Brevet FR2556241A1 — publié le 19850614

Décanteuse centrifuge. La présente invention se rapporte aux décanteuses centrifuges destinées a séparer les constituants d'un mélange suivant leur densité et, notamment, à séparer la phase liquide de la phase solide d'une suspension. On connaît déj une décanteuse centrifuge comprenant une vis convoyeuse creuse ouverte à l'une de ses extrémités, et ayant une lumière latérale. Un bol extérieur est disposé concentriquement à la vis et définit avec celle-ci une chambre annulaire dans laquelle débouche la lumière et de laquelle partent deux sorties dont l'une est destinée aux constituants les moins denses du mélange à centrifuger. I1 est prévu des moyens pour entrainer la vis et le bol en rotation par rapport à leur axe commun, à des vitesses différentes. Ce type de décanteuse peut fonctionner en équi-courant ou à contre-courant. Dans le fonctionnement en équi-courant, la suspension à centrifuger et la phase liquide séparée se déplacent dans le même sens dans la chambre. Elles se déplacent en sens opposés dans la décanteuse fonctionnant à contre-courant. La décanteuse centrifuge fonctionnant en équi-courant est particulièrement bien adaptée aux produits difficiles à décanter, parce que les perturbations hydrau liques sont faibles. La décanteuse centrifuge fonctionnant à contre-courant est particulièrement adaptée aux produits décantant facilement et/ou aux produits floculés. L'invention vise une décanteuse centrifuge que l'on peut faire fonctionner à volonté en équi- courant ou a contre-courant, en l'équipant, selon les cas, de dispositifs peu coûteux et simples a monter. Suivant l'invention, la vis comprend une seconde lumière latérale débouchant aans la chambre annulaire à distance axialement de la première lumière, et il y a des moyens pour mettre en communication au choix l'une des lumières avec l'extrémité ouverte de la vis et pour obturer l'autre et des moyens pour mettre en communication la sortie pour les constituants les moins denses au choix avec deux endroits de la chambre distants axialement l'un de l'autre. De préférence, les moyens de mise en communication de l'une des lumières avec l'extrémité de la vis comprennent un jeu de premiers tubes ayant chacun une ouverture, l'un d'entre eux au choix étant engagé dans la vis par l'extrémité ouverte de celle-ci de manière à pouvoir donner à l'ouverture deux positions, l'une pour laquelle l'ouverture est en cotncidence avec la première lumière, l'autre pour laquelle elle est en confidence avec la seconde lumière et les moyens de mise en communication de la sortie pour les constituants les moins denses au choix avec deux endroits de la chambre comprennent des sens ts ayant une ouverture et pouvant être engagé dans la chambre par la sortie de celle-ci pour les constituants les moins denses-.Pour obtenir le fonctionnement en équi- courant, on met l'ouverture latérale du premier tube en coincidence avec la première lumière qui, de préférence, est disposée à proximité del'une des extré mités de la vis, et l'on engage 2,4,6 seconds tubes profon- dément dans la chambre. Pour réaliser un fonctionnement à contre-courant, on met l'ouverture latérale de l'autre premier tube en coincidence avec la seconde lumière latérale et l'on retire les seconds tubes de la chambre. Les deux premiers tubes ont des longueurs différentes. L'un est plus court. Son ouverture est destinée à venir en coincidence avec la première lumière. I1 est fermé à l'extrémité la plus engagée dans la vis de manière à empêcher tout passage de la suspension d'alimentation vers la seconde lumière latérale. L'autre premier tube est plus long ; il peut être ouvert à l'extrémité de manière à ce que celle-ci vienne en colncidence avec la seconde lumière latérale. De préférence, la distance entre les deux lumières est de l'ordre de la moitié de la longueur de la vis,généralement égale à la longueur de la partie cylindrique du bol. Il vaut mieux que les seconds tubes soient fermés à l'extrémité engagée dans la chambre et présentent une ouverture latérale ménagée à proximité de ladite extrémité et oblongue, l'augmentation de la longeur de l'ouverture permettant d'augmenter le débit. I1 vaut mieux également que les seconds tubes soient montés de manière orientable par rotation par rapport à leur axe-, de façon à pouvoir orienter l'ouverture des seconds tubes et à la mettre à la distance requise de l'axe de la centrifugeuse, pour que la reprise du liquide clarifié se fasse en surface( Ils