Brevet FR2561544A1 — publié le 19850927

1. La présente invention concerne un système de conduites d'alimentation et d'acceptation de fraction pour hydrocyclonescomprenant une conduite commune d'ali- mentation reliée par des tubes de liaison à des hydrocyclo- nes en parallèle, et une conduite commune d'acceptation de fraction à laquelle les cyclones sont similairement reliés par des tubes de liaison. Un hydrocyclone est un moyen exécutant la divi- sion d'une suspension liquide contenant des matières soli- des pour donner deux fractions de composition différente. On utilise plus particulièrement les hydrocyclones dans l'industrie de la pulpe et du papier afin de séparer di- verses particules de saleté, par exemple de sable, d'écor- ce, de tiges,de branches ou de copeaux métalliques dans les suspensions de fibre. La suspension de fibre purifiée sor- tant de l'hydrocyclone et qui est transférée pour subir un nouveau traitement est alors appelée la fraction acceptée et, d'une manière similaire, la fraction contenant les particules de saleté et qui est éliminée est appelée la fraction rejetée. 2. Un hydrocyclone comprend typiquement une chambre cylindrique de séparation, munie d'au moins un raccord d'admission pour introduire la suspension liquide dans le cyclone et d'un raccord de décharge pour extraire la fraction acceptée du cyclone, et un cône dans le prolongement du cylindre, ayant à son sommet une ouverture de sortie pour extraire la fraction rejetée. La suspension devant être traitée est introduite tangentiellement dans le cyclone, à la suite de quoi elle est soumise à un mouvement de rotation hélicoïdal rapide dans la cham- bre cylindrique de séparation et les fractions ayant des masses spécifiques différentes sont séparées sous l'effet de la force centrifuge. Lorsqu'une suspension de fibre est en cours de traitement dans le cyclone, les impuretés ayant la masse spécifique la plus élevée se présentent sous forme d'un courant hélicoïdal sortant de la chambre de séparation pour entrer dans la partie conique du cyclone et en sortent sous forme de la fraction rejetée, alors que les fibres ayant une masse spécifique plus faible se sé- parent du courant hélicoïdal pour se diriger vers le cen- tre du cyclone et de 1l former un courant hélicoidal de direction opposée. La suspension de fibre purifiée peut par conséquent être extraite sous forme de fraction ac- ceptée au centre de la chambre de séparation du cylindre. On utilise généralement un hydrocyclone en l'ap- pliquant à un grand nombre de cyclones ayant un système commun de conduite d'alimentation, d'o la suspension à traiter est introduite dans les cyclones, et un système commun de conduite d'acceptation de fraction, dans lequel les fractions acceptées provenant des cyclones sont recueillies. Selon une conception de l'art antérieur, on relie les cyclones à la conduite commune d'alimentation par des tubes de liaison entrant tangentiellement dans les chambres de séparation du cyclone et à la conduite commune d'acceptation par des tubes de liaison parallèles 3. aux axes des cyclones et commençant au centre des cham- bres de séparation. On comprend ainsi que, dans ce cas, les tubes de liaison des conduites d'alimentation et d'ac- ceptation se coupent suivant un angle de 90 degrés. Cepen- dant, cette conception a l'inconvénient qu'il faut déplacer les cyclones et les conduites d'alimentation et d'accepta- tion lors de l'installation dans plusieurs directions les uns par rapport aux autres, ce qui est mal commode, et il est particulièrement indispensable de monter les tubes de liaison en les serrant si peu que des problèmes d'étanchéité sont inévitables. Une autre conception de la connexion des cyclo- nes aux conduites communes d'alimentation et d'accepta- tion de fraction est que les cyclones sont places en par- tie à l'intérieur des conduites. Aucun tube de liaison n'est alors nécessaire entre les cyclones et les condui- tes: il suffit de prévoir des ouvertures d'alimentation et d'acceptation dans les côtés des cyclones par l'in- termédiaire desquelles les cyclones communiquent avec les conduites. Un inconvénient de cette conception est qu'elle nécessite des conduites d'alimentation et d'acceptation assez larges; en outre,l'installation des cyclones est également dans ce cas un travail fastidieux. L'objet de la présente invention est de pré- voir un système commun de conduites d'alimentation et d'acceptation de fraction