture en cas d'accroissement du couple du rotor. Mais l'organe étrangleur peut aussi être monté dans la canalisation de détritus et, dans ce cas, le dispositif de réglage le commande en provoquant son ouverture en cas d'accroissement du couple du rotor. Il est bien entendu que l'installation peut comprendre les deux organes étrangleurs. Dans ce cas, ils peuvent être manoeuvrés en sens inverses. La variation du débit dans la canalisation de détritus peut être continue. Mais il est aussi possible de procéder à l'ouverture et à la fermeture de l'organe étrangleur de manière discontinue à certains intervalles de temps par entrées en fonction et coupures du processus de régulation, le dispositif de réglage commandant alors la durée et/ou la fréquence des temps d'ouverture et de fermeture de l'organe étrangleur. Comme mentionné précédemment, le moteur peut tourner à vitesse sensiblement constante et un organe de mesure destiné à déterminer la puissance électrique du moteur et monté sur les conducteurs d'alimentation en énergie de ce dernier est utilisé pour la détermination du couple du rotor. L'invention va être décrite plus en détail en regard du dessin annexé-à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: - la figure 1 est un schéma d'une installation conforme à l'invention; et - les figures 2 et 3 sont des diagrammes de modes possibles de commande de l'organe étrangleur. L'installation représentée comprend un tritura- teur 1 de type connu équipé d'un rotor 2 à axe vertical qui est commandé par un moteur 3. Une plaque perforée 4 se trouvant sous le rotor 2 délimite une chambre 5 d'évacuation de la matière contenant de la pâte à papier finie et dont part une canalisation de liaison 6 aboutissant à un dispositif 7 d'élimination des impuretés lourdes. Une pompe 8 de refoulement-de la matière en dissolution est montée sur la canalisation de liaison 6. Le triturateur 1 est équipé d'un sas 10 d'élimi- nation des impuretés lourdes séparées dans le triturateur. La référence 11 désigne des balles de vieux papier qui sont introduites dans le triturateur 1. Par ailleurs, une flèche 12 indique l'admission d'eau de dissolution. Le dispositif séparateur 7, qui peut être conformé de la manière d'un hydrocyclone, comprend un sas 13 d'élimination des impuretés lourdes séparées. En général, une batterie de plusieurs hydrocyclones montés en parallèle est utilisée en cet emplacement. Une canalisation de liaison 14 partant du dispositif séparateur 7 aboutit à un dépastilleur 15 pouvant être conformé par exemple de la manière décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 942 728 (ou le brevet de la République fédérale d'Allemagne NO 23 45 735). Ce dépastilleur, qui loge un rotor 17 commandé par un moteur 16, comprend une entrée 18 de la suspension de pâte devant être traitée, une sortie 20 de la pâte à papier finie, une sortie 21 des matières légères devant être éliminées ainsi qu'une sortie 22 des matières lourdes devant être éliminées. Une canalisation 23 à détritus raccordée aux sorties 21 et 22 aboutit à un secoueur à balourd 24 équipé d'un crible mobile 25. Le liquide contenant des fibres et passant par le crible est recyclé par une canalisation 26 dans le triturateur 1. Conformément à l'invention, un dispositif 28 de mesure de la puissance électrique absorbée par le moteur 16, par exemple un wattmètre, est monté sur le- conducteur 27 d'alimentation en énergie de ce moteur de commande 16. Le signal de mesure du dispositif 28 est envoyé par un conducteur 30 de transmission de signaux à un régulateur 31 qui le compare avec un signal de consigne 32. Le régulateur 31 est relié par des conducteurs 33, 33' de transmission de signaux à des dispositifs de commande de vannes 34, 34' se trouvant aux sorties 21 et 22 du dépastilleur 15. Par ailleurs, un conducteur 35 de transmission de signaux relie le régulateur 31 à une vanne 36 se trouvant dans la canalisa- tion 37 à pâte à papier finie qui est branchée sur la chambre correspondante 38 du dépastilleur 15 et qui débouche sur les autres dispositifs de traitement et d'utilisation d'une machine à papier. Comme le montre par ailleurs la figure 1, la chambre 38 à pâte à papier finie est séparée par un tamis 40 de la chambre 41 de dissolution du dépastilleur 15. Le tamis 40 est disposé de manière que les bras du rotor 17 se déplacent