Brevet FR2515066A1 — publié le 19830429

D 5 05 066 Centrifugeuse à axe de rotation vertical. La présente invention concerne une centrifugeuse à axe de rotation vertical comportant au moins un dispositif de tur- binage placé dans une chambre de turbine du bol de la centri- fugeuse, qui sert à évacuer en continu une phase liquide clarifiée ou séparée dans le bol centrifuge, ainsi qu'un dis- que d'étanchéité relié rigidement au dispositif de turbinage au-dessus de la chambre de turbine, qui pénètre dans une chambre d'arrêt tourant avec le bol centrifuge et pouvant être remplie d'un liquide d'arrêt, le dispositif de turbinage immobile et le disque d'étanchéité étant disposés dans les chambres à une certaine distance des éléments de bol rotatifs. On connaît une centrifugeuse de ce type, par exemple par la publication allemande DE-OS 27 37 463 On utilise les cen- trifugeuses de ce type, surtout pour clarifier ou séparer des liquides sensibles à l'air, ainsi que des liquides devant rester dépourvus de bactéries, le disque d'étanchéité plonge- ant dans un liquide d'arrêt au-dessus de la chambre de turbine devant empêcher l'air atmosphérique de pénétrer dans la cham- bre de turbine et, par suite, dans le liquide devant être évacué de cette chambre par le dispositif de turbinage. Comme liquide d'arrêt de la chambre d'arrêt, on utilise couramment un liquide indépendant du produit à centrifuger, liquide dit étranger, du fit que cette chambre est en liaison avec l'atmosphère et qu'on ne peut éviter une certaine absorption de l'air. Le disque d'étanchéité immobile plongeant dans le liquide d'arrêt en rotation provoque cependant dans la chambre d'arrêt de forts tourbillons, de sorte que, de la chambre d'arrêt, des projections parviennent dans la chambre de turbine placée au- dessous de cette dernière et se mêlent au liquide à évacuer de ladite chambre de turbine, de sorte que le résultat de la clarification ou delaséparation dans la centrifugeuse peut être fortement influencé par le liquide étranger. Il est certes connu par la publication allemande DE-AS- 30 06 220, d'éviter des projections de liquide d'une chambre de turbine supérieure dans une chambre de turbine sous-jacente en disposant une chambre collectrice placée au-dessous de la chambre de turbine supérieure, la chambre collectrice ramenant le liquide qui se déverse dans la chambre d'entrée du bol cen- trifuge Cependant, on ne peut utiliser cet agencement que lorsque le liquide d'arrêt est également la phase liquide à clarifier ou l'une des phases liquides à séparer et que l'on peut prendre en considération une certaine absorption d'air. L'invention a pour objet une centrifugeuse du type pré- cité conformée de façon à empêcher complètement le déverse- ment de la chambre d'arrêt dans la chambre de turbine sous- jacente, même de faibles quantités de liquide, notamment de liquide étranger. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, les cham- bres existant et communiquant au-dessous du disque d'éLanchéi- té et au-dessus du dispositif de turbinage sont en liaison avec un canal, et un gaz d'une pression supérieure à la pres- sion de l'air atmosphérique peut être amené aux chambres par le canal. L'amenée de ce gaz à une pression supérieure à la pres- sion de l'air atmosphérique dans les deux chambres a pour effet que les surfaces intérieures de liquide peuvent être décalées dans la chambre d'arrêt au-dessous du disque d'étan- chéité et dans la chambre de turbine au-dessus du dispositif de turbinage en fonction de la pression gazeuse en direction de la périphérie du bol De ce fait, les surfaces de liquide intérieures peuvent être déplacées au-dessus du disque d'étan- chéité et au-dessous du dispositif de turbinage vers l'intéri- eur en direction de l'axe du bol, au-delà de la mesure normale. Le déplacement de la surface de liquide soumis à une cer- Laine pression au-dessous du disque d'étanchéité vers la péri- phérie du bol réduit la profondeur de pénétration du disque d'étanchéité du côté inférieur, ce qui peut réduire les tour- billons dans cette chambre à un minimum et évite, par suite, la projection de liquide d'arrêt dans la chambre de turbine sous-jacente En même temps, la surface de liquide intérieur peut, sur la face supérieure du disque d'étanchéité, être - déplacée vers l'axe du bol, ce qui peut augmenter la profon- deur d'immersion du disque d'étanchéité de ce côté et, par suite améliorer également l'effet d'étanchement vis-à-vis de l'at- mosphère. La superposition de la surface de liquide au-dessus du 15066 dispositif de turbinage dans la chambre de turbine et d'une augmentation de la pression gazeuse permet aussi, ce qui est surprenant, d'augmenter la pression d'évacuation dans le dis- positif de turbinage ou, pour une pression d'évacuation in- changée, de diminuer le diamètre extérieur du dispositif de turbinage, ce qui permet de réduire considérablement la puis- sance absorbée par la centrifugeuse. Lorsqu'on clarifie des boissons comme la bière -et le vin, on peut utiliser