pour des hydrocyclones grâce au- quel on peut éviter les inconvénients des dispositifs de l'art antérieur cités ci-dessus. L'invention est ca- ractêrisée en ce que les tubes. de liaison des conduites d'alimentation et d'acceptation de fraction sont placés dans les différents hydrocyclones de façon à être sensi- blement parallèles, les conduites d'alimentation et d'acceptation de fraction sont montées à l'intérieur d'une enveloppe commune en divisant l'espace défini par cette enveloppe en deux conduites parallèles au moyen d'une cloison en zigzag, et les extrémités des tubes de 4. liaison sont placées aux plis formés par les anses de la cloison, la cloison confinant ainsi les tubes de liaison de la conduite d'alimentation pour qu'ils se trouvent sur le côté de ces conduites et les tubes de liaison de la conduite d'acceptation pour qu'ils se trouvent sur le côté de ces. conduites. Dans la présente invention, les conduites d'alimentation et d'acceptation de fraction peuvent être reliées à des hydrocyclones en parallèle par un mouvement unique, simple, ce qui rend le montage extrêmement simple et facile. Comme les tubes de liaison entre les cyclones et les conduites n'ont pas besoin d'avoir un montage particulièrement lâche,aucun problème d'étanchéité ne sera soulevé par ce dispositif. Un avantage particulier du dispositif de la présente invention est sa compacité, rendant les besoins en espace notablement inférieurs à ceux des constructions de l'art antérieur, o les condui- tes d'alimentation et d'acceptation de fraction sont tota- lement séparées. L'utilisation de l'espace peut même être rendue encore plus efficace en plaçant les cyclones sur deux rangées,de chaque côté du système de conduites d'ali- mentation et d'acceptation,et en rapprochant le plus pos- sible les cyclones dans ces rangées. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les des- sins ci-joints dans lesquels: La figure 1 représente des. hydrocyclones en parallèle qui sont reliés à.un système de conduites d'ali- mentation et d'acceptation de fraction selon la présente invention, dans une vue en coupe; La figure 2 est une vue en coupe de la cons- truction de la figure 1, perpendiculairement au sens du système de conduites; La figure 3 représente la construction de la figure 1, vue dans le sens des axes des hydrocyclones;et 5. La figure 4 correspond à la figure 1, et représente un autre mode de réalisation de l'invention. Dans les figures 1 à 3, on a représenté une construction comprenant des hydrocyclones 1 disposés en deux rangées parallèles 2, 3 et un système commun 4 de conduites d'alimentation et d'acceptation de fraction si- tué entre les rangées d'hydrocyclones. Les hydrocyclones 1 ont pour fonction, par exemple, de purifier des suspen- sions de fibre pour éliminer le sable, les morceaux d'écorce ou impuretés équivalentes qu'on rencontre dans la fabrication du papier. Le système commun 4 de conduites d'alimentation et d'acceptation de fraction est obtenu en divisant l'espa- ce délimité par l'enveloppe cylindrique commune 5 en deux parties au moyen d'une cloison ondulée 6 formant des zig- zags dans le sens longitudinal de cet espace. L'une des deux parties constitue la conduite commune d'alimentation 7 des hydrocyclones 1 et l'autre, la conduite commune d'ac- ceptation de fraction 8. Les conduites 7, 8 sont reliées aux hydrocyclones 1 par des tubes de liaison 9, 10, qui sont parallèles et placés en rangée sur les cbtés diffé- rents du système de conduites 4 de sorte que, dans chaque rangée, les tubes sont sensiblement espacés de la même distance. Les extrémités 11, 12 des tubes de liaison sont situées dans l'enveloppe 5 aux plis formés par la cloison 6, de sorte que cette cloison confine les extrémités 11 des tubes de liaison 9 de la conduite d'alimentation 7 de manière qu'ils se trouvent du côté de cette conduite d'alimentation et les extrémités 12 des. tubes de liaison 10 de la conduite d'acceptation 8 du côté de cette condui- te d'acceptation. Les plis constituant la cloison 6 tra- versent l'espace formé par l'enveloppe 5 perpendiculaire- ment au sens des conduites d'alimentation et d'accepta- tion 7, 8 et les tubes de liaison 9 ou 10 commençant aux extrémités opposées de chaque pli vont jusqu'au cyclone 1 sur les côtés differents du système de conduites 4. 