Brevet FR2475938A1 — publié le 19810821

-1- Séparateur centrifuge à axe de rotation vertical avec disPo- sitif de turbinage. La présente invention concerne un séparateur centri- fuge à axe de rotation vertical avec dispositif de turbinage comportant deux disques de turbinage, pour la séparation de mélange de liquides, l'un des disques de turbinage servant i l'évacuation du liquide ayant la densité la plus élevée, tan- dis que l'autre sert à l'évacuation du liquide ayant la densi- té la plus faible à partir du bol de la centrifugeuse, le dis- positif de turbinage présentant un certain écartement par rap- port aux parties rotatives du bol de la centrifugeuse, les disques de turbinage étant disposés dans une chambre de tur- binage, et la capacité intérieure du bol située entre les dis- ques de turbinage communiquant avec la chambre extérieure du bol par des orifices. Un séparateur centrifuge de ce type est décrit par exemple dans le brevet allemand n* 716 610. Le disque de tur- binage supérieur sert alors à l'évacuation du liquide ayant la densité la plus élevée, tandis que le disque de turbinage inférieur sert à évacuer le liquide ayant la densité la plus faible. Etant donné que les liquides séparés sont évacués hors du bol sous pression par ces disques de turbinage, ceux-ci plongent, dans les chambres de turbinage conjuguées, selon la pression d'éjection désirée, à un degré plus ou moins grand dans le liquide qui tourne avec le bol de la centrifugeuse. L'évacuation directe sous pression des liquides séparés dans le bol par rapport à la centrifugeuse permet de réaliser nor- malement l'économie des systèmes de pompes supplémentaires. Pour éviter un frottement du dispositif de turbina- ge immobile dans le bol en rotation de la centrifugeuse, ce dispositif de turbinage est disposé à une certaine distance du bol. En outre, les deux chambres de turbinage sont séparées par un fond qui comporte une communication par un canal entre la chambre intérieure et la chambre extérieure du bol. Les disques de turbinage plongeant dans les liqui- des en rotation créent dans chacune des chambres de turbinage un tourbillon de liquide, de sorte que l'on ne peut pas éviter que de petites quantités de liquide parviennent d'une chambre de turbinage dans l'autre, ce qui a une influence négative -2- sur le résultat de la séparation réalisée dans la centrifu- geuse. On a constaté, à cet égard, que d'une façon prépondé- rante de petites quantités de liquide parviennent depuis la chambre de turbinage supérieure dans la chambre de turbinage qui se trouve audessous. Pour tenir compte de ce fait, on a déjà prévu dans le fond séparant les deux chambres de turbi- nage des orifices de trop-plein qui doivent évacuer hors du bol le liquide qui déborde à partir des chambres. Ces orifices servent en même temps d'évents pour la chambre intérieure du bol. Toutefois, cette disposition n'a pas eu un grand succès pour éviter l'écoulement par trop- plein du liquide à partir de la chambre de turbinage supérieure, vers la chambre de tur- binage inférieure. On a décrit dans la demande de brevet allemand n& 2 737 463 un agencement analogue, selon lequel cet orifice de trop-plein est fermé pendant le fonctionnement par une soupa- pe soumise à la force centrifuge et est ouvert automatiquement par le liquide qui s'écoule par trop-plein pour une pression de liquide déterminée. Des expériences poussées ont montré en fait que, par suite de l'adhérence créée, un mince film de liquide ou des gouttes de liquide se déplacent sur la face inférieure du disque de turbinage, le long de ce disque, en direction de son fût, et parviennent en progressant le long de cet arbre jusque dans la chambre de turbinage inférieure. Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà prévu comme décrit dans la demande de brevet allemand nô 1 532 728, sur la face inférieure du disque de turbinage, des saillies annulaires pour renvoyer le liquide glissant sur le disque de turbinage jusque dans la chambre de turbinage correspondan- te. En outre, ces saillies annulaires s'étendaient jusque dans des évidements correspondants des parties rotatives du bol, mais ceci n'a pas apporté une solution à ce problème, étant donné que le liquide qui s'égoutte tombe sur des parties rotatives du bol, ce qui aboutit à la création d'un autre tourbillon et à une formation de brouillard de liquide. Le montage de joints d'étanchéité, tels que des manchons detanchéité entre les deux dispositifs de turbinage n'est pas possible non plus, étant donné que le graissage -3 - nécessaire de manchons de ce type serait à l'origine de dif- ficultés importantes. Le but de l'invention est d'agencer un séparateur centrifuge du type mentionné précédemment, de telle sorte qu'un écoulement par trop-plein de faibles quantités de liqui- de, en particulier à partir de la chambre de turbinage supé- rieure, vers la chambre de turbinage inférieure, soit totale- ment empêché. On parvient à ce résultat, suivant l'invention, par -1o le fait qu'il est prévu, entre le disque de turbinage supérieur et le disque de turbinage inférieur, une chambre collectrice annulaire ouverte à une certaine distance du disque de turbi- nage supérieur et du fût des disques de turbinage, et reliée au dispositif de turbinage, cette chambre comportant un ou plusieurs canaux d'évacuation du liquide communiquant avec la chambre d'admission du bol de la centrifugeuse. Du fait de la disposition suivant l'invention d'une chambre collectrice communiquant avec la chambre d'admission du bol au-dessous du disque de turbinage supérieur, le film de liquide qui adhère sur la face inférieure de ce disque de tur- binage parvient, le long du fût de celui-ci, dans cette cham- bre collectrice et est renvoyé par des canaux à l'admission du bol de la centrifugeuse, de sorte qu'on évite le mélange du liquide provenant de la chambre de turbinage supérieure avec le liquide qui se trouve dans la chambre de turbinage in- férieure. