Brevet FR2488809A1 — publié le 19820226

24831,09 La présente invention est relative à une installa- tion de dégazage d'une pâte ou charge de l'industrie du papier,comprenant une pompe destinée à mélanger la charge et des eaux contenant de la pâte en suspension,ainsi qu'un dispositif de nettoyage par tourbillonnement ou autre dis- positif semblable destiné au mélange et une cuve d'aération. L'installation comprend aussi une pompe pour un cuvier d'en- trée communiquant avec la cuve. Pendant la préparation de la pâte lors de la fabri- cation du papier, certaines qualités de papier exigent que la pâte soit dégazée avant d'être envoyée à la pompe du cuvier d'entrée qui la transportera dans ce cuvier. Ce dé- gazage s'effectue en maintenant une dépression dans la cuve d'aération à laquelle est reliée une pompe à vide, grâce à laquelle on maintient une pression qui correspond au point d'ébullition de la pâte à la température de la pâte en question. On élimine ainsi l'air et d'autres gaz de la pâte. On commande normalement le niveau dans la cuve par un déversoir ou par un régulateur de niveau qui agit sur une vanne ménagée dans un conduit de retour. On établit normalement la dépression dans la cuve d'aération en la disposant à un niveau élevé, ce qui exige des con- duits longs d'alimentation et de retour et nécessite une mise en place coûteuse. L'augmentation de pression due à la pompe de mélange associée à la dépression régnant dans la cuve d'aération doit être suffisamment grande pour surmonter la pression statique due à la différence de hauteur, par exemple entre les niveaux de la fosse et de la cuve d'aération et les pertes de charges dans des filtres,conduits et dispositifs de nettoyage par tour- billonnement. Les pertes de charge dans divers types de dispositifs de nettoyage par tourbillonnement varient nor- malement entre l et 3 bar. Il y a principalement deux types de dispositifs de nettoyage par tourbillonnement, à savoir l'un qui travaille en dépression et l'autre en sur- pression. En raison de la dépression qui règne dans la cuve de dégazage, tous les niveaux de liquide auxquels la cuve de dégazage envoie du courant doivent être disposés environ 10 mètres en dessous du niveau du liquide dans cette cuve, ce qui explique pourquoi elle est disposée à un niveau élevé. Si la perte de charge dans les dispo- sitifs de nettoyage par tourbillonnement est faible, ce à quoi l'on sefforce, ou si l'on a besoin de dispositifs de nettoyage par tourbillonnement destinés à fonctionner en surpression, il faut que la cuve de dégazage soit dis- posée à un niveau élevé. Sinon,la pâte provenant de la pompe de mélange et ce qui est rejeté du dispositif de nettoyage par tourbillonnement s'écoulera dans la cuve de dégazage, ce qui portera atteinte aux fonctions qu'elle doit jouer ou empêchera qu'elle soit remplie. Ces incon- vénients ainsi que d'autres sont sensiblement éliminés par l'installation suivant l'invention qui est caractérisée en ce qu'une pompe de récupération est interposée entre le dispositif de nettoyage par tourbillonnement et la cuve d'aération ou entre la pompe de mélange et le disposi- tif de nettoyage par tourbillonnement, cette pompe étant destinée à ralentir l'écoulement,tout en autorisant cepen- dant une perte de charge dans les dispositifs de nettoya- ge par tourbillonnement et la pompe de mélange et,le cas échéant,des filtres, le dispositif de nettoyage par tour- billonnement ou les dispositifs de nettoyage par tourbil- lonnement et la cuve sont disposés sensiblement au même niveau. Ceci rend possible de nettoyer et de dégazer la pâte en consommant le moins possible d'énergie,en ayant des conduits aussi courts que possible et avec les coûts minimum pour la mise en place de la pompe de dégazage. En outre, on peut éliminer le débordement de la cuve par la commande commune de la pompe de mélange et de la pompe du cuvier d'entrée. Ceci permet de réguler le niveau ain- si que la dépression dans la cuve de dégazage. