Brevet FR2500328A1 — publié le 19820827

L'invention concerne une centrifugeuse à sucre à fonc- tionnement continu présentant un dispositif d'alimentation de masse cuite, des moyens de répartition et d'accélération de mas se cuite, un panier tronconique s'évasant de bas en haut et ani- mé d'un mouvement de rotation, qui est équipée à l'intérieurd'u tamis de séparation et qui est divisée par des buses de clairça- ge en un étage de clairçage se trouvant au niveau étroit du pa- nier et un étage de séchage suivant au niveau plus large du pa- nier et qui est munie, par ailleurs, de dispositifs séparés de réception et d'évacuation du sucre et de rejets. On connait déjà depuis longtemps des centrifugeuses à sucre à fonctionnement continu dans l'industrie sucrière. Elles ont une incontestable supériorité sur les centrifugeuses à sucre à fonctionnement discontinu par suite de leur structure plussim- ple et notamment par suite de leur mode de travail caractérisé par l'économie d'énergie non négligeable. Néanmoins, l'industrie sucrière ne peut se passer complètement des centrifugeuses à fonctionnement discontinu, et cela lorsqu'il s'agit de produire un sucre de qualité à pureté élevée ou qu'il faut obtenir une très grande augmentation de la pureté du sucre par une seule opé ration de turbinage. Il a été reconnu, il y a déjà bien longtemps, que ce sont les phénomères technologiques intervenant lors du clairçage aux- quels revient un rôle décisif. On a supposé que l'effet de clair- çage dans les centrifugeuses à fonctionnement discontinu était favorisé par le fait que le sucre est clairçé sur une couche et un paquet relativement plus épais en comparaison avec les centri- fugeuses à fonctionnement continu. L'intensité et la durée du contact entre l'eau de clairçage et les cristaux de sucredevraien ainsi être optimisées. C'est sur cette base que lescentrifugeuseJ dites à courant et à couche épaisse à fonctionnement continu ont été mises au point. Le résultat en était cependant décourageant; on ne pouvait constater d'augmentation sensible de la pureté du sucre. Ensuite, d'autres essais ont été faits pour amasser le su- cre dans ces centrifugeuses en vue de créer, eu égard à l'opéra- tion de clairçage, des conditions de paquets épais de cristaux similaires à celles régnant dans les centrifugeuses discontinues. Pourtant, ces mesures n'ont pas non plus amélioré la pureté du sucre de manière à ce que cette dernière puisse soutenir la comparaison avec la pureté du sucre sortant des centrifugeuses à fonctionnement discontinu. Longtemps auparavant, on avait également essayé d'aug- menter le volume d'eau de clairçage pour les centrifugeuses à fonctionnement continu. Cette mesure a rencontré une vive oppo- sition du seul fait qu'elle augmente la quantité de rejets à traiter, et notamment par suite de la reconcentration dispen- dieuse du point de vue consommation d'énergie. Par ailleurs, le résultat était négatif d'une façon tout à fait inattenduedu fait que cette mesure n'avait pu améliorer sensiblement la pureté du sucre. Au contraire, plus le volume d'eau de clairçage était grand plus les pertes de sucre étaient importantes, ceci était dé à une dissolution partielle des cristaux de sucre. Partant de cet état de la technique connu, la présente invention a pour but de concevoir une centrifugeuse à sucre à fonctionnement continu qui est capable d'améliorer la pureté du sucre de manière à la rendre comparable à celle obtenue par les centrifugeuses à sucre à fonctionnement discontinu. Ce problème est résolu selon la présente invention par une centrifugeuse, caractérisée en ce que le diamètre du panier au niveau de 1 étage de séchage est évasé par paliers par rapport à l'étage de clairçage, que l'étage de séchage est équipé à 1' intérieur d'un recouvrement fermé, disposé à une certaine dis- tance du tamis de séparation de celui-ci, tournant également et épousant en général la forme du panier et dont le bord inférieur à petit diamètre délimite avec le bord supérieur de l'étage de clairçage un intervalle de passage du sucre dont la largeur est plus petite que toutes les sections de passage du sucre suivan- tes de la centrifugeuse, et que le recouvrement communique, au niveau supérieur