Brevet FR2563448A3 — publié le 19851031

FR 2563448 A3 19851031 FR 8506166 A 19850423 La présente invention est relative à une machine centrifuge à tamis fonctionnant en continu, notamment à une machine centrifuge pour sucrerie, comportant deux tambours centrifuges superposés et reliés l'un à l'autre, dont l'un est relié à un arbre de centrifugation tournant autour d'un axe vertical et est entraîné, les deux tambours centrifuges étant logés dans une enveloppe commune. Dans ces machines centrifuges, le sucre provenant de la deuxième masse de remplissage de sucre, appelée sucre B, est centrifugé en continu. Au moment du choc du sucre projeté par centrifugation sur la paroi fixe de l'enve- loppe, les cristaux de sucre se brisent, ce qui complique le traitement ultérieur de cette catégorie de sucre. I1 faut donc alors dissoudre le sucre B, le recuire et ltenvoyer au stade de production A. Or, cette nouvelle cuisson du sucre consomme une quantité importante d'énergie. Pour réduire cette consommation d'énergie, on utilise un procédé consistant à centrifuger le sucre B dans deux machines centrifuges successives et à le laver dans des conditions différentes. Entre les deux opérations de centrifugation, le sucre centrifugé dans la première machine centrifuge est mélangé à du sirop dans un dispositif d'empâtage et il est envoyé par des pompes, à une deuxième machine centrifuge. Dans ce systeme, l'économie réalisée sur la consommation d'énergie est obtenue au dépens d'une augmentation des frais d'investissement. On connatt des machines de centrifugation du sucre fonctionnant en continu et comportant des tambours centrifuges différents (DE-PS 11 20 379). Dans ces machines, les deux tambours centrifuges sont superposés, la plus grande bride du tambour inférieur étant reliée à la plus petite bride du tambour supérieur. La masse à traiter arrive dans le tambour inférieur, puis passe successivement sur les surfaces intérieures des deux tambours, la masse à traiter n'étant lavée que dans la zone du tambour supérieur. En raison du rapport existant entre leurs diamètres, les deux tambours centrifuges ont des effets de séparation différents. Le tambour centrifuge inférieur, qui a un plus petit diamètre, intervient comme pré-centrifugeur et le tambour supérieur, comme post-centrifugeur. Or, l'effet de séparation doit s'effectuer lors de la pré-centrifugation. Pour cette raison, cette machine centrifuge ancienne n'a pas une efficacité satisfaisante. Les machines centrifuges doubles sont connues sous différentes formes. C'est ainsi, par exemple, que le brevet DE-PS 976 357 décrit une machine centrifuge à enveloppe pleine comportant deux tambours centrifuges placés l'un dans l'autre, le tambour intérieur, le plus petit, étant monté sur l'arbre de centrifugation et relié au tambour le plus grand qui lui est concentrique. Dans ce dispositif également, ctest au stade de la pré-centrifugation que l'effet de séparation est le plus faible. Le brevet DE-AS 10 27 140 décrit une machine centrifuge à enveloppe pleine dans laquelle deux tambours centrifuges de dimensions sensiblement égales sont montés l'un dans l'autre. Le transport du produit à centrifuger est assuré par des vis sans fin intérieures qui empêchent le lavage du produit centrifugé, de sorte que des machines centrifuges de ce type ne conviennent pas à la centrifugation d'une masse de sucre à traiter. Dans les machines centrifuges à refoulement, il est également connu (DE-PS 963 855) d'utiliser plusieurs tambours centrifuges coaxiaux et d'associer à chaque chambre individuelle un dispositif de lavage séparé. Cependant, là encore, c'est la pré-centrifugation qui produit l'effet de séparation le plus faible. On connaRt également des machines centrifuges comportant deux tambours centrifuges (DE-GM 18 58 587) dans lesquelles les deux tambours sont montés sur un arbre qui les traverse, et se font face par leurs plus grands diamètres. Cette machine centrifuge ne permet pas de traiter