Brevet FR2495182A1 — publié le 19820604

11Malaxeur de cossettes à contre-courant pour cossettes de betteraves sucrieres" L'invention se rapporte a un malaxeur de cossettes à contre-courant pour cossettes de betteraves sucrieres, destiné en particulier aux tranches de betteraves sucrieres, qui comporte dans une auge cylindrique horizontale un arbre animé d'un mouvement de rotation et équipe d'eléments de transport et/ou d'agitation et dont les éléments de transport et/ou d'agitation coopèrent avec des contre-éléments fixes montés sur l'auge et qui, par ailleurs, est muni de moyens d'amenée et d'évacuation des cossettes, du jus et d'un mélange cossettes-jus, les moyens d'amenée de cossettes étant exécutés sous forme de trémie d'alimentation aménagée asymétriquement par rapport à la section de l'auge et présentant une section croissante à partir de l'extrémité de remplissage vers l'auge. Les malaxeurs de cossettes à contre-courant servent a réchauffer les cossettes froides de betteraves sucrières à l'aide du jus chaud sortant du dispositif d'extraction, et cela jusqu'à l'atteinte de la température qui permet llex- traction du sucre. En même temps, les cossettes doivent être mélangées au jus de sorte qu'elles puissent etre pompées en suspension vers le dispositif d'extraction. Pour le réchauffement du jus, on met en oeuvre le principe du contre-courant. Une zone particulièrement critique d'un malaxeur de cossettes à contre-courant est sa zone d'alimentation des cossettes. En effet, seule la réalisation d'une répartition homogène des cossettes dans le jus sans tassement ni mottage permet que toutes les surfaces des cossettes entrent en contact avec le jus et qu'elles participent à l'échange de chaleur. Ce sont les volumes d'air ou de gaz non négligeables contenus dans la masse de cossettes qui s'opposent à une telle répartition homogène des cossettes dans le jus. Les gaz provoquent dans le jus une force ascensionnelle. Vu que les cossettes dans la trémie d'alimentation sont pressées vers le bas dans le jus de par le poids exercé par les cossettes qui se trouvent au-dessus de celles-ci, la force ascensionnelle due aux gaz contrarie ce mouvement, les cossettes sont entassées dans une certaine mesure au lieu de passer en suspension d'une façon homogène. Ainsi, sont nés les entassements non recherchés et nuisibles à l'échange de chaleur. On connait déjà un malaxeur de cossettes à contrecourant de l'exécution mentionnée au début (publication allemande n" 15 67 281) dans lequel le poids des cossettes dans la trémie d'alimentation exerce son influence sur les diffé- rents mouvements des cossettes dans l'auge. Pour cette raison, la tremie d'alimentation a eté disposée asymétriquement de sorte que son ouverture se trouvait opposée aux éléments de transport et/ou d'agitation tournant vers le haut et fixés sur l'arbre en rotation dans l'auge. On espérait obtenir ainsi de par l'antagonisme des cossettes dans la trémie et de la matiere dans l'auge un mélange homogène et plus intime des cossettes et du jus, et cela à peu près dans le sens d'un mélange forcé.Toutefois, en fait, cet aménagement de la trémie d'alimentation favorise l'entassement des cossettes et leur passage de la trémie dans l'auge est rendu plus difficile. Avec d'autres malaxeurs de cossettes connus, par exemple le malaxeur selon le brevet d'invention allemand N"12 74 049, la trémie d'alimentation est disposee symetriquement. Ici aussi se manifestent des pertes dans la transmission de la chaleur du jus aux cossettes ou aux tranches qui ne peuvent être attribuées qu'a une répartition non satisfaisante et non homogène des cossettes ou des tranches dans le jus. Compte tenu de l'expérience acquise avec le malaxeur de cossettes exécute selon la publication allemande 15 67 281, cette reduction du transfert de chaleur s'explique par le fait que la moitié de la section de transfert de la trémie d'alimentation disposée symétriquement est opposee aux elements de transport et/ou d'agitation en montée et que celle-ci devrait entraîner, par conséquent, une agglomeration des cossettes et des retards dans le passage des cossettes dans l'auge. La presente invention a pour but de concevoir le malaxeur de cossettes à contre-courant mentionne au début de façon à optimiser la répartition homogène des cossettes dans le jus et, par conséquent, l'échange de chialeur, et cela non seulement pendant le fonctionnement à forte charge avec des cossettes mais aussi notamment lorsqu'il s'agit de traiter des tranches de betteraves sucrières. Ce but est atteint selon la présente invention par un malaxeur de cossettes à contre-courant du type dans l'introduction, caractérisé en ce que la trémie d'alimentation débouche dans l'auge du côté où les éléments de transport et/ou d'agitation de l'arbre tournent du haut vers le bas et que l'ouverture de la trémie d'alimentation s'étend du point le plus haut jusqu'au point le plus bas de l'auge, la paroi laterale extérieure de la trémie d'alimentation se raccordant en courbure à la paroi de l'auge depuis