Brevet FR2520259A1 — publié le 19830729

Bol centrifuge destiné à la clarification et/ou à la séparation de fluides. L'invention concerne un bol centrifugre destiné à la clarification et/ou à la séparation de fluides, comprenant un jeu de plateaux coniques constitué par des plateaux indivi- duels munis de baguettes-entretoises, qui sont disposés sur un pied distributeur, le pied distributeur étant muni sur son côté inférieur de canalisations par lesquelles le fluide à centrifuger est dirigé vers l'enceinte de séparation, alors que des nervures sont prévues à l'intérieur de l'enceinte de séparation. Des dispositifs de centrifugation de ce type sont connus par exemple par le brevet français 1 426 079 qui décrit un bol centrifuge destiné à la séparation de mélanges de fluides. Le fluide centrifugé est envoyé dans le bol par un tube d'amenée central et dirigé dans l'enceinte de séparation par des canalisations prévues sur le côté inférieur du distribu- teur. Après avoir quitté le pied du distributeur, le fluide à centrifuger passe en direction axiale sur le bord externe du paquet de plateaux, une partie de la phase lourde étant déjà séparée La phase légère se répartit dans l'enceinte intermé- diaire du jeu de plateaux, dans laquelle la partie restante de la phase lourde est séparée. La phase lourde séparée quitte le jeu de plateaux en direction radiale et s'écoule alors en sens contraire par rapport au fluide à clarifier qui pénètre dans le jeu de plateaux Du fait de ce courant croisé, on provoque un nou- veau mélange de la phase lourde déjà séparée avec le fluide à clarifier et on perturbe le résultat de la séparation. Ce problème a déjà pu être largement résolu en munissant les plateaux de trous de montée, disposés sur un cercle de référence commun de manière à constituer après l'assemblage du jeu de plateaux des canalisations de montée par lesquelles passe le fluide centrifugé La phase lourde et séparée peut alors s'écouler dans l'enceinte de séparation du bol en évitant les canalisations de montée Bien que la surface de clarification du jeu de plateaux soit réduite par les trous de montée, on obtient des résultats de clarification sensible- ment meilleurs qu'avec des plateaux non perforés. Le fluide centrifugé comprend cependant des matières fibreuses qui se disposent après un certain temps dans les canalisations de montée, et la centrifugation doit être interrompue pour nettoyer manuellement le bol centrifuge. C'est pourquoi on a cherché à éviter le bouchage des trous de montée en ouvrant ces trous de montée vers l'extéri- eur du pourtour des plateaux et en déterminant de ce fait une canalisation de montée en forme de fente, s'ouvrant en direc- tion de l'enceinte de séparation, grace à quoi les matières solides centrifugées peuvent quitter la canalisation de montée sans obstacle. Mais il s'est avéré que bien que l'on évite en fait le bouchage de la canalisation de montée par des matières fi- breuses, on détermine sur l'autre côté un affaiblissement indésirable du jeu de plateaux provoqué par la fente Dans la zone o la force centrifuge est la plus importante, l'envelop- pe de forme conique des plateaux est interrompue par les canalisations de montée munies de fentes Le pourtour interrom- pu des plateaux se déforme sous l'influence de la force centrifuge et l'interstice entre les plateaux se bouche alors partiellement L'interstice réduit entre plateaux se bouche également du fait des matières fibreuses, et les plateaux déformés provoquent des difficultés lors du montage. L'objet de la présente invention est de proposer un bol centrifuge du type mentionné dans le préambule et ne présen- tant pas les inconvénients sus-mentionnés. Ce problème est résolu du fait qu'entre les nervures sont disposées des canalisations de montée, dans lesquelles débou- chent les canalisations du pied distributeur. La position des canalisations de montée est prévue avanta- geusement directement à l'arrière des baguettes-entretoises, en direction de la rotation du bol centrifuge, car le fluide centrifugé qui pénètre par ces canalisations dans le