Brevet FR2514384A1 — publié le 19830415

TRIEUSE, EN PARTICULIER POUR DES SUSPENSIONS DE FIBRES DANS L'INDUSTRIE DU PAPIER L'invention concerne une trieuse du type compor- tant un écoulement séparé pour une partie de la matière fi- breuse relativement légère (matières légères), en particulier pour les suspensions de fibres dans l'industrie du papier, comprenant un boitier qui présente en substance la forme d'un solide de révolution dans lequel est créé un courant rotatif de la suspension de fibres et dans lequel un mélange de parti- cules est introduit à proximité de l'axe de rotation de la suspension en vue de son épuration, trieuse dont la paroi frontale du boitier est munie d'un embout d'évacuation pour les matières légères, agencé coaxialement à l'axe de révolution. Une trieuse de ce type a été décrite dans la demande de brevet allemand DE-OS 2 514 162 Dans cette trieuse, servant également à dissoudre les matières, un mélange déter- miné de particules, qui a pris naissance lors d'une épuration intermédiaire, est réintroduit en vue de sa dissolution Un endroit o règne une relativement basse pression est particu- lièrement apte à cela Cet endroit est situé sensiblement sur l'axe de rotation du rotor, qui correspond en pratique à l'axe de révolution du solide constituant le boitier. L'objectif de l'invention est de construire une trieuse de façon que le retour du mélange de particules ait lieu sans perturbation du courant à l'intérieur du boitier, sans perturbation de l'extraction des différentes matières, tout en obtenant, à l'embout d'évacuation des déchets légers, la séparation du plus grand nombre possible de ces déchets. Cet objectif est atteint grâce à l'adjonction au boîtier d'une partie formant un espace annulaire, concentrique à l'embout d'évacuation desmatières légères, espace dans lequel débouche la conduite d'admission du mélange de parti- cules et qui s'ouvre dans le boitier suivant la direction de l'axe de révolution. Il a été établi qu'avec un tel agencement, on obtient un fonctionnement présentant moins de perturbation qu'avec les trieuses de l'art antérieur et une séparation plus efficace des déchets légers. Cet effet est également obtenu avec les trieuses à disques et les cribles verticaux à tamis en forme de volume de révolution contre lequel tournent les pales ou bras de triage d'un rotor. L'invention concerne-également la dissolution dans les appareils dénommésci-aprés 'hydrocyclonds". Elle concerne également de façon avantageuse les trieuses dans lesquelles est possible l'écoulement séparé des matières contenant principalement des déchets légers de celles contenant des déchets lourds lorsque les matières lourdes sont recyclées dans la trieuse après épuration dans un hydrocyclone con me le mélangede particules cité plus haut. Quand on considère que, grâce à l'épuration postérieure dans l'hydrocyclone, le mélange dilué s'écoulant hors de la trieuse selon l'invention n'entraine aucune sur- charge dans let différents appareils de l'installation (voir par exemple dans la demande de brevet allemand DE-OS 2514162), en particulier dans les pompes, on se rend compte que la sépa- ration des déchets lourds du mélange à la sortie de l'instal- lation est particulièrement améliorée. Une autre caractéristique essentielle réside dans le fait que -l'embout d'évacuation des matières légères présen- te une paroi directrice en forme d'entonnoir s'écartant radia- lement de l'espace annulaire. Une autre caractéristique réside dans le fait que la paroi directrice en forme d'entonnoir est reliée de façon étanche à l'embout d'évacuation des matières légères. Une autre caractéristique réside dans le fait que la trieuse comporte un rotor agencé pour tourner coaxialeitent au courant rotatif de la suspension devant un tamis ayant la forme d'un solide de révolution. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, en référence aux dessins annexes qui en présentent à titre d'exemple non limitatif des modes de réalisation préférentiels; sur ces dessins, qui font partie de la présente dzscript i on: la figure 1 est une coupe longitudinale d'une trieuse selon l'invention, la figure 2 est une demi-vue frontale de la même trieuse, la figure 3 est une coupe d'un crible vertical selon l'invention, et la figure 4 est une coupe schématique d'un tourbillon selon l'invention. Sur la figure 1, on peut voir l'embout 6 d'ad- mission tangentielle à travers lequel la suspension de fibres à épurer est introduite sous pression dans le boitier 1, essen- tiellement dans le sens de rotation du rotor 2 Celui-ci désagrège les agglomérats de fibres Sur cette figure, on peut voir également les embouts d'évacuation des différentes mati- ères, tels que 7 pour les déchets lourds et 8 pour les déchets légers L'embout 7 d'évacuation des déchets lourds est