à sa surface. Bien que toutes les canalisations sortant du dépastilleur 15, c'est-àdire les canalisations 23, 23' à détritus ainsi que la canalisation 37 à pâte à papier finie, soient équipées d'organes étrangleurs 34, 34' et 36, en général un seul de ces organes, de préférence l'organe étrangleur 36, est utilisé. Une vanne montée sur la canalisa- tion 37 à pâte à papier finie, dans le cas particulier, la vanne 36, est moins exposée au risque de colmatation qu'une vanne se trouvant dans la canalisation à détritus. Lorsque seule la vanne 36 est prévue, le dispo- sitif de l'invention, tel que représenté sur la figure 1, fonctionne de la manière suivante: La suspension formée dans le triturateur 1 et mélangée à des impuretés lourdes et légères passe par la pompe 8 et l'hydrocyclone 7 pour parvenir dans la chambre 41 de dissolution du dépastilleur 15. La pompe 8 produit une surpression dans ce dernier. En service normal, la vanne 36 est ouverte. La pâte à papier finie sortant de la chambre de dissolution 41 et parvenant à travers le tamis 40 dans la chambre 38 peut donc sortir par la canalisation 37 et être dirigée sur les machines d'utilisation. La canalisation de sortie 21, dans laquelle manque la vanne 34 dans le cas particulier, est dimensionnée de manière qu'une proportion déterminée de la suspension de pâte admise passe par elle et parvienne dans le secoueur à balourd 24. Comme représenté et également décrit dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique NI 3 942 728, la sortie 21 mène du centre d'une circulation tourbillonnaire vers l'extérieur, cette circula- tion tourbillonnaire étant produite par le rotor 17 dans la chambre 41 de dissolution du dépastilleur 15; en conséquence, la matière en circulation dans la canalisation 23 à détritus contient les impuretés légères qui se sont rassemblées au centre du tourbillonnement. Lorsque la résistance à la rotation du rotor 17 augmente, ce qui indique que la proportion d'impuretés augmente dans la chambre de dissolution 41, le régulateur 31 commande la vanne 36 dans le sens de la fermeture. Il en résulte une élévation de la pression dans la chambre 41 de dissolution du dépastilleur 15 avec pour conséquence une augmentation du débit de la circulation dans la canalisation 23 de détritus. Lorsqu'à l'inverse la résistance du rotor et donc la puissance momentanée du moteur 16 chutent, le régula- teur 31 ouvre entièrement la vanne 36 en permettant aux états antérieurs de se rétablir. Le processus inverse se déroule lorsqu'une vanne 34 est montée dans la canalisation de sortie 21. Lorsque le dispositif de mesure 28 indique une élévation de la résistance à la rotation du rotor 17, le régulateur 31 commande la vanne 34 dans le sens de l'ouverture et donc le débit de sortie passant par la canalisation 23 de détritus peut augmenter. Lorsque les deux vannes 34 et 36 sont prévues, elles fonctionnent toutes deux simultanément de la manière décrite. Dans certains cas, la commande continue de la vanne 34 et/ou de la vanne 36 peut être remplacée par une commande discontinue, la vanne correspondante se trouvant dans chaque cas en position d'ouverture ou en position de fermeture. La variation du débit devant être évacué peut alors être provoquée par le régulateur 31 de manière que des mêmes temps d'ouverture soient séparés par des intervalles de temps variables ou que la durée des temps d'ouverture varie alors que les intervalles de temps sont constants. Ainsi, la figure 2 représente une régulation suivant laquelle la vanne correspondante demeure ouverte pendant un temps a qui est toujours le même. En présence d'une faible quantité d'impuretés, les temps a d'ouverture sont séparés par de grands intervalles de temps désignés par x et, en présence d'une grande quantité d'impuretés, les temps a sont séparés par des intervalles de temps plus petits qui sont désignés par y sur le graphique. Suivant le mode de réglage de la figure 3, les intervalles de temps x séparant les différents temps d'ouver- ture demeurent les mêmes, mais les durées d'ouverture diffèrent et sont désignées par a, b et c. La grande durée d'ouverture b correspond à la présence d'une grande quantité d'impuretés (grande résistance à la rotation du rotor) et le temps c correspond à une plus faible quantité d'impuretés présentes. Il en est de même pour la vanne 