de la centrifugeuse, avec des dispositifs de réception et d'évacuation séparés pour les brouillards d'eau de clairçage, les eaux condensées de clairçage et les grumeaux de sucre. L'invention est fondée sur la connaissance évidemment négligée jusqu'ici qu'une séparation efficace du clairçage etdu séchage est impérative quant au turbinage du sucre dans des cen- trifugeuses afin d'arriver à une pureté élevée du sucre. Pour les centrifugeuses à fonctionnement discontinu, cette séparation est assurée par la succession dans le temps des opérations. En ce qui concerne les centrifugeuses à fonctionnement continu, cet ordre chronologique du clairçage et du séchage se trouve rempla- cé par un déroulement simultané mais séparé dans l'espace desdi- tes opérations. Par suite de la conception des centrifugeuses à fonctionnement continu, le sucre est forcé de se déplacer dans les paniers tronconiques du petit diamètre vers le grand diamè- tre. Puisque le clairçage intervient dans l'ordre chronologique avant le séchage, la zone de clairçage des centrifugeuses à fonc- tionnement continu se trouve, dans l'espace, avant la zone de séchage, soit à un niveau du panier qui par rapport à la zone de séchage présente un diamètre plus petit. La forme conique des paniers de centrifugeuses à fonctionnement continu engendre, à part de fortes turbulences d'air, un courant d'air assez impor- tant, passant de l'extrémité étroite du panier en direction de l'extrémité large le long de la surface du sucre. Ce courant d' air est responsable du fait que la séparation dans l'espace du clairçage et du séchage dans une centrifugeuse à sucre à fonc- tionnement continu n'a pas le môme effet que la séparation dans le temps des mêmes opérations dans une centrifugeuse à fonction- nement discontinu. En effet, lors du clairçage, une partie importante du liquide de clairçage, après avoir pris contact avec la couche de sucre, est pulvérisé par action mécanique et rejeté, les im- puretés retenues à la surface des cristaux étant chassées par le liquide de clairçage, et également pulvérisées et rejetées. Avec les centrifugeuses à fonctionnement continu, ce brouillard de liquide de clairçage impur est pris par le fort courant d'air évoqué et emporté dans la zone de séchage o il encrasse à nou- veau le sucre. Les temps de séjour extrêmement réduits du sucre dans les différentes zones du panier ne suffisent pas à éliminer ces nouvelles impuretés. L'idée de base de la présente invention est d'éviter ces nouvelles impuretés du sucre dans la zone de séchage en proté- geant, d'une façon efficace, le sucre dans la zone de séchage contre les brouillards entraînés de liquide de clairçage impur. Quant à la centrifugeuse exécutée selon l'invention, cette protection est assurée par recouvrement et par intervalle de passage du sucre conçu le plus étroit possible tandis que les dispositifs de réception et d'évacuation séparés préservent la chambre de réception du sucre de la centrifugeuse des brouilards d'eau de clairgage impure, Dans un cas théorique idéal, l'inter- valle de passage du sucre est si étroit que, outre le sucre, au- cune trace d'air susceptible d'entraîner du liquide impur de clairçage ne puisse pénétrer dans la zone sous le recouvrement. En pratique, cette configuration idéale ne se laisse réaliser que d'une manière approximative. Pour approcher de ce but dans la me- sure du possible, le recouvrement de la centrifugeuse s'appuie avec son extrémité étroite sur l'étage de clairçage au moyen de tôles de support exécutées comme ailettes et sous forme de ner- vures. Selon l'invention, la largeur de l'intervalle de passage du sucre est réglable. Ces deux perfectionnements sont utiles pour approcher de la formule idéale. Les tôles de support sous forme d'ailettes intensifient le courant d'air passant sur la surface intérieure du panier et contrarient sa déviation en direction à travers l'orifice de passage du sucre. La possibilité de réglage de la largeur de l'orifice de passage du sucre permet de le réduire au minimum encore admissible dans des conditions spécifiques de tra- vail données. La centrifugeuse exécutée selon l'invention a fait ses preuves aux essais. Le sucre essoré présente une pureté qui ne