Brevet FR2535623A1 — publié le 19840511

2535623. Séparateur muni d'un bol centrifuge autodébourbeur L'invention concerne un séparateur muni d'un bol cen- trifuge autodébourbeur dans l'enveloppe duquel sont prévus des orifices d'éjection partant de la chambre de matières so- lides et obturables par un piston-tiroir auquel est associée une chambre de fermeture alimentée en liquide de fermeture, une partie de la chambre de fermeture étant divisée par un disque en une section supérieure et une section inférieure de chambre de fermeture, des canaux d'évacuation allant de la section inférieure de'la chambre de fermeture jusqu'au côté extérieur du bol. On connaît un séparateur du type précité (DE-C 14 32 760) dans lequel les canaux d'évacuation qui vont de la section inférieure de la chambre de fermeture jusqu'au côté extérieur du bol peuvent être ouverts et fermés à l'aide d'un clapèt à commande hydraulique, le liquide de fermeture en écoulement maintenant automatiquement le clapet dans la position ouverte. La fermeture du clapet ne peut ainsi s'effectuer que lorsque tout le liquide de fermeture mouvant être évacué a fini de s'écouler Il faut donc attendre pour remplir à nouveau la chambre de fermeture que le clapet du liquide de fermeture soit à nouveau fermé. Les bols séparateurs autodébourbeurs fonctionnent de préférence de façon que, lors des débourbages, une partie seu- lement du contenu du bol est expulsé, l'alimentation en mélange à séparer n'étant pas interrompue Afin qu'après la décharge, le bol séparateur ne s'ouvre pas à nouveau automatiquement, il faut que la pression en dessous du piston-tiroir s'élève plus vite que la pression à l'intérieur du bol se remplissant à nouveau Toutefois, ceci n'est possible que si, immédiatement après le débourbage, la chambre de fermeture se remplit à nou- veau rapidement Avec le bol connu, il faut toutefois attendre que la section inférieure de chambre de fermeture se soit vidée. Pour cette raison, ce bol ne peut être vidé que lorsque l'ali- mentation en mélange à séparer est fermée. Pour cette raison, on a proposé de remplir au moins la section supérieure de chambre de fermeture avant la fermeture 2535623. du clapet de liquide de fermeture, à l'aide d'un élément spé- cial qui dirige le liquide de fermeture en premier dans cette section Mais, même dans ce cas, la totalité de la chambre de fermeture ne peut être remplie qu'après la fermeture du clapet de liquide de fermeture Il y a ici également le risque que la pression à l'intérieur du bol s'élève à nouveau plus vite que dans la chambre de fermeture Une temporisation de la montée de la pression dans la chambre de fermeture signifie de plus une opération de fermeture lente Ceci veut dire qu'avec un débourbage partiel on ne peut pas commander la hauteur de course maximale du piston-tiroir Or, avec un mouvement d'ou- verture partiel du piston-tiroir, on ne peut pas obtenir d'é- vacuation optimale de matières solides étant donné que la fai- ble section d'ouverture totale des orifices d'éjection dégagée par le piston-tiroir ne permet pas l'effondrement de l'anneau de matières solides. Le but de l'invention est de réaliser un séparateur du type précité de façon que soient accélérés la montée de la pression dans la chambre de fermeture, et de ce fait le pro- cessus de fermeture du piston-tiroir. Ce but est atteint selon l'invention par le fait que le disque est disposé mobile axialement, que, dans sa position inférieure, il isole hermétiquement la section inférieure par rapport à la chambre de fermeture, et que, dans sa position- supérieure, dans laquelle il peut se déplacer hydrauliquement, il fait communiquer la section inférieure de chambre de fer- meture, avec la chambre de fermeture, grace à quoi le liquide de fermeture s'écoule de la chambre de fermeture par la section inférieure de celle-ci et les canaux, et que, une fois atteint un niveau de pression hydrostatique prédéterminé dans la sec- tion inférieure de la chambre de fermeture, le disque se dé-l place à nouveau automatiquement dans la position inférieure et termine ainsi l'opération d'évacuation du liquide de fer- meture. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur le dessin et va être décrit ci-après. Le dessin représente une vue partielle du séparateur en coupe verticale. Le mélange à séparer est amené par une entrée centrale 1 à la chambre de centrifugation 2 qui se compose d'une cham- bre de séparation 3 et d'une chambre pour matières solides 4. La chambre pour matières solides 4 est délimitée d'un côté par un pistontiroir 5 qui, lors de ses déplacements axiaux, libère ou obture des orifices d'éjection 7 pour les matières solides prévues dans la partie inférieure 6 du bol. Le bol comporte en outre un couvercle 8 qui est fixé par une bague de fermeture 9 sur la partie inférieure 6 du bol. Entre le piston-tiroir 5 et la partie inférieure du bol est prévue une chambre de fermeture 10 alimentée en liquide de fermeture, qui est divisée par un disque 11 dans sa zone radialement extérieure en une section supérieure de chambre de fermeture 12 et une section inférieure 13 Des canaux d'é- vacuation 14 vont de la section inférieure de chambre de fer- meture 13 au côté extérieur de la partie inférieure de bol 6. Le disque Il est mobile axialement et, dans sa position infé- rieure, il isole hermétiquement au moyen d'un joint d'étanchéi- té 15 la section inférieure 13 de la chambre de fermeture 10. Sur le côté inférieur de la partie inférieure de bol 6 est dis- posé un piston 16 à commande hydraulique qui, par l'intermé- diaire de tiges 17, peut repousser le disque 11, dans sa posi- tion supérieure Au piston 16 sont associées des chambres 18, 19 qui sont reliées par des canaux 20 à une chambre 21 Les chambres 18, 19 sont munies de canaux de décharge 22, 23 La chambre de fermeture 10 est reliée par des canaux 24 à une chambre 25 qui peut être alimentée en liquide par une alimen- tation en eau de commande 26. Avant que s'ouvre l'entrée 1 pour le mélange à séparer, la chambre de fermeture 10 est alimentée en liquide de ferme- ture par les canaux 24, la chambre 25 et l'alimentation en eau de commande 26 jusqu'à ce que le niveau de liquide dans la chambre 25 produise dans l'alimentation en eau de commande réalisée en tant que disque de turbinage, une pression qui corresponde à la pression de l'eau de commande amenée Ce ni- veau de liquide est maintenu automatiquement par l'alimenta- tion en eau de commande Le disque 11 est repoussé dans sa position inférieure par la pression de liquide de fermeture s'établissant sur son côté supérieur et il isole ainsi hermé- tiquement au moyen du joint d'étanchéité 15, la section in- férieure de chambre de fermeture 13, de la chambre de ferme- ture 10, de sorte qu'il ne peut plus s'écouler de liquide de fermeture par les canaux 14. Lorsqu'une quantité de matières solides prédéterminée s'est accumulée dans la chambre pour les matières solides 4, il se produit un vidage partiel Pour déclencher ce vidage partiel, la pression d'eau de commande est brièvement augmen- tée dans l'alimentation en eau de commande 26 et la chambre est ainsi amenée à déborder L'eau de commande en excès coule dans une gouttière de récupération 21 et de là par des canaux 20 d'abord dans la chambre 19 et ensuite dans la cham- bre 18 de sorte que le piston est déplacé avec une grande force vers le haut du fait de la pression de liquide s'établissant dans la chambre 19, et qu'après le remplissage de la chambre 18, il ne reste plus qu'une force résiduelle relativementpetite. La force importante qui n'agit que-brièvement sur le piston 16 suffit pour àoulever le disque il du joint d'étanchéité 15 par l'intermédiaire des tiges 17. Le liquide de fermeture s'écoule alors de la chambre de fermeture 10 dans la section inférieure 13 de la chambre de fermeture, d'o il est évacué par des canaux 14 Du fait de la pression de liquide identique sur le côté supérieur et sur le côté inférieur du disque 1 l et de la grandeur identique des surfaces alimentées, le disque 11 se trouve maintenant en équilibre et conserve sa position supérieure jusqu'à ce que le niveau du liquide dans la chambre de fermeture 10 ait baissé suffisamment