peuvent aussi être engagés plus ou moins loin dans la chambrer L'effet de déversoir le plus grand possible se traduit alors, pour un débit donné, par une diminution de la vitesse du courant.Il s'ensuit que les particules fines ont moins tendance à être entraînées par ce courant et que l'on obtient ainsi une meilleure clarification. On peut fixer le niveau du liquide dans la chambre au moyen d'un anneau déversoir qui est monté de manière à pouvoir etre déplacé radialement pour obturer plus ou moins partiellement la sortie pour les constituants les moins denses, a savoir le liquide clarifié. Quand la décanteuse fonctionne en équicourant, on abaisse l'anneau déversoir de manière a ce que le niveau du liquide soit inférieur à la dimension radiale des seconds tubes. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une décanteuse suivant l'invention, fonctionnant en équi-courant, et la figure 2 est une vue en coupe axiale de la décanteuse équipée pour fonctionner à. contrecourant. La décanteuse centrifuge représentée aux figures comprend un bâti 1 sur lequel est monté, en position horizontale, un bol tournant 2 présentant une partie arrière cylindrique 3 et une partie antérieure tronconique 4. Le bol 2 est supporté sur le bâti 1 par des roulements a rouleaux 5 et comprend, à son extrémité antérieure, un arbre creux 6 supporté, par rapport au bâti 1, par des roulements à billes 7, 8, 9. L'arbre creux 6 porte une poulie 10 reliée par une courroie à un moteur d'entrainement, non représenté. L'autre extrémité du bol 2 est fermée par un plateau annulaire 11 muni d'un moyeu de support 12 coopérant avec le roulement à rouleaux 5. Le plateau ll présente une ouverture de sortie 13 communiquant avec une chambre de récupération annulaire 14 solidaire du bâti 1 et-délimitée par une partie 15 de ce bâti 1. A l'intérieur du bol 2 est disposée une vis transporteuse 16 creuse munie d'un filet hélicordal racleur 17 épousant sensiblement la forme de la paroi intérieure du bol 2. La vis 16 porte, à son extrémité arrière, un moyeu creux 18 coopérant avec un roulement à billes 19 et, à son extrémité avant, un moyeu 20 coopérant avec les roulements à billes 7, 8 et avec un ensemble réducteur 21 (dont les détails ne sont pas représentés ici) disposé entre le bol 2 et le moyeu 20, pour assurer l'entraînement en rotation de la vis transporteuse 16 à une vitesse différente de celle du bol 2. Un premier tube de chargement 22 est monté à coulissement dans l'arbre creux 12 et dans le moyeu 18 pour venir jusqu'à l'intérieur de la vis 16. Ce tube de chargement est fermé à l'extrémité la plus engagée dans la vis 16. Il présente au voisinage de cette extrémité fermée une ouverture latérale 23 qui, quand le tube est engagé a fond dans la vis 16, vient en coincidence avec une première lumière latérale 24 ménagée dans la vis 16 au voisinage de l'une des extrémités de celle-ci et débouchant dans la chambre annulaire 25 ménagée entre la vis 16 et le bol 2. Un autre tube de chargement 225 (figure 2) est plus long que le tube 22a et est ouvert à ses deux extrémités. I1 peut être engagé à la place du tube 22a dans la vis 16 jusqu'à ce que son extrémité la plus engagée dans le fond de la vis 16 vienne en conci- dence avec une lumière 26 ménagée dans la vis 16 sensiblement a mi-longueur de celle-ci, juste avant la section où le bol 2 devient tronconique. A son extrémité antérieure, le bol 2 présente une série d'ouvertures de déchargement 27 communiquant avec une chambre de récupération de sédiments fixes 28. Ces séries d'ouvertures 27 constituent la deuxième sortie de la chambre annulaire 25, par laquelle sortent les constituants solides les plus denses de la suspension. Par l'ouverture 13, peuvent être engagés, dans la chambre annulaire 25, des seconds tubes 29 dont l'extrémité est fermée et qui présentent une ouverture lat6- rale 30 oblongue. Ces tubes peuvent être montés dans la chambre annulaire 25 en étant orientés de manière à rapprocher plus ou moins l'ouverture 30 de l'axe X, X' de la centrifugeuse. Un anneau déversoir 31 est monté de manière à pouvoir être déplacé radialement pour obturer plus ou moins partiellement la sortie 13 pour le liquide clarifié. En déplaçant radialement cet anneau 31, on peut faire en sorte que le niveau du liquide dans la chambre 25 soit plus près de l'axe X, X' que ne l'est l'ouverture 30. Pour faire fonctionner la décanteuse centrifuge en équi-courant, on met en place le premier tube 22, les seconds tubes 29 et l'anneau