d'une manière différenciée le produit à centrifuger. I1 est également connu (DE-GM 17 74 788) de loger dans une enveloppe commune deux tambours centrifuges situés l'un à côté de l'autre. Le but de l'invention est de réaliser une machine centrifuge du type initialement défini qui permette, avec un encombrement minimal, d'obtenir, au stade de la pré-centrifugation, un effet de séparation supérieur ou égal à celui qui est obtenu au stade de la post-centrifugation, à ces deux stades de la centrifugation, un lavage et une évacuation séparés du produit centrifugé et, entre le premier et le deuxième stade, d'effectuer un empâtage. Ce but est atteint, suivant l'invention, par une machine centrifuge, caractérisée en ce que : les deux tambours centrifuges sont disposés à une certaine distance l'un au-dessus de l'autre et sont reliés l'un à l'autre par un tube de soutien central qui est fixé, à son extrémité supérieure, au côté inférieur du fond du tambour supérieur et, à son extrémité inférieure, au côté intérieur du fond du tambour inférieur, en ce que la machine comprend un tronc de cône qui s'amincit en allant vers le bas et dont le plus grand diamètre est fixé au bord supérieur de 11 enveloppe tandis que, par son plus petit diamètre il pénètre dans un dispositif accélérateur du tambour inférieur où, avec le tube de soutien, il forme un espace annulaire et en ce qu'à la bride de trop-plein du tambour supérieur est associé un dispositif permettant l'amenée d'un liquide d'empâtage. Dans cette disposition, deux tambours centrifuges séparés sont reliés de telle manière que la masse à traiter lavée et centrifugée qui provient du tambour centrifuge supérieur est empâtée avec un sirop de plus grande pureté, et est amenée automatiquement au tambour centrifuge inférieur pour y être encore une fois centrifugée et lavée dans les conditions optimales et que le sucre très pur centrifugé est évacué à sec. Lorsque le sucre doit être empâté ou dissous avant son évacuation, on associe au tambour inférieur une tôle cylindrique qui forme un espace annulaire et est fixée à un fond de l'enveloppe et, dans cet espace annulaire, on suspend, au choix, un dispositif d'empatage ou un dispositif de dissolution pour le sucre qui sort, centrifugé, du tambour inférieur. Dans un mode de réalisation de l'invention, le tambour supérieur et le tambour inférieur comportent chacun un dispositif de lavage relié à un conduit séparé, amenant le liquide. Pour simplifier le montage sur palier et l'entrainement des deux tambours centrifuges, le tambour centrifuge supérieur est relié à l'extrémité supérieure de l'arbre de centrifugation qui est guidé sur paliers dans un tube fixé à l'enveloppe et entouré par un tube de soutien et il est relié, par son extrémité inférieure, au dispositif d'entraînement de la machine centrifuge. On peut également envisager un dispositif d'entralnement par le haut, connu en soi. La masse à traiter centrifugée hors du tambour supérieur et empâtée est amenée le long du cône jusque dans le tambour centrifuge inférieur. Pour qu'après l'enlèvement du couvercle de l'enveloppe de la machine centrifuge le tambour inférieur puisse être monté et démonté, le cône comporte, à son extrémité supérieure, une bride reliée à l'enveloppe, de manière à être détachée. En dehors du sucre centrifugé, il faut également recueillir et évacuer le sirop-mère centrifugé. Pour cela, on associe au tambour centrifuge supérieur une gouttière d'évacuation qui entoure la bride de trop-plein et une canalisation partant de cette gouttière, la tôle cylindrique qui forme la chambre de réception du sirop comportant alors une ouverture associée à une canalisation pour l'évacuation du sirop centrifugé hors du tambour centrifuge inférieur. La machine centrifuge suivant l'invention permet, en occupant au sol que la place d'une machine centrifuge, d'obtenir d'une manière économiquement avantageuse un rendement double, le sucre expulsé par centrifugation du deuxième