diffère que très légèrement de celle du sucre produit par des centrifugeuses à fonctionnement discontinu. Quand à sa pureté, le sucre est à classer parmi les sucres obtenus par les centri- fugeuses à fonctionnement discontinu quant à sa qualité. Ainsi fut obtenu par la première fois par une centrifugeuse à sucre à fonctionnementcontinu, un gain de pureté comparable au degré de pureté atteint par une centrifugeuse à fonctionnement discontinu. La véracité de la constatation sur laquelle la présente invention est fondée, a été prouvée lors des essais var le fait que le liquide, s'écoulant des dispositifs de réception et d'é- vacuation séparés pour les brouillards d'eau de clairçage, les eaux condensées de clairçage et les grumeaux de sucre était très foncé. Ce liquide très impur vient charger le sucre dans la zone de séchage des centrifugeuses connues. Les caractéristiques de l'invention peuvent s'appliquer à toutes les centrifugeuses à sucre à fonctionnement continu et à panier tronconique qui sont disponibles sur le marché ou en service en donnant une pareille satisfaction. Dans la centrifugeuse selon le brevet allemandN065 118, la partie supérieure du panier dont la forme ressemble à un cône est recouverte d'un tablier tournant de matériau élastique. Ce tablier sert à réaliser un contact plus intime entre le liquide de clairçage et la matière à essorer. Par conséquent, môme les brouillards d'eau de clairçage impure sont recyclés vers la ma- tière à essorer. Une protection dans l'esprit de l'invention n' est ni envisagée ni réalisée. La demande de brevet allemande No 24 47 125 constate que des brouillards d'eau de clairçage entraInés sont nuisibles au sucre à l'extérieur de la zone de clairçage, du fait qu'ils in- troduisent de l'humidité dans des zones destinées à sécher le sucre ou à conserver la siccité de celui-ci. La constatation fon damentale que le gain de pureté relativement faible du sucredani une centrifugeuse à fonctionnement continu est imputable aux brouillards d'eau de clairçage entralnés n'est cependant pas mis en évidence. En outre une formule peu pratique et désavantageuse du point de vue technologique est indiquée. En effet, il est propo- sé d'étancher la zone de clairçage par rapport à l'intérieur res tant de la centrifugeuse notamment du panier, en en formant un compartiment. Cette étanchéité n'est obtenue que lorsque des élé ments d'étanchéité appropriés à pression suffisamment importante s'appuient sur la couche de sucre qui s'achemine sur la surface intérieure du panier et de son tamis de séparation. De telles mesures influencent d'une manière défavorable le libre passage du sucre. Etant donné que son épaisseur de couche n'est jamais régulièrement forte, il en résulte ou bien des fuites ou des en- traves non recherchées dans l'acheminement du sucre. Finalement, les éléments d'étanchéité, nécessaires par suite du sucre s'écou lant sous ces dernières, sont exposés à une forte usure tout en portant atteinte aux cristaux de sucre par abrasion. La formule proposée est donc préjudiciable en service. En outre, la mesure fondamentale de la présente invention n'est pas réalisée, mesure qui consiste à mettre le sucre à l'a- bri du liquide impur de clairgage et d'évacuer celui-ci séparé- ment. Avec une étanchéité de la zone de clairçage sous forme de compartiment, les brouillards d'eau de clairçage impure sont for- cément recyclés vers le sucre. Le sucre sera à nouveau encrassé et avec les temps de passage du sucre à travers la zone de clair- çage ou de séchage, ou toute la machine, ledit passage ne prenant que quelques fractions de secondes ou quelques secondes, il n'est plus possible d'éliminer ces nouvelles impuretés. