Brevet FR2519873A1 — publié le 19830722

La présente invention concerne un dispositif permettant de séparer un liquide d'une boue ou d'un liquide contenant des par- ticules à l'aide d'un tambour rotatif, dans lequel débouche un dispositif d'alimentation en boue ou en liquide contenant des particules, l'enveloppe dudit tambour présentant des orifices permettant la séparation de liquides et comprenant intérieurement un élément en forme de lame hélicoïdale permettant lavancement de la boue, cet élément suivant le mouvement de rotation d u tambour et s'étendant depuis l'intérieur de l'enveloppe du tambour en di- rection de son centre. Un but principal de la présente invention est de réaliser un dispositif du type précité, qui permet d'introduire la boue à l'intérieur du tambour et de séparer de manière efficace le li- quide de la boue. Pour atteindre ce but, la présente invention a pour objet un dispositif qui se caractérise essentiellement par le fait qu'il comprend un dispositif d'admission muni d'un certain nombre d'orifices de sortie s'étendant à proximité et le long de l'enve- loppe rotative du tambour, et une vis de transport dont une partie présente une lame hélicoïdale dont la hauteur augmente sur une certaine distance le long du tambour-dans le sens du trans- port, c'est-à-dire la dimension de la lame mesurée depuis l'enve- loppe du tambour en direction du centre du tambour augmente, ce qui fait que le matériau accumulé entre les sections de la lame peut être reçu en quantitéaccroissante dans le sens du transport. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente un premier mode de réalisation d'un tambour, le dispositif étant représenté en perspective et partiellement en coupe; la figure 2 montre un second mode de réalisation d'un tam- bour, le dispositif étant représenté dans ce cas en pers- pective et partiellement en coupe; la figure 3 est une vue partielle en coupe du dispositif représenté sur la figure 2; la figure 4 est une vue schématique de dessus en coupe transversale longitudinale du tambour et du dispositif re- présentés sur les figures 2 et 3 les figures 5 et 6 sont des vues en coupe transversale du dispositif représenté sur les figures 2 à 4, les moyens d'alimentation ayant pris des positions différentes, après la rotation, et la figure 7 est une vue partielle de ces moyens d'alimen- tation associes au tambour et au dispositif de la fi- gure 1. Sur les dessins, un tambour de séparation de liquide conforme à l'invention est désigné par la référence 1 Le tambour ú com- porte des orifices 2, percés dans son enveloppe 3, sous forme de perforations, fentes ou ouvertures en forme de filet, orifices tels que ceux associés à des toiles de criblage Une extrémité du tambour 1 est en partie fermée par une paroi d'extrémité 4, de préférence amovible, tandis qu'à l'autre extrémité du tambour, l'enveloppe 3 se raccorde à une paroi d'extrémité S présentant une forme tronconique La paroi d'extrémité 5 délimite une otwer- ture de sortie 6 située dans la partie étroite du cône Un rac- cord de tuyau 7, dirigé vers l'arrière par rapport au sens de transport, qui est disposé coaxialenent par rapport à l'enveloppe 3 du tambour de criblage, se raccorde à la paroi d'extrémité 4 _ Des moyens d'alimentation 8 en forme de tube traversent le raccord&de tuyau 7 pour pénétrer dans le tambour 1 et peuvent être de type connu ou, comme dans ce mode de réalisation, com- prendre un dispositif tel que celui représenté sur les figures 1 et 7 et les figures 2 à 6 respectivement. Le? tambour de séparation de liquide 1 l estporté par un certain nombre de galets 9 et 10 respectivement, disposés par paire, qui sont agencés pour rouler chacun sur sa piste l A et 18 située res- pect vement à chaque extrémité du tambour l Les galets 9, 10 sont:avantageusement réglables dans le sens vertical pour permet- tre un réglage du tambour 1, pour lui procurer une inclinaison désirée. Un dispositif de transport 11 est prévu à l'intérieur du tam- bour 1 permettant de faire avancer la boue 12, etc, qui est in- troduite dans le tambour 1, le déplacement s'effectuant selon