stade de la centrifugation ayant, sans nouvelle cuisson, une très grande pureté. pour De plus,Vle dosage automatique de la masse de remplissage, il suffit d'une commande électrique et d'un registre de réglage commandé automatiquement. L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée, au moyen d'un exemple de réalisation non limitatif, en se référant au dessin, sur lequel la Figure unique représente la machine selon l'invention en coupe axiale verticale. Dans une machine centrifuge 1 comportant un couvercle 2 et un fond 3, une paroi cylindrique 5 est fixée sur des supports élastiques 4. De plus, au niveau du fond 3, la machine comporte un tube 6 contenant des paliers 7 et 8 dans lesquels tourne un arbre de centrifugation 9. A son extrémité inférieure, l'arbre de centrifugation 9 porte un accouplement 10 associé à un dispositif 11 d'entraSnement par courroie entraîné par un moteur 12. Ce moteur est monté sur un cadre porteur 14. A l'extrémité supérieure de l'arbre de centrifugation 9, un premier tambour centrifuge 15 est fixé, par.l'intermédiaire d'un moyeu 16 au niveau duquel se trouve un fond de tambour 17 se prolongeant par une enveloppe de tambour 18 qui s'évase en cône vers le haut.A l'intérieur de cette enveloppe de tambour 18, un cône d'accélérateur 19 est relié au moyeu 16, le pot d'accélérateur du cône d'accélérateur 19 étant rempli à partir d'un dispositif de remplissage 20. La masse à traiter arrive à la partie inférieure de l'enveloppe de tambour 18 et se déplace, le long de sa paroi intérieure, jusqu'à la bride de trop-plein 21 où le sucre centrifugé sec est évacué. Un dispositif de lavage 22 comportant des buses projette un liquide de lavage sur la couche de sucre qui se déplace, ce qui augmente le taux de pureté du sucre. Le sirop-mère séparé par centrifugation arrive dans une gouttière de réception 24 et est évacué par une canalisation d'évacuation 25.Le sucre séparé par centrifugation arrive sur la surface intérieure d'un cône 38 qui est fixé, au niveau de son plus grand diamètre, au moyen d'une bride 39 entre la bride de ltenveloppe et le couvercle 2 de l'enveloppe. Le cône 38 s'amincit vers le bas et il y forme, avec un tube d'appui 30, un espace annulaire 40. Le tube support 30 est fixé à son extrémité supérieure à la partie inférieure du fond 17 du tambour centrifuge 15. La partie inférieure du tube support 30 est reliée à un deuxième tambour centrifuge 26, la partie inférieure du tube support 30 étant reliée au fond 27 du tambour centrifuge 26. Au fond 27 se raccorde une enveloppe de tambour 28, également conique, qui comporte une bride de trop-plein 29. Le tambour centrifuge inférieur contient également un dispositif de lavage 31.Le sucre centrifugé à partir du tambour centrifuge supérieur 15 est soumis à l'action d'un dispositif 23 qui, dans la zone de la bride de trop-plein 21, le met en contact avec un liquide d'empâtage constitué par exemple par un sirop de plus grande pureté. Le sucre, après cet empâtage, arrive dans l'espace annulaire 40 et, de là, passe dans un dispositif accélérateur 34 du tambour centrifuge inférieur 26. Là encore, le sucre se déplace le long de la paroi intérieure 28 du tambour et y est lavé par le dispositif de lavage 31. Le sucre séparé par centrifugation passe par-dessus la bride de tropplein 29 et arrive dans l'espace annulaire 35. Le sirop centrifugé est recueilli sur la paroi intérieure de la tôle cylindrique 5 et il est évacué par l'ouverture 41 et la canalisation 32.Le sucre sortant du tambour centrifuge inférieur 26 peut être recueilli à sec et, dans ce cas, il est recueilli à partir de la paroi intérieure de l'enveloppe 1 et envoyé, par des dispositifs non représentés, à un conduit 33 d'évacuation du sucre. Le sucre sortant du tambour centrifuge 26 peut également être soumis à un empâtage ou à une dilution. Pour cela, on installe dans l'espace annulaire 35 soit un dispositif d'empâtage 36 (comme celui qui est représenté en traits interrompus