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple non li- mitatif, des modes de réalisation ou de montage d'une centrifu- geuse à sucre à fonctionnement continu exécutée selon la présente invention. La Fig. 1 montre une vue en coupe schématique d'une cen- trifugeuse à sucre exécutée selon la présente invention. Les Fig. 2 à 12 montrent d'autres modes de réalisation. La Fig. 1 montre une centrifugeuse à sucre à fonctionne- ment continu 1 à plusieurs étages. Celle-ci présente un disposî- tif d'alimentation de masse cuite 2, un pot accélérateur 3 ainsi qu'une cloche d'accélération 4. La matière à essorer arrive A la cloche d'accélération 4 dans un étage de séparation préliminaire tronconique, s'ouvrant vers le haut et recouvert de tamis. A sa sortie de l'étage de séparation préliminaire 5, le sucre préalablement essoré est projeté sur un anneau d'empâtage fixe 6, incliné vers le bas et vers l'intérieur et mélangé, d' une manière homogène, à un liquide d'empàtage qui est amené par un anneau distributeur 7 tournant avec l'étage de séparation pré- liminaire 5 pour en former une nouvelle masse cuite. Cette nouvelle masse cuite tombe par gravité de l'anneau d'empatage 6 dans un étage d'accélération et de séparation 8. L'étage de séparation 8 est suivi d'un étage de clair- çage 9 incliné encore plus fortement que le précédent et dans lequel des buses de clairçage 10 fixes pulvérisent du liquide sur le sucre. Par le rebond des gouttelettes de liquide de clair- çage qui étaient déjà entrées en contact avec le sucre et qui comportent déjà une partie des impuretés adhérant a la surface des cristaux, il est créé un rideau de pulvérisation d'eau de clairçage qui, selon la présente invention, doit être empêché de reprendre contact avec le sucre. A cet effet, l'étage de séchage 11 suivant est équipé d' un recouvrement 12 à l'intérieur; de plus, l'étage de séchage 11 présente un diamètre s'évasant par paliers. Le bord inférieur du recouvrement 12 est aligné avec la génératrice de la surface intérieure de l'étage de clairçage 9. Pour arriver dans l'étage de séchage 11, le sucre est projeté du bord supérieur de l'étage de clairçage 9 et doit passer à travers un intervalle 13 entre ledit bord supérieur de l'étage de clairçage 9 et le bord infé- rieur du recouvrement. Cet intervalle 13 est dimensionné aussi petit que possible; du moins est-il plus petit que toutes les sections de passage que le sucre est encore appelé à traverser par la suite à l'intérieur de la centrifugeuse. Pour l'adapter d'une façon optimale à toutes les conditions données, le bord inférieur du recouvrement 12 présente, pour le mode de réalisa- tion selon la Fig. 2 un anneau de réglage 14 qui peut être ajus- té dans le sens des flèches 15. Le recouvrement 12, de construction fermée, sépare les brouillards d'eau de clairçage impure sortant de l'étagede clair- çage 9 et le sucre qui, après passage par l'intervalle 13, s'a- chemine derrière ledit recouvrement 12, sous la protection de l'étage de séchage 11 pour être expulsé à l'extrémité supérieure dans une chambre de réception - non représentée -. Les brouil- lards d'eau de clairçage impure, les eaux condensées de clairça- ge et les grumeaux de sucre trop grands pour passer à travers l'intervalle 13 glissent le long du recouvrement 12 versle haut pour être évacués soigneusement hors de la centrifugeuse par un dispositif d'évacuation connu et séparé par rapport au sucre. Entre le recouvrement 12 et le sucre dans l'étage de sé- chage il est formé un espace 16 par lequel s'écoule également de l'air. Afin d'éviter que des brouillards d'eau de clairçage im- pure ne pénètrent dans cet espace 16 et n'arrivent ainsi sur le sucre, l'intervalle 13 est prévu aussi petit que possible. De plus, les tôles de support 17 au moyen desquelles le recouvrement 12 s'appuie sur l'étage de clairçage 9 sont exécutées sous forme d'ailettes. Celles-ci engendrent ainsi au niveau de l'intervalle 13 un courant d'air suffisamment fort pour chasser les brouillard d'eau de clairçage impure le long de l'intervalle 13. Pour l'exemple pratique montré sur la figure 2 ont été utilisés les mêmes repères que sur la figure l pour marquer des éléments identiques. Dans cette centrifugeuse à sucre 1, l'an- neau d'empâtage 6 fixe est remplacé par un système d'anneaux 6a inclinés en sens inverse l'un par rapport à l'autre et formant le moyen d'empàtage. Le mode de réalisation montré sur la figure 3 est une centrifugeuse à sucre à fonctionnement continu 1, simple par comparaison, avec panier suspendu. Ici aussi, les repères rete- nus pour les figures 1 et 2 sont utilisés pour les éléments iden- tiques. La figure 4 montre une centrifugeuse à fonctionnement continu avec les caractéristiques de l'invention pour laquelle