fixé tangentiellement à la périphérie du boitier L'embout 8 d'éva- cuation des déchets légers est agencé sur la face frontale 20 du boitier opposée à celle oa se trouve un tamis 10, coaxia- lement à l'axe du rotor'2 disposé devant le tamis 10 Ce rotor crée un tourbillon dans le boitier cylindrique 1 donc une très faible pression au niveau de l'axe de révolution 14 Le tamis est placé avant la chambre 3 d'évacuation des matières épurées sur laquelle est fixé l'embout 19 d'évacuation L'entrainement du rotor 2 se fait par l'arbre 4 par l'intermédiaire d'un disque d'embrayage 5 La partie de la suspension qui s'écoule par l'embout 8 d'évacuation est fortement enrichie en matières légères du fait que celles-ci se rassemblent au niveau de l'axe de révolution, c'est-à-dire dans la zone de plus basse pression Il n'est cependant pas possible d'obtenir en une seule passe la séparation souhaitée des matières légères. C'est pourquoi un mélange de particulesest introduit par l'embout 9; ce mélange a en fait subi une épuration intermé- diaire après extraction à l'embout 7 d'évacuation des matières lourdes qui contiennent principalement des déchets lourds et de grande taille mais aussi une quantité non négligeable de matières légères, en particulier des feuilles de petites dimensions L'épuration intermédiaire a notamment lieu Cans un hydrocyclone qui permet bien de séparer les déchets lourds mais non-les déchets légers en quantité suffisante. Conformé:ent à l'invention, le boitier comprend une adjonction 16 formant un espace annulaire Il concentrique à l'embout d'évacuation 8 Ceci jiermet, sans perturbation, d'introduire le mélange de particules venant de l'épuration intermédiaire, c'est-à-dire sans perturber l'action du dis- positif ni l'extraction des différentes matières et, au con- traire d'enrichir en matières légères le nélange d'extraction. Une action encore améliorée est obtenue lorsque l'on utilise une paroi directrice 13 en forme d'entonnoir. Le diamètre extérieur de l'espace annulaire Il peut être calculé de Façon à obtenir la même section pour l'espace annulaire que pour l'embout d'évacuation 8 L'espace annulaire ll peut cependant présenter une surface inférieure ou supé- rieure à celle de l'embout d'évacuation 8, dans des propor- tions établies La longueur de l'espace annulaire ll est calculée de façon a être légèrement supérieure ou inférieure à son diamètre extérieur On peut naturellement réduire la longueur de l'espace annulaire en vue de limiter la longueur de la trieuse Comme représenté, le raccordement de l'embout 9 est de préférence incliné vers l'intérieur du boitier et se fait radialement L'axe médian de l'embout 9 est à une distance de l'extrémité de sortie de l'adjonction 16 sensi- blement égale au diamètre extérieur de l'espace annulaire 1 l. Un raccordement essentiellement tangentiel, comme représenté en pointillé sur la figure 2, est également possible mais- non indispensable. En vue d'une meilleure accessibilité aux différentes conduites, l'adjonction 16 comprenant l'espace annulaire Il et l'embout 8 est fixe-à l'extérieur du boitier. La meilleure efficacité de l'installation est obtenue lorsque celle-ci favorise le tournoiement de la suspension, lorsque l'adjonction 16 affleure à l'intérieur de la trieuse. Des soupapes (non représentées) sont également prévues dans les différentes conduites en vue d'obtenir un mélange optimal. La figure 3 représente, en coupe longitudinale, une trieuse verticale 21, denommé crible vertical court, et trvala-t en surpres Fion atrcs Dhérique Sur cette figure, on peut voir en 26 l'embout d'admission de la suspension à épurer, en 29 i'embout d'évacuation de la suspension épurée, en 27 l'embout d'évacuation des échets lourds et en 28 l'embcx d'évacuaticn des adécets légers Le mélange de par- ticules est introduit par l'embout 19 ' dans l'espace annulaire 21 ' form E coaxialemr cnt à l'embcut 28 dans l'adjonction 16 '. De la méme façon, l'embout 28 est munie d'une paroi directrice 23 en forme d'entonnoir et dirigée axialement vers l'intérieur du Pcitier A l'intérieur de ce crible vertical tourne un rotr 22 r -f tant des pales cu lattes de triaae 25 disposées de manière sensiblement parallèle à l'axe de rotation Ces pales 25 tournent le long d'un tamis 24 ayant la forme d'un solide de révolution A travers ce tamis, la suspension épurée est évacuée par l'embout 29 A l'intérieur de cette trieuse, la suspension de matières fibreuses est entrainéeen rotation à l'intérieur de l'espate délimité par le tamis 24 L'entrai- nement du rotor peut avoir lieu par l'arbre 30, par l'inter- médiaire d'un dispositif non représenté comprenant par exemple une poulie et une courroie reliée à un moteur Le palier de l'arbre est suspendu et représenté en 50. Il reste à mentionner que cette trieuse, qui est disposée