dans la partie gauche de la Figure), soit un dispositif de dissolution 37 (comme celui qui est représenté dans la partie droite de la Figure). Les canalisations qui sont nécessaires à ltempâtage et à la dissolution, pour amener les liquides, ne sont pas représentées, ces installations étant connues en elles-mêmes. Après l'empâtage ou la dissolution, le sucre est évacué au moyen de dispositifs adéquats, non représentés, par le conduit 33. L'invention consiste essentiellement en ce que, sur une surface au sol minimale, une masse à traiter peut être centrifugée deux fois et qu'entre les opérations de centrifugation elle peut être soumise à un empâtage, le transport du sucre après la pré-centrifugation et l'empatage étant assuré automatiquement par des dispositifs mécaniques. REVENDICATIONS 1 - Machine centrifuge à tamis fonctionnant en continu, notamment pour sucreries comportant deux tambours centrifuges, superposés et reliés l'un à l'autre, dont l'un est relié à un arbre de centrifugation tournant autour d'un axe vertical sous l'action d'un dispositif d'entratnement, les deux tambours étant logés dans une enveloppe commune, caractérisée en ce que les deux tambours centrifuges (15, 26) sont disposés à une certaine distance l'un au-dessus de l'autre et reliés l'un à l'autre par un tube de soutien central (30) qui est fixé, à son extrémité supérieure, au côté inférieur du fond (17) du tambour supérieur (15) et, à son extrémité inférieure, au côté intérieur du fond (27) du tambour inférieur (26), en ce qu'elle comprend un cône (38) qui s'amincit en allant vers le bas et qui est fixé, au niveau de son plus grand diamètre, au bord supérieur de l'enveloppe (1) et pénètre, au niveau de son plus petit diamètre, dans un dispositif accélérateur (34) du tambour centrifuge (26) où, avec le tube de soutien (30), il forme un espace annulaire (40) et en ce qu'à la bride de trop-plein (21) du tambour centrifuge supérieur (15) est associé un dispositif (23) pour l'amenée d'un liquide d'empâtage. 2 - Machine centrifuge selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au tambour centrifuge inférieur (26) est associée unttôle cylindrique (5) qui délimite un espace annulaire (35) et qui est fixée au fond (3) de l'enveloppe. 3 - Machine centrifuge selon l'une des-Yevendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'on peut y suspendre, dans l'espace annulaire (35), soit un dispositif d'empâtage (36), soit un dispositif de dilution (37) pour le sucre centrifugé provenant du tambour centrifuge inférieur (26). 4 - Machine centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le tambour supérieur et le tambour inférieur (15, 16) comportent chacun un dispositif de lavage (22, 31) auquel est relié un conduit séparé amenant le liquide. 5 - Machine centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le tambour centrifuge supérieur (15) est relié à l'extrémité supérieure de l'arbre de centrifugation (9) qui est guidé dans des paliers (7, 8) pour traverser un tube à paliers (6) fixé à l'enveloppe (1) et entouré par le tube de soutien (30) et est relié, par son extrémité inférieure, au dispositif d'entra;- nement (10 à 12) de la machine centrifuge. 6 - Machine centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le cône (38) comporte, à son extrémité supérieure, une bride (39) qui est reliée à l'enveloppe (1) de façon à pouvoir être détachée. 7 - Machine centrifuge selon l'une quelcoqnue des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'au tambour centrifuge supérieur (15) sont associées une gouttière de réception (24) entourant la bride de trop-plein (21) et une canalisation (25) qui part de la gouttière (24) pour recueillir et évacuer le siropmère centrifugé. 8 - Machine centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la tôle cylindrique (5) comporte une ouverture (41) associée à une canalisation (32) pour l'évacuation du sirop d'empâtage centrifugé à partir du tambour centrifuge inférieur (26).