déversoir 31, comme représenté à la figure 1. La suspension arrive par ce tube 22a, passe par l'ouverture 23 et la lumière 24 dans la chambre 25, progresse dans celle-ci vers la partie antérieure de la centrifugeuse pour passer ensuite par l'ouverture 30 dans les seconds tubes 29 et sortir par l'ouverture 13. Ce trajet est symbolisé par les flèches L à la figure 1, tandis que le trajet suivi par la matière solide est représenté par les flèches S. Pour faire fonctionner la décanteuse à contrecourant, on enlève le premier tube 22a pour le remplacer par le tube 22b. On enlève les tubes 29 et l'on écarte l'anneau déversoir 31. La suspension pénètre dans la décanteuse par le premier tube 22b dans le sens des flèches, entre dans l'espace annulaire 25 en passant par la lumière 26, et les constituants liquides de la suspension rebroussent chemin pour sortir par l'ouverture 13, suivant le sens des flèches L, tandis que les constituants solides plus denses sont convoyés vers la partie conique du bol. REVEND ICAT IONS 1. Décanteuse centrifuge comprenant une vis convoyeuse (16) creuse ouverte à l'une de ses extrémites et ayant une première lumière latérale (24), un bol (2) concentrique à la vis (16) et définissant avec celle-ci une chambre annulaire (25) dans laquelle débouche la première lumière (24) et de laquelle partent deux sorties dont l'une (13) pour des constituants les moins denses d'un mélange à centrifuger, et des moyens pour entraîner la vis et le bol en rotation par rapport à leur axe commun à des vitesses différentes, caractérisée en ce que la vis (16) comprend une seconde lumière latérale (26) debouchant dans la chambre annulaire (25) a distance axialement de la première lumière (24), et il y a des moyens (22, 23) pour mettre en communication au choix l'une des lumières avec l'extrémité ouverte de la vis et pour obturer l'autre et des moyens pour mettre en communication la sortie (13) pour les constituants les moins denses au choix avec deux endroits de la chambre distants axialement l'un de l'autre. 2. Décanteuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de mise en communication de l'une des lumières (24) avec l'extrémité ouverte de la vis (16) comprennent un jeu de premiers tubes (22a,22b)ayant chacun une ouverture, l'un d'entre eux au choix étant engagé dans la vis (16) par l'extrémité ouverte de celle-ci de manière a pouvoir donner a l'ouverture deux positions, l'une pour laquelle l'ouverture est en coincidence avec la pre mière lumière (24), l'autre pour laquelle elle est en coïncidence avec la seconde lumière (26). 3. Décanteuse suivant la revendication 2, ca ractérisée en ce que I'extrémité de 3 'un des premiers tubes (22a) engagée dans la vis (16) est fermée et le premier tube est muni dlune ouverture latérale (23). 4. Décanteuse suivant l'une des revendications 1 a 3, caractérisée en ce que la distance entre les deux lumières (24, 26) est au moins égale a la moitié de la longueur de la vis. 5. Décanteuse suivant l'une des revendications 1 a 4, caractérisée en ce que l'une des lumières (24) débouche dans la chambre (25) a proximité de l'une des extrémités de la vis (16). 6. Décanteuse suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de mise en communication de lasortie (13) pour les constituants les moins denses au choix avec deux endroits de la chambre (25) comprennent des seconds tubes (29) ayant une ouverture (30) et pouvant être engagé dans la chambre (25) par la sortie (13) de celle-ci pour les constituants les moins denses. 7. Décanteuse suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les seonde tubes (29) sont fermés à l'extrémité engagée dans la chambre (25) et pro .tent une ouverture latérale (30). 8. Décanteuse suivant la revendication 7, caractérisée en ce que l'ouverture latérale (30) est ménagée dans les seconde tubes (29) a proximité de l'extrémité engagée dans la chambre. 9. Décanteuse suivant la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que l'ouverture latérale (30) est oblongue. 10. Décanteuse suivant l'une des revendications 7 à 9, caractérise en ce que les seconds tubes sont montés de manière orientable par rotation par rapport à son axe et/ou de manière à pouvoir être engagés plus ou moins loin dans la chambre (25) 11. Décanteuse suivant l'une des revendications 6 à 10, caractérisée par un anneau déversoir (31) qui est monté de manière à pouvoir être déplacé radialement pour obturer plus ou moins partiellement la sortie (13) pour les constituants les moins denses.