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: 248ûO09 L'art antérieur est donné à titre d'exemple à la figure 1. La figure 2 est un schéma illustrant le concept inventif, et La figure 3 est un schéma de l'installation sui- vant l'invention. Une pompe 1 de mélange de pâte (conduit 2) et d'eau de dilution (provenant d'une fosse 3 et/ou d'une autre source) pompe ce mélange du niveau 2,6 m (voir les niveaux à la figure 1) par l'intermédiaire d'une vanne 4 et le cas échéant de filtres jusqu'à un dispositif 5 de nettoyage par tourbillonnement. La concentration y est de 1 % environ et dans le dis- positif de nettoyage par tourbillonnement des particules solides, telles que du sable et autres,sont éliminées. Dans les cas o l'on doit enlever des bûchettes et d'autres produits agglomérés ("twin"), on utilise des filtres dans le conduit menant à la cuve de dégazage. La pression d'entrée de la pâte arrivant dans le dispositif de nettoyage par tourbil- lonnement est en l'espèce de 26 bar et comme il y a liaison directe avec la cuve 6 d'aération dans laquelle il règne une dépression de 0,86 bar, le perte de charge entre la pâte qui arrive et celle qui se trouve dans les dispositifs de nettoyage par tourbillonnement est de 3,46 bar. Cette pres- sion fournit l'effet de nettoyage nécessaire,tandis que la dépression dans la cuve de dégazage facilite l'élimina- tion des gaz restants dans la pâte. Les gaz restants sont évacués par une pompe à vide par le conduit 7. La tempé- rature dans la cuve est de 500C environ, et le niveau y est maintenu constant à l'aide d'un déversoir 8. De la cuve 6, un conduit 9 conduit la pâte aérée à une pompe pour le cuvier d'entrée. Cette pompe pour le cuvier d'entrée, le niveau de la fosse, la sortie pour les rejets des dispositifs de nettoyage par tourbillonnement et la sortie en provenance du conduit de retour de la cu- ve de dégazage doivent être disposés à un niveau tel par rapport à la cuve de dégazage que l'installation puisse fonctionner,compte tenu de la dépression qui règne dans la cuve. Pour des raisons pratiques, la pompe de mélange et la pompe pour le cuvier d'entrée sont placées souvent à peu près au même niveau. Ceci implique un grand nombre de problèmes relatifs aux longueurs des tubes, aux écoule- ments en retour et une mise en place à un niveau élevé de la cuve de dégazage, etc. Cet agencement emporte aussi des inconvénients du point de vue de l'énergie. Suivant la figure 3,qui représente une variante de l'invention, la pompe 11 de mélange, le dispositif 12 de nettoyage par tourbillonnement et la cuve 13 d'aération -sont sensiblement au même niveau (celui qui exige le moins d'énergie) et entre la cuve 13 et le dispositif 12 de net- toyage par tourbillonnement est interposée une pompe 14 de récupération, dont le but est de ralentir le courant et de faire régner une pression convenable dans le dispositif 12 de nettoyage par tourbillonnement, pression qui est né- cessaire au bon fonctionnement de ce dispositif. A l'aide de la pompe 14 on commande aussi la dépression dans la cuve 13 et le dispositif 12 de nettoyage par tourbillonne- ment fonctionne comme on le souhaite. De la pâte (pro- venant d'un cuvier de machine en 15) et de l'eau de dilu- tion provenant de la fosse (en 16) sont pompées à l'aide de la pompe 11. Ainsi la cuve 13 n'a-t-elle pas besoin d'être placée à un niveau élevé, mais la pompe 17 pour le cuvier d'entrée est placée à un niveau plus bas (comme auparavant) pour éviter toute cavitation. La référence 18 désigne un filtre sous pression et 19 un cuvier d'en- trée. Dans la cuve 13 est placé un écran 20 refroidi destiné à empêcher que du fluide ne s'échappe de la cuve 13 vers la pompe à vide (en 21). Ainsi seuls les gaz res- tants s'échappent vers la pompe 21 à vide. Les longueurs et les nombres des conduits d'a- limentation et de retour peuvent alors être réduits et cette réduction conduit aussi à une formation moindre de produits agglomérés. On peut régler le niveau dans la cuve 13 par la pompe 14 de récupération. L'écran 20 ainsi que les au- tres agencements et la pompe 14 (avec retour d'énergie au réseau) permettent d'économiser beaucoup d énergie. On en économise aussi en remplaçant la vanne 4 de régulation (figure 1) par une commande à vitesse variable et en main- tenant la