2S61544 6. Les tubes de liaison 9, 10 sont reliés aux hydrocyclones 1 de manière que les tubes de liaison 9 de la conduite d'alimentation 7 débouchent tangentielle- ment dans les cyclones, alors que les tubes 10 de la conduite d'acceptation 8 sont connectés sensiblement au centre des cyclones. La suspension introduite dans les cyclones 1 par les tubes de liaison 9 est ainsi soumise à une rotation hélicoïdale rapide, la force centrifuge ainsi provoquée entraînant les impuretés de la suspen- sionvers les parties coniques en pointe du cyclone, d'o les impuretés s'échappent sous forme de fraction rejetée, alors que la suspension purifiée se dirige vers le centre des cyclones et est déchargée sous forme de fraction ac- ceptée par les tubes de liaison 10 pour entrer dans la conduite d'acceptation de fraction 8. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, les tubes de liaison 9, 10 sont placés en rangées de facon qu'un tube sur deux soit relié à la conduite d'alimentation 7, et qu'un tube sur deux le soit à la conduite d'acceptation 8, et la cloison 6 forme un zig- zag entre les extrémités 11, 12 des tubes, et forme une ondulation à chaque extrémité des tubes. La figure 4, par contraste, représente un mode de réalisation dans le- quel les tubes de liaison 9, 10 sont disposes par paires dans une rangée de sorte que les tubes d'une paire sur deux sont reliés à la conduite d'alimentation 7 et les tubes de l'autre paire à la conduite d'acceptation, et la cloison 6 passe entre les extrémités 11, 12 des tubes et forme une ondulation aux extrémités de chaque paire de tubes. Par ailleurs, le mode de réalisat.on de la figure 4 est équivalent à celui venant d'être dé- crit en liaison avec les figures. 1 à 3. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de va- riantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 7. REVENDICATIONS 1 - Système de conduites (4) d'alimentation et d'acceptation de fraction pour hydrocyclones, comprenant une conduite commune d'alimentation (7), connectée par l'intermédiaire de tubes de liaison (9) aux hydrocyclo- nes (1) en parallèle, et une conduite commune d'accepta- tion de fraction (8), à laquelle les cyclones sont simi- lairement connectés par des tubes de liaison (10), carac- térisé en ce que les tubes de liaison (9, 10) des con- duites d'alimentation et d'acceptation (7, 8) sont dans les différents hydrocyclones (1) placés de façon à être sensiblement parallèles; les conduites d'alimentation et d'acceptation sont formées à l'intérieur d'une enveloppe commune (5) en divisant l'espace qu'elle renferme en deux conduites parallèles avec une cloison en zigzag (6); et les extrémités (11, 12) des tubes de liaison sont situées aux plis formés par les anses de la cloison, cette cloi- son confinant les tubes de liaison (9) de la conduite d'alimentation (7) de manière à être situés sur le côté de la conduite d'alimentation et les tubes de liaison (10) de la conduite d'acceptation (8) sur le côté de la condui- te d'acceptation. 2 Système de conduites selon la revendica- tion 1, caractérise en ce que les tubes de liaison (9, - 10) des différents hydrocyclones (1) sont situés dans des rangées dans lesquelles un tube sur deux est relié à la conduite d'alimentation (7) et un tube sur deux l'est à la conduite d'acceptation (8); et la cloison (6) fait des zigzags entre les extrémités des tubes. (11, 12) fore mant un pli à chaque extrémité. 3 - Système de conduites selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les tubes de liaison (9, 10) des hydrocyclones (1) sont situés en rangées par paires de sorte que les tubes d'une paire sur deux sont reliés à la conduite d'alimentation (7) et les tubes d'une paire sur deux le sont à la conduite d'acceptation (8); et la 8. cloison 6 forme des zigzags entre les extrémités des tubes (11, 12) présentant un pli aux extrémités de cha- que paire de tubes. 4 - Système de conduites selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système est situé entre deux rangées parallèles d'hy- drocyclones (2, 3); et les conduites d'alimentation et d'acceptation (7, 8) sont connectées aux hydrocyclones (1) de chaque rangée par des tubes de liaison (9, 10) commen- çant sur les côtés opposés des conduites. - Système de conduites selon la revendication 4, caractérisé en ce que les extrémités (11, 12) des tu- bes de liaison (9, 10) sont situées par paires sur les côtés opposés des conduites d'alimentation et d'accepta- tion (7, 8) aux extrémités opposées des plis, en allant transversalement vers les conduites, formés par la cloi- son (6).