34' montée à la sortie 22 des particules lourdes devant être éliminées. Cette vanne peut être commandée de la même manière que la vanne 34 montée à la sortie 21. Il est aussi possible dans certains cas de renoncer à la sortie 21 et de ne prévoir que la sortie 22. En effet, la sortie axiale 21 ne convenant qu'à l'élimi- nation des particules légères, la sortie 22 se trouvant à la périphérie convient à la séparation aussi bien des particules lourdes que des particules légères. REVENDICATIONS 1. Procédé d'exploitation d'une installation de traitement de vieux papier, comprenant un triturateur en aval duquel, par rapport au sens de la circulation de la suspension de pâte, est monté un dispositif comprenant une enveloppe dans laquelle se trouve un espace fermé de dissolu- tion, un rotor commandé par un moteur ainsi qu'un tamis de l'autre côté duquel se trouve une chambre à pâte à papier finie dont part une canalisation par laquelle cette pâte est dirigée vers l'extérieur, au moins une canalisation de détritus par laquelle passent les impuretés éliminées menant de la chambre de dissolution de ce dispositif vers l'exté- rieur, procédé caractérisé. en ce qu'il consiste essen- tiellement à déterminer le couple du rotor et à commander l'évacuation de la suspension par la canalisation à détritus en fonction de ce couple de manière qu'en cas d'élévation de ce dernier, l'évacuation par la canalisation de détritus soit amplifiée, et inversement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur de commande du rotor tourne à vitesse sensiblement constante et la puissance momentanée de ce moteur de commande est utilisée pour la détermination du couple du rotor. 3. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un triturateur en aval duquel, par rapport au sens de la circulation de la suspen- sion de pâte, est monté un dispositif comprenant une enveloppe dans laquelle se trouve une chambre fermée de dissolution, un rotor commandé par un moteur ainsi qu'un tamis de l'autre côté duquel se trouve une chambre à pâte à papier finie dont part une canalisation par laquelle cette pâte est dirigée vers l'extérieur, au moins une canalisation à détritus par laquelle passent les impuretés séparées menant de ladite chambre de dissolution vers l'extérieur, installa- tion caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de mesure (28) destiné à la détermination du couple du rotor (17) et dont le signal de mesure est dirigé sur un régulateur (31) et la canalisation à pâte à papier finie (37) et/ou la canalisation à détritus (23) sont équipées d'un organe étran- gleur (36, 34) commandé par le régulateur (31) du débit de la suspension séparée et passant par la canalisation à détritus en fonction du couple momentané du rotor (17), ladite régula- tion étant produite dans le sens d'une amplification de l'évacuation ou de l'élimination par la canalisation à détritus (23) en cas d'élévation du couple du rotor, et inversement. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'organe étrangleur (36) est monté sur la canalisation à pâte à papier finie (37) et le dispositif de réglage (31) provoque la manoeuvre de l'organe étrangleur (36) dans le sens d'une fermeture en cas d'augmentation du couple du rotor (17). 5. Installation selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce qu'un organe étrangleur (34) est monté dans la canalisation à détritus (23), sa manoeuvre étant produite par le dispositif de réglage (31) dans le sens d'une ouverture en cas d'augmentation du couple du rotor (17). 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la variation du débit dans la canali- sation à détritus (23) est continue. 7. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'ouverture et la fermeture de l'organe étrangleur (36, 34) sont produites de manière discontinue à intervalles de temps par entrées en fonction et coupures du processus de régulation, le dispositif de réglage (31) commandant la durée et/ou la fréquence des temps d'ouverture et de fermeture de l'organe étrangleur (34, 36). 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que le moteur (16) tourne à vitesse sensiblement constante et un organe de mesure (28) monté sur le conducteur d'alimentation en énergie de ce moteur et destiné à en déterminer la puissance électrique sert à la détermination du couple du rotor (17).