le sens longitudinal du tambour 1 Le dispositif de transport est de préférence constitué d'une lame hélicoïdale 11, qui s'étend dans le sens radial depuis l'intérieur 3 A de l'enveloppe 3 en direc- tion du centre 13 du tambour. Comme le montrent les figures 3 et 4, la lame de la vis 11 présente une hauteur qui s'accroit dans le sens du transport sur une partie importante A-du tambour 1, c'est-à-dire la distance a, b, c, etc, des sections de lame lla, llb, llc, etc dans le sens allant de l'enveloppe 3 du tambourvers le centre 13 du tambour 1 augmente Cette augmentation peut être avantageusement choisie pour qu'elle soit sensiblement constante depuis le début jusqu'à la fin de la partie A, mais il existe également la possibilité de réduire la hauteur de la lame par gradins La longueur de la partie A s'élève avantageusement au 2/3 de la longueur effective du tambour Le pas de la vis 11 peut également varier, de n'importe quelle manière désirée, dans le sens allant de l'entrée 7 du tambour vers sa sortie 6. Après la partie A présentant une hauteur de lame en augmenta- tion, la vis 11 se termine par une partie B dont la lame présente de préférence une hauteur constante Cette hauteur constante de la lame hélicoïdale est avantageusement aussi grande que la hauteur la plus grande de la lame dans la partie A Le pas de la partie B est choisi avantageusement pour qu'il soit infé- rieur à celui de la partie A, comme on le voit sur les figures 1, 2 et 4, ce qui permet dans la partie B une étape prolongée de déshydratation du matériau qui est transporté par le dispositif d'alimentation en forme de vis 11. Le tambour muni de la lame hélicoïdale en forme de vis 11 que l'on vient de décrire et qui est illustré sur les dessins fonc- tionne comme suit: la boue 12, qui est introduite à l'intérieur du tambour 1 par le dispositif d'alimentation 8, est effective- ment séparée du liquide lorsqu'elle entre en contact avec la paroi intérieure 3 de l'enveloppe du tambour Le liquide 14 tra- verse ensuite les perforations 2 percéesdans la paroi de l'enve- loppe 3 et est recueilli dans un récipient 15, situé au-dessous du tambour 1, d'o le liquide 14 est évacué par un tuyau d'éva- cuation 16 Le tambour 1 est agencé pour que sa rotation puisse être assurée, par exemple, à l'aide d'un moteur d'entraînement électrique 17, qui, par l'intermédiaire d'un mécanisme de change- ment de vitesses 18, coopère par l'intermédiaire d'un pignon 19 avec une couronne dentée 20, prévue sur la circonférence du tam- bour au niveau d'une de ses parois d'extrémité 4 pour entraîner le tambour 1 dans le même sens que tourne la lame hélicoïdale du dispositif à vis 11, comme le montre la flèche 19 sur les figures et 6 La boue recueillie 12 est transportée dans les espaces intermédiaires entre les sections juxtaposées de la lame hélicoi- dale grâce au pas du dispositif 11 en direction de l'orifice de sortie 6 du tambour, lors de la rotation du tambour 1, comme on l'a déjà mentionné, et la boue 12 se trouve effectivement séparée du liquide 14 Grâce à la hauteur progressivement accroissante de l'élément à lame hélicoïdale 11 en direction de l'orifice de sortie 6, il est possible de recevoir une plus grande quantité de la boue 12, etc, entre deux sections voisines de la lame héli- coldale, plus-elles s'éloignent de l'orifice d'entrée 7. La portion B de l'élément en forme de vis 11, destinée à la séparation du liquide, élimine encore de l'eau du matériau qui a déjà été sensiblement déshydraté, matériau qui a été transporté par l'élément en forme de vis 11, avant que la boue déshydratée 12 A soit évacuée par l'orifice de sortie 6 en vue de son accumu- lation dans une cuve, une presse de nettoyage ou analogue, non représentée sur les dessins. Tout matériau qui se serait éventuellement accumulé dans les orifices 2, est éliminé de manière connue à l'aide d'une brosse , qui est sollicitée contre l'enveloppe 3 du tambour et qui comporte des poils comparativement rigides, et à l'aide d'un tuyau de rinçage dirigé vers la surface extérieure de l'enveloppe du tambour pour fournir du liquide La brosse 20 est