par exemple, comme gaz à superposer, du C 02, que l'on utilise souvent dans le cas de tels liquides, pour éviter les oxydations. On va décrire à présent un exemple d'exécution non limi- tatif de l'invention en regard du dessin annexé dont la figure unique représente le niveau de liquide intérieur au-dessous de la chambre d'arrêt et au-dessus de la chambre de turbine sans superposition de gaz à droite, et avec superposition de gaz à gauche. Sur le dessin annexé, la référence 1 désigne le bol cen- trifuge d'une centrifugeuse de clarification dans laquelle le dispositif de turbinage ou turbine 2 fixé à un capot non repré- senté et immobile dans le bol se trouve à une certaine distance des éléments rotatifs du bol La turbine comporte une arrivée centrale 3 destinée à l'amenée d'un liquide à clarifier, ren- fermant des matières solides, dans le bol, le liquide étant amené à la chambre d'entrée d'un distributeur 5 et passant par un jeu d'assiettes 6 placé sur le distributeur, o a lieu la clarification du liquide Pendant que les matières solides centrifugées sont envoyées dans la chambre à boues extérieure, le liquide clarifié traverse le jeu d'assiettes en direction de l'axe du bol et parvient en passant par un canal 7 et une ouverture de décharge 8 du couvercle 9 du bol, dans la chambre de turbine 10 La chambre de turbine 10 est elle-même limitée inférieurement par un épaulement annulaire 11 du couvercle 9 et supérieurement par une chambre annulaire 12 qui aboutit au couvercle du bol en en étant séparé par un joint torique 13. A l'intérieur de la chambre de turbine se trouve la turbine immobile 2 d'évacuation du liquide clarifié, celle-ci étant placée à une certaine distance des éléments du bol rotatifs. Au-dessus de la chambre de turbine 10 se trouve la chambre d'arrêt 14 qui est délimitée inférieurement par la chambre annulaire 12 et supérieurement par un couvercle 15 qui est lui-même relié rigidement par un anneau de -fixation 16 au couvercle 9 du bol et est étanche vis-à-vis de la chambre annulaire A l'intérieur de la chambre d'arrêt se trouve le disque d'étanchéité 17 qui est relié rigidement à la turbine immobile 2 et est placé également à une certaine distance des éléments du bol rotatifs. La chambre d'arrêt 14 peut recevoir par un canal 18 se trouvant dans l'arbre du disque d'étanchéité 17, un liquide d'arrêt au-dessus d'elle, le liquide en excès pouvant sortir de la chambre par-dessus le bord intérieur 19 du couvercle 15. Selon l'invention, l'arbre du disque d'étanchéité 17 comporte un canal 20 qui débouche dans les chambres 14, 10 qui communiquent au-dessous du disque d'étanchéité 17 et au- dessus de la turbine 2 On peut introduire dans ces chambres par le canal 20, un gaz d'une pression supérieure à la pres- sion atmosphérique, de sorte qu'au-dessous du disque d'étan- chéité 17, la surface de liquide intérieure 21, à droite de la figure, est déplacée vers 21 ', à gauche de la figure, et au-dessus de la turbine 2, la surface de liquide intérieure est déplacé de 22 vers 22 ', en direction de la périphérie du bol. Le déplacement de la surface du liquide de 21 à 21 ' au- dessous du disque d'étanchéité 17 permet au bord de déverse- ment 19 du couvercle 15 pour le liquide d'arrêt d'être décalé davantage à l'intérieur vers l'axe du bol De même, le dépla- cement de la surface du liquide 22 en 22 ' au-dessus de la tur- bine 2 décale la surface intérieure 23 du liquide au-dessous de la turbine 2 jusqu'à la périphérie intérieure de l'épaule- ment 11 du couvercle 9 du bol par étranglement correspondant de la décharge de liquide de la turbine. On peut, bien entendu, imaginer de prévoir aussi dans une centrifugeuse séparatrice à deux turbines et deux chambres de turbine, pour évacuer les liquides séparés, un canal comportant un branchement pour gaz, le gaz étant amené entre les deux turbines, ce qui évite le déversement de la chambre de turbine supérieure vers la chambre de turbine inférieure. '5066 R E V E N D I C A T I D N S 1 Centrifugeuse à axe de rotation vertical comportant au moins une turbine placée dans une chambre de turbine du bol de la centrifugeuse, qui sert à évacuer en continu une phase liquide clarifiée ou séparée dans le bol centrifuge, ainsi qu'un disque d'étanchéité relié rigidement à la turbine au- dessus de la chambre de turbine, qui pénètre dans une chambre d'arrêt tournant avec le bol centrifuge et pouvant être rem- plie d'un liquide d'arrêt, la turbine immobile et le disque d'étanchéité étant disposés dans les chambres à une certaine distance des éléments du bol rotatifs, caractérisée en ce que les chambres ( 14, 10) qui se trouvent au-dessous du disque d'étanchéité ( 17) et au-dessus de la turbine ( 2) et communiquent entre elles, sont en liaison avec un canal ( 20) et qu'un gaz à une pression supérieure à la pression de l'air atmosphérique peut être amené aux chambres par le canal. 2 Centrifugeuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canal ( 20) se trouve dans l'arbre du disque d'étanchéité ( 17).