jeu de plateaux, et du fait de-sa vitesse périphérique importante par rapport au diamètre interne des plateaux, s'écoule contre ces baguettes-entretoises, alors que la phase lourde et séparée suit son parcours vers le pourtour externe des pla- teaux et passe contre les baguettes-entretoises qui sont disposées en sens contraire de celui de la rotation On évite ainsi une influence mutuelle provoquée par les courants croisés. Les canalisations de montées peuvent être constituées par exemple par des nervures additionnelles prévues dans l'encein- te de séparation Dans cet exemple de réalisation, les canali- sations du pied distributeur ne sont pas plus larges que les canalisations de montée et elles doivent déboucher dans ces dernières Dans cet exemple de réalisation, le pied distribu- teur est de même diamètre que celui du jeu de plateaux. Selon une autre forme de réalisation, le diamètre externe du pied distributeur est en saillie par rapport au rebord externe du jeu de plateaux, les trous de montée qui débouchent les canalisations de montée étant prévus dans la partie en saillie. Les canalisations situées audessous du pied distributeur peuvent Ltre prolongées avantageusement également au-dessous de la partie en saillie du pied distributeur, mais seulement jusqu'au rebord externe radial des trous de montée Sur le reste du pied distributeur, on obtient ainsi un espace sans nervures dans lequel le fluide centrifugé n'est pas soumis à une accélération additionnelle On détermine alors une baisse de pression dans cette enceinte, par rapport au reste de l'enceinte de séparation, ce qui permet d'éviter un écoulement indésirable du fluide centrifugé dans l'enceinte de sépara- tion Les matières solides qui sont centrifugées au-dessous du pied distributeur peuvent cependant glisser dans l'encein- te de séparation en passant par l'interstice annulaire res- tant sur le diamètre externe du pied distributeur. A la place de l'enceinte sans nervures et destinée à éviter un courant indésirable, le pied distributeur peut être fermé au niveau du raccord avec les trous de montée vers l'enceinte de séparation. Sur le dessin sont représentés deux exemples de réalisation 4. de l'invention, montrant respectivement des bols centrifuges destinés à la clarification de fluides contenant des matières solides. Sur le dessin: la figure 1 représente la moitié gauche d'un bol centrifu- ge comprenant un pied distributeur dont le diamètre externe est identique à celui du jeu de plateaux, la figure 2 est une vue de dessus du jeu de plateaux de la figure 1, comprenant les canalisations de montée disposées entre les nervures, la figure 3 représente la moitié gauche d'un bol centrifu- ge comprenant un pied distributeur dont le diamètre externe est plus important que celui du jeu de plateau, la figure 4 est une vue de dessus du jeu de plateaux selon la figure 3, comprenant des canalisations de montée disposées entre les nervures. Sur la figure 1, la référence 1 désigne l'enceinte d'en- trée du bol centrifuge, dans laquelle est introduit le fluide contenant des matières solides par le tube d'amenée 2 qui est fixe Le distributeur 3 est muni sur son c 8 té externe de nervures longitudinales 4 qui pénètrent dans des évidements correspondants des plateaux individuels 5, ce qui fait que la pluralité de plateaux 5 qui constituent le jeu de plateau 6 est disposée de façon régulière et que les baguettes- entretoises 7 sont disposées les unes au-dessus des autres Le pied distributeur 8 est muni de canalisations 9 qui ne sont pas plus larges que les canalisations de montée 10 pratiquées dans l'enceinte de séparation 11 et dans lesquelles elles débouchent Les canalisations de montée 10 sont constituées par les nervures 15, 16. La figure 2 est une vue de dessus du jeu de plateaux 10, comportant des canalisations de montée 10 disposées concentri- quement, à l'arrière des baguettes-entretoises 7 dans le sens de rotation du bol centrifuge. Le bol comprenant les canalisations de montée selon l'invention fonctionne de la façon suivante: Le fluide à centrifuger arrivant dans l'enceinte