un niveau supérieur éloigné radialement. L'aménagement asymétrique de la trémie d'alimentation de telle sorte que la penetration des cossettes dans le liquide causée par le poids de ces dernières dans la trémie d'alimentation se fait dans le même sens que le mouvement de transport des éléments d'agitation et/ou de transport de l'arbre, et cela à chaque point de l'ouverture de la trémie d'alimentation dans l'auge, a pour conséquence que l'effet d'amenée des éléments d'agitation et/ou de transport s'oppose aux forces ascensionnelles des bulles de gaz renfermees dans les cossettes et qu'il desagrège plutôt les cossettes et qu'il ne les tasse donc en aucun cas. De plus, l'ouverture de la tremie d'alimentation couvre la moitié de la périphérie de l'auge; la section en saillie est donc très grande.Ceci offre aux cossettes la possibilite de se désagréger et elles peuvent descendre aussi lentement dans le jus sans perte de puissance de façon à pouvoir se séparer des inclusions de gaz sans pour autant risquer des entassements. La courbure de la paroi extérieure de la trémie d'alimentation contribue encore à ce que les crossettes, en descendant lentement, se déplacent radialement en direction de l'auge et subissent peu à peu l'effet d'entraînement des éléments d'agitation et/ou de transport pour entrer dans l'auge. Les cossettes ou tranches de betteraves sucrières qui passent de la trémie d'alimentation dans l'auge à l'état désagrégé occupent d'abord l'espace circulaire extérieur de la section de l'auge. Si on ne prend pas des mesures de précaution particulières, les cossettes seront désagrégées et degazées dans une large mesure, mais en réalité on risque de les entraîner axialement par les éléments de transport et/ou d'agitation sans qu'elles aient pu participer pour une période suffisamment longue à l'échange de chaleur avec le jus. Cet inconvénient se trouve supprimé par un autre mode de réalisa- tion du malaxeur de cossettes à contre-courant, objet de la présente invention.Une section d'alimentation est séparée de l'intérieur de l'auge à l'aide d'un anneau séparateur permeable au liquide qui s'étend radialement depuis la paroi de l'auge jusqu'à peu de chose près de la moitie de la distance entre la paroi de l'auge et l'arbre. L'arbre dans la section d'alimentation s'amincit en tronc de cône depuis le tamis frontal vers les autres zones de l'auge et est équipé de bras d'agitation disposés radialement par rapport à l'axe de rotation et sous un angle de 30". Dans la partie superieure de l'auge à côté de la trémie d'alimentation, est prévu un tamis de désaération. L'anneau separateur perméable au liquide retient les cossettes ou tranches de betteraves sucrières aussi longtemps contre l'action d'entraînement des éléments de transport et/ou d'agitation dans la section d'alimentation jusqu'à ce qu'elles se soient approchées du niveau de l'arbre de la section de l'auge. Ainsi est assuré un temps de séjour suffisant pour l'échange de chaleur et pour l'évacuation de reliquats de gaz dans la section d'alimentation. L'effet de brassage et l'action de transport axial sont parfaitement accordés lorsque l'arbre est équipé de cinq bras d'agitation dans la section d'alimentation. Il a été déjà enoncé que le temps est un des facteurs les plus importants qui ne peut être négligé sans s'accomoder d'inconvénients au niveau de l'alimentation des cossettes ou des tranches de betteraves sucrières désagrégées et exemptes de gaz dans un malaxeur de cossettes à contre-courant. Une pénétration ou un enfoncement des cossettes ou tranches de betteraves sucrières dans le jus empêche l'évacua- tion des inclusions gazeuses et est favorable aux forces ascensionnelles indésirables dues auxgiz.On a constate que les vitesses de pénétration ou d'enfoncement de 2cm/seconde constituent la limite maximale admissible.Une fois cette valeur dépassée des influences/snefaotfeSc sentir eu égard à l'échange de chaleur par suite de soufflures et une répartition non homogène des cossettes dans le jus, influences qui sont le résultat de la force ascensionnelle opposée au mouvement d'alimentation et due aux gaz. Ce facteur de temps est pris en considération dans un mode de realisation du malaxeur de cossettes à contrecourant caractérisé par le fait que la section de passage horizontale du niveau le plus large de la trémie d'alimentation et la vitesse de passage de l'auge sont accordees de façonàoeque la vitesse de pénétration des cossettes dans la trémie d'alimentation soit inférieure à 2,0 cm/seconde. Un exemple pratique du malaxeur de cossettes à contre-courant conçu selon la presente invention est montré sur les dessins annexes. La figure 1- montre une vue en coupe frontale de la trémie d'alimentation du malaxeur de cossettes à contrecourant conçu selon la presente invention. La figure 2 montre une vue en coupe axiale du malaxeur de cossettes à contre-courant conçu selon la présente invention. L'invention sera mieux comprise à l'étude des dessins annexés d'un malaxeur de cossettes à contre-courant, dessins qui