Brevet FR2507503A1 — publié le 19821217

l'invention concerne un séparateur hydraulique centrifuge. On connatt déjà des séparateurs hydrauliques qui se composent d'un corps tubulaire pourvu à chacune de ses extrémités d'une chambre qui constitue l'une,la la chambre supé- rieure, une chambre d'alimentation en eau à traiter et d'évacua tonde l'eau traitée et l'autre, la chambre inférieure, une chambre de récupération et d'évacuation des particules solides séparées du liquide traité. La chambre supérieure comporte à cet effet un orifice latéral d'alimentation en liquide à traiter et notamment de l'eau et un conduit axial pour l'évacuation de l'eau traitée. Cette chambre est également pourvue intérieurement d'un manchon perforé de manière que le liquide pénétrant par l'orifice latéral est entratné en rotation à l'extérieur de ce manchon et pénètre par ses orifices à l'intérieur du corps tubulaire où il descend en tourbillonnant vers la chambre infé rieur e. Ce mouvement tourbillonnant du liquide dans le corps tubulaire a pour effet de projeter, du fait de la force centrifuge, les particules solides contre la paroi interne du corps tubulaire, ces particules tombant alors dans la chambre inférieure, tandis que le liquide traité remonte axialement dans le corps tubulaire après être venu frapper une surface de déflexion disposée à l'extrémité de ce corps tubulaire dans la chambre inférieure. Dans ces dispositifs connus, le corps tubulaire est fixé par ses extrémités de manière non amovible, et en général par soudure, aux chambres supérieure et inférieure, ces chambres présentant une forme plus ou moins sphérique telle que la zone inférieure de la chambre supérieure et la zone supérieure de la chambre inférieure se terminent par une section décroissante qui, pour la chambre supérieure? est une cause de ralentissement de la vitesse de passage du fluide au travers de certains des orifices du manchon, ce qui est ensuite une cause de mauvaise séparation des particules solides contenues dans ce fluide. En outre, suivant ces constructions connues, il s'avère pratiquement impossible d'assurer le nettoyage de la chambre supérieure, tandis que, par ailleurs, la construction de la chambre inférieure et de son déflecteur ne permettent pas une récupération optimum des particules solides et la formation d'une colonne d'eau à contrecourant du flux tourbillonneur qui soit d'une forme cylindrique régulière et coaxiale au corps tubulaire. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un séparateur hydraulique centrifuge se composant d'un corps tubulaire à section circulaire pourvu coaxialement à l'une de ses extrémités, ou extrémité supérieure, d'une chambre pour l'entrainement tourbillonnant du fluide à séparer et à son autre extrémité, ou extrémité inférieure, d'une chambre pour la récupération des particules séparées du fluide, la chambre supérieure étant pourvue d'un orifice latéral pour l'entrée du fluide à traiter et d'un tube axial pour la sortie du fluide traité, la chambre inférieure étant pourvue d'une surface de déflexion coaxaile pour le renvoi du fluide traité vers le tube de la chambre supérieure et d'un orifice pour l'évacuation des particules séparées, séparateur caractérisé en ce que l'une au moins des chambres inférieure (3) et supérieure (2) présente une face supérieure (7) respectivement inférieure (22) qui est plane. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le corps tubulaire présente extérieurement une bride annulaire plane sur laquelle est fixée, de manière amovible, une bride annulaire plane constituant la face inférieure de la chambre supérieure. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le corps tubulaire se prolonge à l'intérieur de la chambre supérieure et à l'extérieur du tube axial jusqu'à l'extrémité supérieure de cette chambre supérieure, ce prolongement étant pourvu de perforations. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tube axial de la chambre supérieure se prolonge dans le corps tubulaire jusqu'à un niveau situé au-dessous de la bride de ce corps tubulaire. L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels - la figure 1 est une demi-coupe axiale d'un mode de réalisation de l'inventibn - la figure 2 est une coupe suivant A-A de la figure 1 - la figure 3 est une vue agrandie du prolongement perforé du corps tubulaire. Le séparateur hydraulique centrifuge représenté sur la figure 1 se compose d'un corps tubulaire cylindrique métallique 1 qui est pourvu à ses extrémités d'une chambre supérieure 2 et d'une chambre inférieure 3. La chambre supérieure 2 est constituée par un cylindre embouti 21 fixé par soudure ou tout autre moyen à une bride annulaire interne et plane 22 dont le diamètre interne correspond sensiblement au diamètre externe du corps tubulaire 1 et qui est serrée à l'aide de vis 3 sur une bride annulaire plane 4 fixée par soudure ou autre moyen à 1' extérieur du corps tubulaire 1. Cette bride annulaire 4 est positionnée sur le corps tubulaire 1 de manière que ce corps tubulaire se prolonge en 11 à l'intérieur de la chambre supérieure 2 afin que l'extrémité 12 de ce prolongement vienne affleurer l'extrémité supérieure de cette chambre supérieure. La paroi latérale de la pièce cylindrique 21 est pourvue d'un orifice 5 de raccordement à une canalisation de fluide à traiter, tandis que dans l'axe de cette pièce cylindrique 21 et donc dans l'axe X-I du corps tubulaire 1 est fixé un tube 6 qui débouche par son extrémité supérieure à l'extérieur de la chambre 2 et qui est situé, par son extrémité inférieure, légèrement en dessous de la bride extérieure 4. Le prolongement 11 du corps tubulaire 1 délimite avec la paroi cylindrique 2i un volume annulaire cylindrique dont l'extrémité inférieure est plane et perpendiculaire à l'axe X-t, ce volume annulaire étant délimité intérieurement par le prolongement 11 du corps tubulaire 1, ce prolongement étant pourvu de perforations 6 disposées sous forme de rangées de perforations parallèles à l'axe X-X, ces rangées étant régulièrement réparties sur ce prolongement, chaque perforation formant un angle A compris entre 50 et 700 avec un rayon passant par son centre. De même, la perforation 5, raccordée au tuyau d'alimentation, est d'un diamètre qui correspondsensiblement à la largeur de la chambre annulaire formée à 1' extérieur du prolongement 11, cet orifice 5 formant un angle compris entre 40 et 200 avec un rayon passant par son centre, les perforations 6 et 5 étant bien entendu inclinées dans le même sens afin de provoquer tout d'abord une rotation rapide du fluide dans la chambre annulaire formée à l'extérieur du prolongement 11, puis permettre à ce fluide de passer à intérieur du corps tubulaire 1 par les perforations 6, la vitesse de ce fluide au travers de toutes les perforations étant identique de façon que la paroi interne du corps tubulaire l soit parcourue par un courant hélicoïdal d'épaisseur et de vitesse constantes pour une même veine de fluide. La chambre inférieure 3 est également délimitée à son extrémité supérieure par une bride annulaire plane 7, fixée de préférence par soudure sur la paroi externe de l'extré- mité inférieure du corps tubulaire 1, cette bride 7 étant fixée par sa face inférieure à une pièce cylindrique à fond bombé 71 pourvue, suivant son axe, d'un orifice 8 normalement obturé pour l'évacuation des particules solides séparées du fluide traité. L'extrémité inférieure du corps tubulaire 1 dépasse légèrement dans la chambre inférieure 3 et elle comporte des tiges réulièrement réparties 9, disposées parallèlement à l'axe X-X, qui sont fixéespar leurs extrémités inférieures à la périphérie d'un déflecteur 10 en forme de cCne aplqti disposé suivant l'axe X-X et dont le sommet du cône est dirigé vers le tube axial 6. Les tiges 9 forment entre 1' extrémité inférieure du corps tubulaire 1 et la périphérie du déflecteur 10, un espace annulaire de faible largeur pour l'écoulement des particules solides séparées qui sont ensuite récupérées dans le fond de la chambre 3. La forme légèrement conique du déflecteur 10 a pour but de favoriser la formation d'un mouvement en cyclone du fluide traité qui, de la périphérie inférieure du corps tubulaire 1, se concentre en tourbillonnant dans l'axe de ce corps tubulaire pour former une colonne d'eau axiale à contrecourant dirigée vers le tube 6,par lequel elle s'écoule à l'extérieur du comparateur. La face supérieure plane de la chambre inférieure 3 a pour effet de limiter les mouvements éventuels du liquide de cette chambre à