d'entrée 1 par le tube d'amenée 2 parvient par les canalisations 9 pratiquées dans le pied distributeur 8 dans les canalisations de montée 10 et est ainsi entraîné en rotation Les particu- les de matière solide les plus importantes sont alors séparé- es du fluide centrifugé. Le fluide centrifugé comprenant des particules de matière solide plus fines monte dans les canalisations de montée 10 et pénètre dans le jeu de plateaux 6 dans le sens de rotation du bol, à l'arrière des baguettesentretoises 7 Dans son effort pour conserver sa vitesse périphérique, le fluide centrifugé suit un parcours qui le conduit à un diamètre o sa vitesse périphérique est plus faible, contre les baguettes- entretoises 7 disposées devant lui dans le sens de rotation, et il est évacué, dans cette forme de réalisation, par un disque de turbinage 12. Contrairement à ceci, les matières solides qui sont séparées dans le jeu de plateaux 6 glissent contre les baguet- tes entretoises 7 qui sont disposées en sens contraire à celui de la rotation, du fait qu'elles se déplacent sur un diamètre o la vitesse périphérique est plus importante, et elles glissent de ce fait dans l'enceinte de séparation 11 sans être gênées par le fluide centrifugé arrivant. Les figures 3 et 4 représentent un autre mode de réalisa- tion o le pied distributeur 8 s'étend au-delà du diamètre externe du jeu de plateaux 6 et jusque dans l'enceinte de séparation 11; et est muni de trous de montée 13 qui coinci- dent avec les canalisations de montée 10 Grâce à une encein- te annulaire 14 sans nervures, on évite l'arrivée perturbatri- ce du fluide dans l'enceinte de séparation 11 Les matières solides centrifugées au-dessous du pied distributeur glissent par l'interstice annulaire 17 et parviennent dans l'enceinte de séparation 11 A la place de l'enceinte annulaire sans nervures 14, le pied distributeur 8 peut également être réalisé de façon connue en étant fermé par rapport à l'encein- te de séparation 11. L'utilisation des canalisations de montée selon la présente invention n'est pas limitée aux bols centrifuges représentés, et elle peut s'appliquer à tous les bols centrifuges comprenant des jeux de plateaux coniques. REVENDICATIONS 1 Bol centrifuge destiné à la clarification et/ou à la séparation de fluides, comprenant un jeu de plateaux coniques constitué par des plateaux individuels munis de baguettes - entretoises, qui sont disposés sur un pied distributeur, le pied distributeur étant muni sur son côté inférieur de canali- sations par lesquelles le fluide à centrifuger est dirigé vers l'enceinte de séparation, alors que des nervures sont prévues à l'intérieur de l'enceinte de séparation, caractéri- sé en ce qu'entre les nervures ( 15) sont disposées des canali- sations de montée ( 10) dans lesquelles débouchent les canali- sations ( 9) du pied distributeur ( 8). 2 Bol centrifuge selon la revendication 1, caractérisé en ce que lescanalisations de montée ( 10) sont constituées par des nervures ( 15, 16). 3 Bol centrifuge selon la revendication 1 ou 2, caracté- risé en ce que les canalisations de montée ( 10) sont disposées dans le sens de rotation du bol respectivement à l'arrière des baguettes entretoises ( 7) des plateaux ( 5). 4 Bol centrifuge selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre externe du pied distributeur ( 8) est plus important que le diamètre externe du jeu de plateaux ( 6). Bol centrifuge selon la revendication 4, caractérisé -en ce que des trous de montée ( 13) sont disposés dans la partie du pied distributeur ( 8) qui fait saillie audessus du diamètre externe du jeu de plateaux ( 6), ces trous débouchant dans les canalisations de montée ( 10). 6 Bol centrifuge selon la revendication 4 ou 5, caractéri- sé en ce que les canalisations ( 9) du pied distributeur ( 8) se terminent sur le bord externe des trous de montée ( 13). 7 Bol centrifuge selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'entre le diamètre externe du pied distri- buteur ( 8) et la limite inférieure de l'enceinte de séparation ( 11) est constitué un interstice annulaire ( 17).