montée pivo- tante à ses extrémités libres respectives par les dispositifs de support 21 et 22 respectivement, et est portée de manière appro- priée par un carter 23 du tambour 1 servant de dispositif anti- éclaboussure L'entraînement de la brosse 20 est assuré soit par un moyen d'entraînement séparé, soit par la mise en place de la brosse contre l'enveloppe 3 du tambour pour qu'elle puisse tour- ner avec le tambour 1 L'opération de nettoyage est effectuée grâce aux poils qui pénètrent dans les perforations 2 de l'enve- loppe du tambour, perforations pouvant être par exemple circulai- res ou en forme de fentes, pour débarrasser effectivement les orifices d'accumulations indésirables d'impuretés, par exemple. Si, malgré tout, les perforations 2 de l'enveloppe du tambour s'obstruent et, de ce fait, la quantité de liquide se trouvant à l'intérieur du tambour augmente, l'excès de liquide s'écoulera dans le sens indiqué par la flèche 24 de la figure 3 par le trop plein constitué par le raccord du tuyau 7 situé à un niveau-au- dessous du bord inférieur de l'orifice de sortie 6 du tambour à l'extrémité opposée L'excès de liquide passe dans une cuve de récupération 25 d'o il est évacué par un conduit d'évacuation 26 Ce liquide peut être renvoyé par exemple au dispositif de déshydratation par le conduit d'entrée 8 à l'aide d'un dispositif de pompage 27 On peut prévoir un certain nombre de dispositifs de détection appropriés, associés au trop plein 7, pour ajuster la quantité de boue 12 introduite dans le dispositif. Dans les conditions normales de fonctionnement du dispositif, on obtient une bonne séparation de liquide 14 de la boue 12, etc, introduite dans le dispositif, et la boue déshydratée 12 A, évacuée par l'orifice 6, sera alors très sèche. Le dispositif d'alimentation 8 représenté sur les figures 2-6 débouche dans un dispositif d'admission 28, réalisé sous forme de gouttière ouverte dirigée vers le haut et présentant dans le sens de transport un volume accroissant, ce dispositif d'admission pé- nétrant dans le tambour 1 et s'étendant sur une distance égale à environ 2/3 de la longueur du tambour, c'est-à-dire sensiblement sur toute la longueur de la partie en forme de vis A L'extrémité du dispositif d'admission 28 est de préférence constituée par une paroi d'extrémité 29, inclinée en s'éloignant de la partie infé- rieure de la gouttière 28 en direction de l'orifice de sortie 6 19873 du tambour, et qui présente de préférence une hauteur verticale supérieure à celle des bords latéraux de la gouttière, et le long de ces bords latéraux sont prévues des ailes saillantes 30 et 31 respectivement de part et d'autre de la gouttière 28 Ces ailes 30, 31 sont situées à proximité de la paroi intérieure de l'enve- loppe 3 du tambour et s'étendent le long de l'élément à lame en forme de vis 11 Du fait que l'élément en forme de vis comprend une lame hélicoïdale de hauteur accroissante en direction de l'orifice de sortie, les deux ailes 30, 31 présentent de préfé- rence une étendue latérale plus grande à l'extrémité de la gout- tière 28 opposée au sens du transport vers la sortie, et les ailes 30, 31 présentent une largeur diminuant progressivement dans le sens du transport, comme le montre clairement les figures 3 et 4 Comme il ressort des figures 5 et 6, le dispositif d'admission 28 est monté pivotant sur l'axe 32 qui, dans l'exem- ple illustré, coïncide avec l'axe central 13 du tambour. La boue 12, etc, envoyée dans la gouttière 28 par le tuyau 8, passe le long des ailes d'écoulement 30, 31 dans le sens indi- qué par les flèches 33, c'est-à-dire latéralement en direction de la paroi de l'enveloppe 3 du tambour La déshydratation de la boue 12 s'effectue effectivement en ce que la majeure partie de la boue est amenée à la surface latérale de l'enveloppe 3 du tam- bour, o il n'y a pas d'accumulation de liquide Environ 1/3 du liquide provenant de la boue introduite traverse chacun des points d'écoulement indiqués par la référence 34 et une flèche respectivement, lorsque le dispositif d'alimentation 28 comporte des ailes d'écoulement 30, 31 réglées uniformément, comme