sa zone supérieure, en évitant ainsi que ces mouvements atteignent la surface des sédiments, ce qui provo querait leur brassage et éventuellement leur reprise dans la colonne d'eau axiale. Egalement, afin de maintenir au maximum en repos le liquide contenu dans la chambre inférieure 3, le volume de cette chambre est relativement important et entout cas plus important que le volume de la chambre supérieure 2. Egalement dans ce but, le déflecteur 10 est d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre interne du corps tubulaire 1. On remarquera que le séparateur conforme à l-'in- vent ion permettra, du fait de la mobilité de la chambre supérieure 2, d'adapter un m8me appareil en fonction du ddbit du fluide désiré. En effet, pour modifier le débit de l'appareil, il suffira de remplacer la pièce cylindrique 21 par une autre pourvue d'un orifice d'entrée 5 de diamètre différent et de modifier en correspondance la somme des sections des perforations 6 d'écoulement du fluide en disposant à l'extérieur du prolongement 11un manchon 11 dont la hauteur est déterminée afin de ne maintenir ouvert qu'un nombre de perforations dont le total de section correspond à celui de l'orifice 5. REVENDICATIONS 10) Séparateur hydraulique se composant d'un corps tubulaire (1) à section circulaire pourvu coaxialement à l'une de ses extrémités, ou extrémité supérieure, d'une chambre (2) pour l'entratnement tourbillonnant du fluide à séparer et à son autre extrémité, ou extrémité inférieure, d'une chambre (3) pour la récupération des particules séparées du fluide, la chambre supérieure étant pourvue d'un orifice latéral (5) pour l'entrée du fluide à traiter et d'un tube axial (6) pour la sortie du fluide traité, la chambre inférieure (3) étant pourvue d'une surface de déflexion coaxiale (10) pour le renvoi du fluide traité vers le tube de la chambre supérieure et d'un orifice pour l'évacuation des particules séparées, séparateur caractérisé en ce que l'une au moins des chambres inférieure (3) et supérieure (2) présente une face supérieure (7), respectivement inférieure (22), qui est plane. 20) Séparateur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le corps tubulaire présente extérieurement une bride annulaire plane (4) sur laquelle est fixée, de manière amovible, une bride annulaire plane (22) constituant la face inférieure de la chambre supérieure. 30) Séparateur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps tubulaire (1) se prolonge à l'intérieur de la chambre supérieure (2) et à l'extérietir du tube axial (6) jusqu'à l'extrémité supérieure de cette chambre supérieure, ce prolongement (il) étant pourvu de perforations (6). 40) Séparateur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube axial (6) de la chambre supérieure (2) se prolonge dans le corps tubulaire (1) Jusqu'à un niveau situé au-dessous de la bride (4) de ce corps tubulaire. 50) Séparateur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le déflecteur coaxial (10) de la chambre inférieure (3) est de forme légèrement conique, le sommet de ce cone étant dirigé vers le tube (6) de la chambre supérieure. 6 ) Séparateur conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que le déflecteur (10) est d'un diamètre légèrement plus grand que le diamètre intérieur du corps tubu laire (1), la périphérie de ce déflecteur étant espacée de l'extrémité inférieure du corps, tubulaire et étant reliée à cette extrémité inférieure par des tiges (9) parallèles à l'axe du corps tubulaire. 70) Séparateur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le prolongement perforé (11) du corps tubulaire (1), formé dans la chambre supérieure (2), est pourvu d'un manchon s 'adaptant librement à l'extérieur de ce prolongement. 80) Séparateur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les perforations (6) du prolongement (11) sont régulièrement réparties en rangées parallèles à l'axe du corps tubulaire. 90) Séparateur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orifice (5) d'entrée d'eau de la chambre supérieure (2) forme un angle compris entre 20 et 400 avec un rayon passant par le centre de cet orifice et les perforations (6) du prolongement forment un angle compris entre 70 et 500 par rapport à un rayon passant par ces perforations.