sont donnés à titre d'exemple non limitatif et qui ne représentent que les éléments indispensables. Le malaxeur de cossettes a contre-courant 1 presente une auge horizontale et cylindrique 2 dans laquelle est disposé l'arbre 4 équipé d'éléments de transport et/ou d'agitation 3 et animé d'un mouvement de rotation. L'introduction des cossettes de betteraves sucrières, notamment des tranches de betteraves sucrières, se fait à partir d'une tremie d'alimentation 5. La trémie d'alimentation 5 présente une section s'évasant du haut en bas. De plus, elle est disposée asymétriquement par rapport à la section circulaire de l'auge 2 de sorte que son ouverture debouchant dans l'auge 2 du côté où les éléments de transport et/ou d'agitation 3 tournent de haut en bas s'étend du point le plus bas jusqu'au point le plus haut sur la moitié de la périphérie de l'auge. Au niveau le plus large, en général le niveau supérieur atteint par le jus en service, la section horizontale de la trémie d'alimentation à la grandeur qui permet aux cossettes ou aux tranches de betteraves sucrières de ne pas descendre dans le jus à une vitesse superieure à 2 cm/seconde et qu'elles dencendent, de préférence a une vitesse inférieure. Par suite de cette grandeur de section, la limite latérale extérieure de la tremie d'alimentation 5 dépasse de beaucoup radialement l'auge 2 et se joint en courbure au point le plus bas à l'auge 2. A l'intérieur de l'auge est monte axialement à pro ximité immédiate de l'ouverture de la trémie d'alimentation 5 un anneau séparateur 6 perméable au liquide qui s'étend depuis l'extérieur jusqu'à peu de chose près de la moitié de la distance radiale entre paroi de l'auge et arbre 4. L'anneau séparateur 6 délimite une section d'alimentation 7. L'arbre 4 evo- lue en tronc de cône au niveau de la section d'alimentation dans le sens de transport des cossettes ou des tranches de betteraves sucrières. Un tamis frontal 8 est aménagé vis- -vis de l'anneau séparateur. Vu dans le sens de rotation (flèche 9 sur la figure 1) de l'arbre 4 se trouve un tamis de desaération 10 dans la paroi de l'auge et dans la section d'alimentation 7 immédiatement avant la tremie d'alimentation 5. Dans la section d'alimentation 7, l'arbre 4 est équipe de cinq éléments de transport et/ou d'agitation 3 disposés radialement par rapport a l'axe de rotation et sous un angle de 30". Sur la figure 1, les flèches 11 indiquent le mouvement d'alimentation ou de pénétration des cossettes ou tranches de betteraves sucrières. REVENDICATIONS 1. - Malaxeur de cossettes à contre-courant pour cossettes de betteraves sucrières, destiné en particulier aux tranches de betteraves sucrieres, qui comporte dans une auge cylindrique horizontale un arbre anime d'un mouvement de rotation et equipé d'éléments de transport et/ou d'agitation et dont les éléments de transport et/ou d'agitation, coopèrent avec des contre-éléments fixes montés sur l'auge et qui, par ailleurs, est muni de moyens d'amenee et d'évacuation des cossettes, du jus et d'un mélange cossettes-jus, les moyens d'amenée de cossettes étant exécutés sous forme de trémie d'alimentation aménagee asymétriquement par rapport à la section de l'auge et presentant une section croissante a partir de l'ex- tremité de remplissage vers l'auge, caractérise par le fait que la tremie d'alimentation (5) debouche dans l'auge du côte où les éléments de transport et/ou d'agitation (3) de l'arbre (4) tournent du haut vers le bas et que l'ouverture de la tremie d'alimentation (5) s'etend du point le plus haut jusqu'au point le plus bas de l'auge (2),la paroi latérale exterieure de la trémie d'alimentation (5) se raccordant en courbure à la paroi de l'auge depuis un niveau supérieur eloigne radialement. 2. - Malaxeur de cossettes a contre-courant selon la revendication 1, caractérise par le fait qu'une section d'alimentation est séparée de l'intérieur de l'auge a l'aide d'un anneau separateur (6) perméable au liquide qui s'étend radialement depuis la paroi de l'auge jusqu'à peu de chose pres de la moitié de la distance entre paroi de l'auge et l'arbre (4) que l'arbre (4) dans la section d'alimentation (7) s'amincit en tronc de cône depuis le tamis frontal (8) vers les autres zones de l'auge et est équipé de bras d'agitation (3) disposés radialement par rapport a l'axe de rotation et sous un angle de 30 et que, dans la partie supérieure de l'auge à côté de la trémie d'alimentation (5), est prévu un tamis de desaeration (10). 3. - Malaxeur de cossettes à contre-courant selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'arbre (4) est equipe de cinq bras d'agitation (3) dans la section d'alimentation (7). 4. - Malaxeur de cossettes à contre-courant selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caracterise par le fait que la section de passage horizontale du niveau le plus large de la tremie d'alimentation (5) et la vitesse de passage de l'auge sont accordées de façon a ce que la vitesse de pénétration des cossettes dans la tremie d'alimentation soit inferieure à 2,0 cm/seconde.