le montre la figure 5. Lorsque le dispositif d'alimentation 28 est entraîné en rota- tion jusqu'à la position représentée par la figure 6, dans le sens indiqué par les flèches 35, la boue 12 sera amenée sensible- ment sur une seule paroi latérale de la surface de l'enveloppe 3 dans le sens indiqué par la flèche 36 En introduisant la boue 12 sensiblement dans le même sens que le sens de rotation du tam- -35 bour, comme on le voit sur la figure 6, on obtient un degré de nettoyage plus efficace du liquide 14 traversant les perforations 19873 2, que pour le cas o la boue 12 est introduite sensiblement dans le sens contraire au sens de rotation du tambour Toutefois, lorsque l'introduction se fait en contresens, on obtient un effet de déshydratation plus rapide, ce qui pourrait être parfois re- cherché, par exemple dans le cas de plusieurs étapes de nettoya- ge, mais il se peut que les particules indésirables, telles que fibres, etc, ne soient pas entraînées par le liquide 14 traver- sant les perforations 2. Le dispositif d'alimentation faisant partie du mode de réali- sation représenté sur la figure 1 et qui est représenté séparé- ment sur la figure 7, à la différence des autres modes de réali- sation, ne fonctionne pas lorsque le liquide introduit tombe li- brement et contient les particules indésirables, que l'on désire séparer du liquide, dans le cas o la boue, etc, introduite, doit être mise en pression à l'aide d'une pompe par exemple, avant de passer par le tuyau 8 dans le tambour 1 Ledit tuyau 8 débouche dans un tuyau supplémentaire 37, qui a par exemple une forme polygonale en section transversale, et qui comporte à son extrémité libre un couvercle 37 A Le long du conduit d'admission 37, s'étendant à l'intérieur dans le sens de la longueur du tam- bour, il est possible de monter des buses 38 réparties à des in- tervalles désirés Les buses 38 peuvent être disposées en ran- gées, de part et d'autre du conduit 37, pour qu'elles projettent la boue 12 dans des sens différents, vus du conduit 37, sur les côtés diamétralement opposés de l'enveloppe 3 du tambour Les buses 38 assurant un diagramme de projection approprié sont choi- sies en fonction des exigences, et dans l'exemple représenté, les buses 38 projettent la boue 12 sous la forme de configurations analogues à des plans elliptiques 39, de façon à répartir la boue 12 de manière sensiblement uniforme Les buses 38, comportant à une extrémité, une partie filetée 38 A sont vissées par exemple dans des ouvertures percées dans le conduit 37 et sont réglées pour que le plan de projection 39 couvre la zone désirée On peut utiliser des buses 38 à plans de projection variables 39, et on peut faire tourner les buses 38 assurant une projection ellipti- que de façon que l'axe longitudinal du plan de projection respec- tif soit incliné en direction et/ou suivant le sens de transport de l'élément à lame en vis 11 et/ou transversalement par rapport à celui-ci On peut prévoir plus d'un conduit de projection 37 à l'intérieur du tambour 1, et la répartition des buses 38 peut alors différer du mode de réalisation représenté. La projection uniforme de la boue 12, selon un plan de pro- jection elliptique, sur la surface de l'enveloppe 3 du tambour est assurée, dans l'exemple représenté, par des buses 38 qui pré- sentent à leur extrémité de sortie 38 B un évidement 40, de préfé- rence en forme de V, traversant le prolongement longitudinal de la buse, et par un canal de sortie 41, à fond de préférence arrondi, s'étendant de l'extrémité filetée 38 A de la buse jusqu'à l'évidement 40. Le dispositif illustré sur la figure 1 s'avère notamment uti- le pour assurer un nettoyage supplémentaire de liquides contami- nés de particules qui proviennent d'une opération de déshydrata- tion antérieure, et lorsqu'il revêt une grande importance que le liquide soit effectivement débarrassé de particules indésirables. Le tuyau d'admission 37 peut en outre être pivoté pour-lui donner une position désirée selon les sens de rotation indiqués par les flèches 42 sur la figure 1 afin de permettre de répartir la boue 12 sur une zone désirée le long de la surface intérieure de l'en- veloppe 3 A du tambour. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 2251 V 873 REVENDICATIONS 1 Dispositif permettant de séparer un liquide d'une boue ( 12) ou d'un liquide contenant des particules à l'aide d'un tam- bour rotatif ( 1), à l'intérieur duquel débouche un dispositif d'admission fournissant une boue ( 12) ou un liquide contenant des particules, l'enveloppe ( 3) du tambour présentant des orifices ( 2) rendant possible la séparation du liquide, le tambour ( 1) comportant intérieurement un élément à lame en forme de vis ( 11) destiné à faire avancer la boue ( 12), cet élément à lame ( 11) suivant le mouvement rotatif du tambour ( 1) et ladite lame ( 11) s'étendant de l'intérieur de l'enveloppe ( 3 A) du tambour en di- rection du centre ( 13) de celui-ci, caractérisé en ce que le dis- positif d'admission ( 28) comporte un certain nombre d'orifices de sortie ( 30, 31) percés dans l'enveloppe rotative ( 3) du tambour et en ce qu'une partie (A) de la vis ( 11) d'alimentation comprend une lame (a, b, c, etc) présentant une hauteur accroissante le long d'une certaine partie (A) du tambour ( 1) dans le sens du transport vers l'avant, c'est-à-dire que la distance occupée par la lame (lla, llb, llc) mesurée depuis l'enveloppe ( 3) du tambour en direction du centre du tambour ( 1) augmente, de sorte que le matériau accumulé entre les sections de la lame peut être reçu en quantité accroissante dans le sens du transport. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'admission ( 28) est constitué de préférence par un conduit ouvert vers le haut ( 28) comportant un certain nombre d'ailes ( 30, 31) assurant un écoulement latéral, ailes qui s'étendent dans le sens longitudinal du conduit ( 28) selon un agencement sensiblement diamétralement opposé l'une par rapport à l'autre et qui s''étendent en direction de l'enveloppe ( 3) du tambour. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite partie (A) s'étend sur toute la longueur du conduit ( 28), de préférence sur les 2/3 de la longueur du tambour. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que la hauteur du conduit ( 28) et la hauteur de la lame hélicoïdale s'accroissent de préférence progressive- ment en éloignement d'une extrémité ( 4) du tambour. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le conduit ( 28) est monté pivotant sur un axe ( 13) s'étendant dans le sens longitudinal du tambour, l'agencement du support permettant de préférence un réglage angu- laire dudit conduit ( 28) par rapport au tambour ( 1) et transver- salement par rapport au sens longitudinal de celui-ci. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications de 1 à 5, caractérisé en ce que les ailes ( 30, 31) assurant l'écoule- ' ment latéral s'étendent au moins jusqu'à l'élément à lame en vis ( 11) prévu sur la surface intérieure de l'enveloppe ( 3) du tam- bour. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le conduit ( 28) comprend, à une extrémi- té, une paroi d'extrémité ( 29) qui pénètre à l'intérieur du tam- bour. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite paroi d'extrémité ( 29) est inclinée en s'éloignant du fond du conduit. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que la distance entre deux sections voisines de la lame hélicoldale est sensiblement uniforme sur toute la longueur de la partie en forme de vis (ll A). Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une partie supplémen- taire en forme de vis (ll B) disposée dans la zone suivant la partie en forme de vis (ll A), cette partie ( 11 B) servant à assu- rer une étape de déshydratation du matériau, qui a été trans- porté par le dispositif d'alimentation en forme de vis dans un sens l'éloignant de la première partie en forme de vis (ll A), cette partie de compression ( 11 B) comportant une lame hélicoïdale de hauteur sensiblement uniforme, cette hauteur étant au moins égale à la plus grande hauteur de la lame hélicoïdale de la partie en forme de vis (ll A), qui comprend une lame hélicoïdale présentant une hauteur accroissante.