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. La Fig. 1 est une représentation schématique d'un séparateur centrifuge du type décrit ci-avant, dans lequel la chambre collectrice est disposée au-dessous du disque de tur- binage supérieur. La Fig. 2 est une représentation schématique d'un séparateur centrifuge du type décrit ci-avant, dans lequel la chambre collectrice est disposée au-dessus du disque de tur- binage inférieur. Sur la Fig. 1, on a désigné par la référence 1 le bol du séparateur centrifuge, dans lequel un dispositif de -4- turbinage 2 immobile disposé à l'intérieur-du bol est fixé.- sur un chapeau (non représenté), ce dispositif-se.trouvant à- une certaine distance des-parties rotatives du bol. Le dis- positif de turbinage comprend une admission centrale 3 pour l'arrivée du mélange de liquides à séparer dans le bol de la centrifugeuse, ce mélange de liquides étant amené à la cham- bre d'entrée d'un répartiteur-distributeur 5 et-le liquide traversant un jeu d'assiettes 6 engagé sur le répartiteur- distributeur, la séparation du mélange de liquides en liqui- de de densité la plus élevée et en liquide de densité la-plus faible s'effectuant dans ce jeu d'assiettes. Le liquide ayant la densité la plus élevée est, après séparation, déplacé par centrifugation vers-la partie extérieure du bol et il parvient, au-dessus d'une assiette de séparation 7, à la chambre de turbinage supérieure 11, par des canaux 8, 9 et 10. Cette chambre de turbinage est limitée à sa partie inférieure par un fond 12 et, à sa partie supérieure, par un couvercle 13 qui, de son côté, est relié rigidement au chapeau 15 du bol par un anneau de fermeture 14. Le liquide ayant la densité la plus faible traverse le jeu d'assiettes en direction de l'axe du bol et parvient par des canaux 16 dans la chambre de turbinage inférieure 17, qui est limitée à sa partie supé- rieure par le fond 12. Il est prévu dans la chambre de turbinage 11 un disque de turbinage supérieur 18 faisant partie du disposi- tif de turbinage 2 et assurant l'évacuation du liquide ayant la densité la plus élevée et, dans la chambre de turbinage 17, un disque de turbinage inférieure 19 assurant l'évacuation du liquide ayant la densité la plus faible. Le fond 12 présente des canaux 20 qui communiquent par des orifices 21 prévus dans le couvercle 13 avec la chambre extérieure du bol et qui servent d'évents pour la chambre intérieure de ce bol. Suivant l'invention, il est prévu sur le fût 22 des disques de turbinage, au-dessous du disque de turbinage supérieur 18, une chambre collectrice annulaire 23 qui est ouverte en direction du disque de turbinage supérieur et qui comprend à sa partie inférieure un ou plusieurs canaux 24 dé- bouchant dans un canal annulaire 27 qui est formé par un tube relié au disque de turbinage inférieur 19 et par l'embout -5- inférieur 26 de l'admission 3. Ce canal annulaire est, de son côté, en communication directe avec la chambre d'admission 4 du répartiteur-distributeur 5. Le mode de réalisation que montre la Fig. 2 corres- pond dans son ensemble à l'agencement visible sur la Fig. 1. Toutefois, la chambre collectrice 23' est ménagée sur la face supérieure du disque de turbinage inférieur 19', à une certai- ne distance du fût 22' du dispositif de turbinage 2', et elle s'étend jusqu'à la chambre de turbinage supérieure 11. La chambre collectrice 23' est reliée au canal annu- laire 27 par un ou plusieurs canaux 24' qui s'étendent jusqu'à la chambre d'admission 4 du bol de la centrifugeuse. Le fond 12' de la chambre de turbinage supérieure présente, par rap- port à l'agencement qui fait l'objet de la Fig. 1, une forme adaptée à la chambre collectrice modifiée 23'. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techni- ques, sans s'écarter de l'invention. -6- REVENDICATIONS 1.- Séparateur centrifuge à axe de rotation verti- cal avec dispositif de turbinage comportant deux disques de turbinage, pour la séparation de mélange de liquides, l'un des disques de turbinage servant à l'évacuation du liquide ayant la densité la plus élevée, tandis que l'autre sert à l'évacuation du liquide ayant la densité la plus faible à partir du bol de la centrifugeuse, le dispositif-de turbina- ge présentant un certain écartement par rapport aux parties rotatives du bol de la centrifugeuse, les. disques de turbina- ge étant disposes dans une chambre de turbinage et la capaci- té intérieure du bol située entre les disques de turbinage communiquant avec la chambre extérieure du bol par des orifi- ces, caractérisé en ce qu'il est prévu, entre le disque de turbinage supérieur (18) et le disque de turbinage inférieur (19, 19'), une chambre collectrice annulaire (23, 23') ouver- te à une certaine distance du fût (22, 22') des disques de turbinage et du disque de turbinage supérieur, et reliée - dispositif de turbinage (2, 2'), cette chambre comportant un ou plusieurs canaux (24, 24') d'évacuation du liquide commu- niquant avec la chambre d'admission (4) du bol (1) de la cen- trifugeuse. 2.- Séparateur centrifuge suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre collectrice (23) est dis- posée autour du fût (22) des disques de turbinage, au-dessous du disque de turbinage supérieur (18). 3.- Séparateur centrifuge suivant la revendication 1, caractérisé en ce que:la chambre collectrice (231) est disposée sur le disque de turbinage inférieur (19'). -