dépression par l'intermédiaire de la pompe 14 de régénération. Les éléments d'entraînement de la pompe 14 peu- vent être un moteur commandé à vitesse variable,qui peut fonctionner aussi en générateur, par exemple en vue d'a- limenter le réseau par réaction, tel que par l'intermédiaire d'un convertisseur de fréquence. Le moteur peut être aussi un moteur à courant continu alimenté par le réseau par l'intermédiaire d'un redresseur (non représenté). A la figure 2,on compare la répartition des pres- sions dans l'installation suivant l'invention (courbe en traits interrompus) à ce qu'elle est dans l'art antérieur (courbe en trait plein). Les ordonnées indiquent la pres- sion en mètres d'une colonne d'eau (mvp) et les abscisses indiquent la succession des emplacements o l'on a mesuré les pressions. La pression de référence dans la fosse 16 est con- sidérée comme étant zéro (voir A). L'augmentation de pres- sion après la pompe 1 suivant la figure 1 est d'environ 48 mvp, tandis que la pression à la pompe 11 de mélange suivant l'invention est de 38 mvp. On fait l'hypothèse que les pertes de charge dans les dispositifs de nettoyage par tourbillonnement sont les mêmes dans les deux cas. Il se produit une certaine perte de charge dans les conduits (voir B). Après cela, il y a, suivant l'invention, une perte de charge dans le dispositif de nettoyage par tourbillonnement (36,3 mvp) et dans la pompe 14 de régéné- ration (augmentation de la dépression qui est maintenant de - 8,5 mvp), tandis qu'il se produit une augmentation de pression vers la pompe 17 pour le cuvier d'entrée. Suivant l'art antérieur (courbe en traits inter- rompus), la pression diminue dans la vanne 4 et la hau- teur C statistique d'élévation et la pression diminuent dans le dispositif 5 de nettoyage par tourbillonnement, tandis qu'il se produit une augmentation de pression lors- que l'on va à'la pompe 9 pour le cuvier d'entrée. Il ap- paraît nettement qu'une installation suivant l'invention nécessite moins d'énergie. La cuve ou les cuves peu- vent avoir une position par rapport à la pompe de mélan- ge telle que cette dernière puisse servir simultanément de pompe de récupération. Dans ce casla pompe de mélan- ge, la pompe pour le cuvier d'entrée et la pompe de régé- nération sont toutescommandées à vitesse variable. REVENDICATIONS 1. Installation de dégazage d'une charge, notamment dans la fabrication du papier, comprenant une pompe (11) de mélange de la charge ou pàte et de l'eau dans laquelle de la pâte est en suspension, un dispositif (12) de netto- yage par tourbillonnement ou dispositif semblable pour ce mélange, une cuve (13) d'aération communiquant avec ce dispositif (12) de nettoyage et une pompe (17) pour le cuvier d'entrée communiquant avec la cuve (13), caractérisée par une pompe (14) de récupération destinée à ralentir le courant, mais autorisant cependant une perte de charge dans le dispositif (12) de nettoyage par tourbillonnement, interposée entre le dispositif (12) de nettoyage à tourbil- lonnement et la cuve (13) d'aération ou entre la pompe (11) de mélange et le dispositif (12) de nettoyage par tourbillon nement et la pompe (11) de mélange, le cas échéant des filtres, le dispositif (12) de nettoyage par tourbillonnemen (ou les dispositifs de nettoyage par tourbillonnement) et la cuve (13) sont placés sensiblement au même niveau. 2. Installation suivant la revendication 1, caracté- risée en ce que dans la cuve (13) règne une dépression qui peut être commandée par la pompe (14) de récupération. 3. Installation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement de la pompe (14) de récupération comprennent un moteur qui peut fonction ner en générateur. 4. Installation suivant l'une des revendications pré cédentes, caractérisée en ce qu'un écran (20) refroidi est disposé dans la cuve (13) de sorte qu'une pompe (21) à vide reliée à la cuve (13) n'enlèvera que les gaz restants. 5. Installation suivant l'une des revendications pré cédentes, caractérisée en ce que la cuve ou les cuves (13) et la pompe sont placées en hauteur de telle manière que la pompe puisse servir simultanément de pompe de récupération.