pour que soit atteinte la délimitation inférieure du disque 11 Si le niveau du liquide contenue à baisser jusque dans la zone de la section inférieure 13 de la chambre de fer- meture, il se produit une force différentielle par rapport à la section supérieure 12 qui ne peut pas se vider, d'o il résulte que le disque 11 est à nouveau repoussé contre le joint d 'étanchéité 15, ce qui termine l'évacuation du liquide de fermeture La chambre de fermeture 10 est ensuite immédiatement remplie à nouveau par l'eau de commande qui continue à couler dans la chambre 25 pendant toute l'opération de vidage. Avec la descente du niveau du liquide dans la chambre de fermeture 10 et la réduction de la force de fermeture agis- sant sur le piston-tiroir 5 qui en résulte commence l'opéra- tion d'ouverture du piston-tiroir qui ne se termine que lorsque le disque 11 ferme à nouveau la section inférieure 13 de la chambre de fermeture Le mélange à séparer continuant à arri- ver, l'opération de fermeture ne peut être effectuée rapidement que si la chambre de fermeture 10 se remplit notablement plus vite que le volume de centrifugation 2 Du fait que le disque 11 interrompt automatiquement l'évacuation du liquide de fer- meture pour un niveau de liquide prédéterminé, non seulement on obtient une bonne reproductibilité de la quantité de matières solides évacuées, mais on a de plus l'assurance que l'opération de fermeture est déclenchée dès qu'est atteinte la fente d'ou- verture maximale du piston-tiroir 5. REVENDICATIONS 1 Séparateur muni d'un bol centrifuge autodébourbeur dans l'enveloppe duquel sont prévus des orifices d'éjection partant de la chambre des matières solides, obturables par un piston-tiroir auquel est associée une chambre de fermeture alimentée en liquide de fermeture, une partie de la chambre de fermeture étant divisée par un disque en une section supé- rieure et une section inférieure de chambre de fermeture, des canaux d'évacuation allant de la section inférieure de la chambre de fermeture jusqu'au côté extérieur du bol, caracté- risé par le fait que le disque ( 11) est disposé mobile axia- lement, que, dans sa position inférieure, il isole hermétique- ment la section inférieure de chambre de fermeture ( 13) de la chambre de fermeture ( 10), et que, dans sa position supérieure, dans laquelle il peut être déplacé hydrauliquement, il fait communiquer la section inférieure de chambre de fermeture ( 13) avec la chambre de fermeture ( 10), grâce à quoi le liquide de fermeture s'écoule de la chambre de fermeture ( 10) par la sec- tion inférieure de chambre de fermeture ( 13) et les canaux ( 14), et que, une fois atteint un niveau de pression hydrostatique prédéterminé dans la section inférieure de chambre de fermeture ( 13), le disque ( 11) se déplace à nouveau automatiquement dans la position inférieure et termine ainsi l'opération d'évacua- tion du liquide de fermeture. 2 Séparateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le disque ( 11) peut être déplacé-vers le haut au moyen de tiges ( 17) par un piston ( 16) à commande hydraulique disposé sur le côté inférieur de la partie inférieure du bol ( 6). 3, Séparateur selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'au piston ( 16) sont associéesdeux chambres de li- quide ( 18,19) agissant en antagonisme, qui communiquent entre elles à l'endroit de leur plus petit diamètre. 4 Séparateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que des canaux ( 20) pour remplir les chambres ( 18,19) sont disposés de telle sorte que la chambre ( 19) se remplit en premier et ensuite seulement, la chambre ( 18). Séparateur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que grâce à une arrivée d'eau de commande ( 26) réalisée sous la forme de disque de turbinage, une chambre ( 25) reliée à la chambre de fermeture ( 10) par des canaux ( 24) est main- tenue remplie à un niveau prédéterminé. 6 Séparateur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que en dessous de la chambre ( 25) est disposée une gouttière de récupération ( 21) qui est reliée par des canaux ( 20) aux chambres( 18,19).