Brevet FR2510429A1 — publié le 19830204

La présente invention est relative à un dispositif pour la régulation sans contact du niveau de remplissage du tambour d'une centrifugeuse à filtre, au moyen d'un capteur à position fixe qui influence une balance de pression différentielle qui commande à son tour le robinet de remplissage de la centrifugeuse. I1 est déjà connu de palper le niveau du mélange de liquide et de solide à séparer, appelé brièvementtsus- pension" ci-après, au moyen d'un capteur mécanique qui touche la surface de la suspension en rotation. Toutefois, les capteurs de ce genre ont différents inconvénients. Ils sont sujets à l'usure et doivent souvent entre remplacés. En outre, ils travaillent de façon imprécise car le tambour vibre souvent une peu en service, ce qui nuit à la précision de régulation. On connait aussi un dispositif pour la surveillance sans contact du niveau de remplissage,dans lequel un capteur est fixé rigidement au tambour et tourne donc avec celui-ci. Le capteur présente un tube dirigé radialement vers l'extérieur et vers la suspension et raccordé à une source de gaz. Lorsque le remplissage augmente et que la surface de la suspension s'approche de l'embouchure du tube, il se produit une élévation de pression dans le tube car une résistance est opposée à l'échappement du gaz. Cette élévation de pression influence alors une balance de pression différentielle qui actionne le robinet de remplissage. L'inconvénient de ce dispositif est qu'en service, il faut l'alimenter continuellement en gaz sous pression. En outre, son installation est relativement compliquée, en particulier lorsqu'il s'agit de l'insérer après coup dans des centrifugeuses existantes. L'invention a pour but de perfectionner un dispositif de l'espèce définie plus haut de façon telle qu'en service, il n'exige pas d'alimentation en gaz comprimé et qu'il puisse entre même installé facilement après coup dans des centrifugeuses existantes. En outre, il faut que le dispositif puisse être utilisé pour des centrifugeuses aérées et pour des centrifugeuses sous couche d'azote. Selon l'invention, ce problème est résolu grâce au fait que le capteur est équipé d'un corps qui présente une surface de mesure placée obliquement par rapport au courant de gaz qui suit la rotation du mélange de liquide et de solide, que dans la région de cette surface il se produit une pression différentielle engendrée par la compression locale du courant de gaz-et que dans la surface de mesure mentionnée sont disposés deux orifices de mesure qui sont reliés à la balance de pression différentielle de la commande de remplissage. Donc, ici, la grandeur mesurée est la pression différentielle qui apparait dans la masse de gaz ou d'air en rotation dans la zone en forme de coin entre la surface de la suspension ou le gâteau de filtration et la surface de mesure du corps du capteur.Cette élévation de pression devient d'autant plus grande que la surface de la suspension ou du gâteau de filtration s' approche davantage de la surface de mesure mentionnée. Selon un mode d'exécution avantageux, la surface de mesure est courbe. Selon un autre mode d'exécution avantageux, la surface de mesure placée obliquement par rapport au courant de gaz qui suit la rotation, est subdivisée en au moins deux surfaces partielles decalées l'une par rapport à l'autre. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du com plément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'une centrifugeuse à filtre munie du dispositif de régulation du niveau et de sa commande - la figure 2 montre à plus grande échelle la constitution du capteur placé dans le panier de la centrifugeuse, et - la figure 3 est une vue en plan du capteur selon la figure 2. I1 doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune maniere une limitation. La centrifugeuse à filtre représentée schématiquement à la figure 1 présente une enveloppe 1 munie, dans le bas, d'une tubulure d'écoulement 2 destinée au constituant liquide séparé de la suspension. L'enveloppe 1 est fermée dans le haut par un couvercle détachable 3. Dans l'enveloppe 1, se trouve un tambour filtrant 4 monté sur un palier 5 et pouvant tourner autour d'un axe de rotation 6. On introduit la suspension dans le tambour 4 par un tube 7 dont l'embouchure 7a est tournée vers la paroi intérieure du tambour. Dans le tube 7 est disposé un robinet de remplissage 8 qui est relié, par l'intermédiaire d'un récipient à membrane 9 et d'un tuyau de commande 10, à une commande de remplissage 11, en elle-même connue et qui n'est donc pas décrite davantage. Sur le couvercle 3 de l'enveloppe 1, est en outre monté un capteur à position fixe 12, représenté à plus grande échelle aux figures 2 et 3. Dans une plaque de palier 13, un tube vertical 15 est monté de manière à pouvoir pivoter sous l'action d'un levier à main 14. Au tube 15 est fixé un tube horizontal 16 qui se termine par une tete 17. A l'intérieur du tube et coaxialement à celui-ci, est disposé un deuxième tube 18 dont la paroi extérieure est espacée de la paroi intérieure du tube 5, ce qui forme un canal annulaire 19. Le tube 18 sort