le pot accélérateur 3 et la cloche d'accélération 4 sont exécu- tés d'une autre manière que sur les figures 1 et 2. Comme pour l'exemple pratique de la figure 3, la centrigugeuse à sucre 1 selon la figure 4 se passe d'un étage de séparation préliminaire et d'un étage d'empatage. Les figures 5 et 6 illustrent des modes de réalisation de l'invention pour une autre centrifugeuse 1 connue. Quant à la centrifugeuse l connue selon la figure 7,1'étan- chéité formée par une chambre du système de clairçage 10 prévu à l'origine par le constructeur doit être supprimée pourque les caractéristiques obtenues grâce à l'invention puissent prendre effet. La figure 8 montre une autre centrifugeuse à sucre simple disponible sur le marché et pourvue après coup des caractéristi- ques de l'invention. La figure 9 montre la centrifugeuse d'un autre construc- teur; le système de clairçage 10 agit en direction du fond du panier. Les caractéristiques de l'invention ont été apportées à cette centrifugeuse. Les figures 10 et l1 montrent la centrifugeuse d'un autre constructeur après avoir apporté les caractéristiques de l'inven- tion. La figure 12 montre la centrifugeuse d'un autre construc- teur dans laquelle les étages du panier sont inclinés en sens inverse l'une par rapport à l'autre. Pour cet exemple, il serait préférable de mettre en oeuvre deux fois les caractéristiques de l'invention extrêmement élevée. Les modes de réalisation ou d'utilisation de la présente invention énoncés ci-dessus ne peuvent couvrir tous les types de centrifugeuses disponibles sur le marché ou en service. Néanmoir ils peuvent montrer que l'invention peut être utilisée avec le succès espéré. Même les centrifugeuses à axe de rotation horizon tal peuvent être exécutées selon la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Centrifugeuse à sucre à fonctionnement continu pré- sentant un dispositif d'alimentation de masse cuite, des moyens de répartition et d'accélération de masse cuite, un panier tron- conique s'évasant de bas en haut et animé d'un mouvement de rota- tion, qui est équipée à l'intérieur d'un tamis de séparation et qui est divisée par des buses de clairçage en un étage de clair- çage se trouvant au niveau étroit du panier en un étage de sé- chage suivant au niveau plus large du panier et qui est munié, par ailleurs, de dispositifs séparés de réception et d'évacua- ticon du sucre et de rejets, caractérisée par le fait que le dia- mètre du panier au niveau de l'étage de séchage (11) est évasé par paliers par rapport à l'étage de clairçage (9), que l'étage de séchage est équipé à l'intérieur d'un recouvrement (12) fermé, disposé à une certaine distance du tamis de séparation de celui- ci, tournant également et épousant en général la forme du panier et dont le bord inférieur à petit diamètre délimite avec le bord supérieur de l'étage de clairçage un intervalle de passage du sucre (13) dont la largeur est plus petite que toutes les sec- tions de passage du sucre suivantes de la centrifugeuse, et que le recouvrement (12) communique, au niveau supérieur de la cen- trifugeuse, avec des dispositifs de réception et d'évacuation séparés pour les brouillards d'eau de clairçage, les eaux cor.- densées de clairçage et les grumeaux de sucre. 2.- Centrifugeuse à sucre selon la revendication 1, ca- ractérisée par le fait que le recouvrement (12) s'appuie par son extrémité étroite sur l'étage de clairçage (9) au moyen de tales de support (17) exécutées comme des ailettes et sous forme de nervures. 3.- Centrifugeuse à sucre selon l'une quelconque des re- vendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la largeur de l'intervalle de passage du sucre (13) est réglable. 4.- Centrifugeuse à sucre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le bord infé- rieur du recouvrement (12) est aligné avec la génératrice du tamis de séparation de l'étage de clairçage (9) ou qu'il rentre légèrement vers l'extérieur. 5.- Centrifugeuse à sucre selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisée par le fait que le dispositif d'évacuation pour les brouillards d'eau de clairçage, les eaux condensées de clairçage et les grumeaux de sucre communique avec un moyen produisant une dépression de l'air.