avant la machine à papier dans le processus de trai- tement de la suspension de matières fibreuses, comme la trieu- se précédemment décrite, ne permet d'extraire, à l'embout 28, selon les circonstances, qu'une quantité à peine sensible de matierps iv 9 res La dénom ination " embout d'évacuation des matières legères" est cependant choisieici en raison de la systématique En fait, au moins de l'air, contenu dans la suspension de matières fibreuses, est extrait si bien qu'une matière spécifique relativement légère est déposée sur toutes les parties composant la suspension Un hydrocyclone est repré- senté figure 4 L'admission tangentielle qui provoque le tournoiement de façon bien connue a lieu par l'embout 36 La suspension se déplace dans la partie radiale extérieure du boitier 31 en tournant vers le bas o les déchets lourds sont extraits à l'embout d'évacuation 37, tandis que les matières plus légères qui constituent ici la matière épurée s'écoulent par l'embout d'évacuation 38 Ici encore est prévue une ad- jonction 16 " au boitier, formanitun espace annulaire 11 " pour l'admission, par l'embout 19 ", du mélange de particules, espace annulaire concentrique à l'embout d'évacuation 38 Ce mélange de particules peut être constitué, par exemple, par au moins une partie des matières épurées évacuées par l'embout 38, ces matières, selon les circonstances,pouvant contenir une quantité relativement importante de déchets légers qui seront évacués par l'embout 39 Il est établie de façon connue qu'il est encore possible d'extraire des déchets légers de la suspension épurée, directement sur l'axe de révolution 14 ou à son- voisinage Naturellement, l'extraction ne peut se faire dans une intégralité absolue. REVENDICATIONS 1 Trieuse, en particulier pour des suspensions de matières fibreuses dans l'industrie du papier, comportant un écoulement séparé pour une partie de la matière fibreuse relativement légère (matières légères), comprenant un boitier qui présente en substance la forme d'un solide de révolution dans lequel est créé un courant rotatif de la suspension de matières fibreuses et dans lequel un mélange de particules est introduit à proximité de l'axe de rotation de la suspen- sion en vue de son épuration,trieuse dont la paroi frontale du boitier est munie d'un embout d'évacuation pour les matières légères, agencé coaxialement à l'axe de révolution, ladite trieuse étant caractérisée en ce qu'elle comprend une adjonc- tion ( 16, 16 ', 16 ") au boitier ( 1, 21, 31) formant un espace annulaire ( 11, 1 il', il") concentrique à l'embout d'évacuation ( 8, 28, 38) pour les matières légères, espace dans lequel débouche un embout ( 9, 19 ', 19 ") d'admission pour le mélange de particules et qui s'ouvre dans le boitier suivant la direc- tion de l'axe de révolution. 2 Trieuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'embout d'admission ( 9, 19 ', 19 ") du mélange de particules est incliné en direction du boitier(l, 21, 31) et dirigé radialement vers l'intérieur en direction de l'axe de révolution ( 14), l'axe médian dudit embout étant à une distance de l'extrémité de sortie de l'adjonction ( 16, 16 ', 16 ") sensiblement égale au diamètre extérieur de l'espace annulaire ( 11, Il', 11 "). 3 Trieuse selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'embout d'évacuation ( 8, 28, 38) des matières légères est munie d'une paroi directrice ( 13, 23) en forme d'entonnoir s'écartant et s'élargissant radialement à partir de l'espace annulaire ( 11, 11 ', 11 "). 4 Trieuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que la paroi directrice ( 13, 23) en forme d'entonnoir est agencée directement en continuité avec l'embout ( 8, 28) d'évacuation des matières légères. Trieuse selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce qu'elle comprend une sortie séparée pour les déchets lourds et pour les déchets légers, et qu'elle est munie d'un rotor ( 2) agencé sur une paroi du boitier ( 1) opposée à l'embout ( 3) d'évacuation des matières légères pour tourner devant un tamis ( 10) sensiblement plan, ladite paroi et ledit tamis constituant un espace ( 3) d'évacuation de la suspension épurée. 6 Trieuse selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un rotor ( 22) agencé coaxialement au courant de tournoiement de la suspension pour tourner devant un tamis ( 24) ayant la forme d'un solide de révolution dont l'axe est confondu avec l'axe de rotation. 7 Trieuse selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que le courant de tournoiement est obtenu uniquement par admission tangentielle de la suspension dans un boitier étiré en longueur dont la forme est celle d'un volume de révolution, l'embout ( 39) d'évacuation des matières légères étant prévu sur la face frontale du boitier par laquelle se fait l'admission de la suspension.