du tube 15 par le bas et est également relié à la tête 17. Dans la tête 17 s'engage un tourillon 20 relié à un corps de capteur 21. Le corps de capteur présente extérieurement une surface de mesure verticale courbe 21a dirigée obliquement par rapport à une surface parallèle à la surface de l'enveloppe du tambour et servant de surface d'accumulation. Dans la surface de mesure 21a se trouvent les embouchures 21b et 21c de perforations 22 et 22a qui sont raccordées respectivement aux tubes 16 et 18. Le tube 16 est relié par le canal annulaire 19 à un orifice d'échappement 23 auquel est raccordé un tuyau 24 conduisant à une balance de pression différentielle de la commande de remplissage 1 (figure 1). L'embouchure 21c communique par la perforation 22a avec le tube 18. Celui-ci conduit également à la balance de pression différentielle mentionnée. Ainsi, à celle-ci sont amenées d'une part la pression dynamique régnant à l'orifice 21c,et d'autre part la pression régnant à l'orifice 21b. A la plaque de palier 13 est relié un support 26 auquel est fixé un interrupteur pneumatique de fil de course 27. Celui-ci est également raccordé par des tuyaux 28 à la commande de remplissage. Une came de commande 29 pouvant pivoter sous l'action du levier à main 24 actionne l'interrupteur de fin de course 27 lorsqu'on fait pivoter le corps de capteur 21 à la position active, représentée par les figures 1 à 3. Le mode de fonctionnement du dispositif est le suivant : la commande de remplissage est raccordée, par un tuyau 32, à une source d'air comprimé ou d'azote d'une pression d'environ 3 bars; on peut la faire fonctionner au choix avec l'un de ces deux fluides. Avant de remplir la centrifugeuse, on dégage au moyen de gaz sous pression les embouchures 21b et 21c de la surface de mesure 21a et on vérifie qu'elles sont libres pour éliminer les éclaboussures de produit qui adhèrent éventuellement. On met alors en action la centrifugeuse. Une fois que le tambour a atteint sa vitesse de rotation de service, on fait pivoter le corps 21 du capteur à la position de service au moyen du levier à main 14. Par suite l'interrupteur de fin de course 27 est actionne et par lfflinterméx diaire de la commande de remplissage 11, le robinet de remplissage 8 s'ouvre. La susrjension qui afflue est pous sée, en vertu de la grande vitesse de rotation du tambour 4, contre la paroi intérieure de celui-ci où elle forme une couche 30 ayant une surface pratiquement cylindrique 30a. L'atmosphère gazeuse est mise en rotation par la surface 30a au voisinage de celle-ci.A la surface de mesure 21a, il apparait, etant donné son orientation, une pression différentielle qui est transmise, par les embou- chures 21b, 21c et les tuyaux 22, 22a, 16, 19, 21 et 24, à la balance de pression différentielle. La pression différentielle à la surface de mesure 21a augments-d'autant plus que la surface 30a s'approche davantage du corps de capteur 21. Quand la distance à celui-ci représente encore une longueur prédéterminée, par exemple x, la balance de pression différentielle ferme le robinet de remplissage 8. Le liquide de la suspens ion est peu à peu refoulé par la paroi du tambour 44 et il se forme sur la paroi intérieure du tambour une couche de solide, dite gâteau de filtration et désignée par 31. Etant donné que la surface 30a s'éloigne alors à nouveau du corps de capteur 21, la pression différentielle diminue, le robinet de remplissage 8 s'ouvre à nouveau et le tambour 4 reçoit un complément de remplissage. Ce complément peut se répéter jusqu'à ce que la distance x, lors de chaque oscillation, ne dépasse plus une grandeur déterminée. Alors, il faut arrêter la centrifugeuse et retirer du tambour 4 le gâteau de filtration 31. On peut aussi automatiser le maniement du dispositif de façon que le processus entre le remplissage initial et le complément s'effectue automatiquement, jusqu'à l'ar rêt définitif de la centrifugeuse. Au lieu d'être courbe, la surface de mesure 21a du corps de capteur 21 pourrait aussi être formée d'au moins deux surfaces partielles décalées entre elles. Une telle constitution peut, grâce à une formation de tourbillon, augmenter la pression dynamique aux orifices de mesure 21b, 21c Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention REVENDICATIONS 10- Dispositif pour la régulation sans contact du niveau de remplissage du tambour d'une centrifugeuse à filtre , au moyen d'un capteur à position fixe qui influence une balance de pression différentielle qui commande à son tour le robinet de remplissage de la centrifugeuse, caractérisé en ce que le capteur (12) est équipé d'un corps (21) qui présente une surface de mesure 20- Dispositif selon la Revendication 1, carac térisé en ce que la surface de mesure (21a) est courbe. 30- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que la surface de mesure (21a) placée obliquement par rapport au courant de gaz qui suit la rotation, est subdivisée en au moins deux surfaces partielles décalées l'une par rapport à l'autre. 4 - Application du dispositif selon la Revendication 1 à des centrifugeuses aérées et à des centrifugeuses sous couche d'azote.