Brevet FR2573993A1 — publié le 19860606

La présente invention concerne un procédé pour améliorer le fonctionnement d'un filtre à disques et elle vise également un filtre à disques mettant en oeuvre un tel procédé. Le filtre à disques objet de cette invention est tout spécialement approprié à l'élimination des fibres de l'eau. Les filtres à disques généralement utilisés pour filtrer et éliminer des fibres de l'eau dans laquelle elles sont contenues comprennent un certain nombre de disques filtrants, disposés en succession sur un arbre rotatif et divisés en plusieurs secteurs filtrants creux, qui sont opéra- tionnellement indépendants les uns des autres. A l'aide d'une ouverture mé- nagée dans sa partie pointue, chaque secteur communique avec l'espace situé à l'intérieur de l'arbre rotatif creux, dans lequel est appliqué le vide. Lorsque le secteur de filtre est immergé dans la suspension de fibres de- vant être filtrée l'eau commence à s'écouler, en raison de l'action du vide à l'intérieur de l'arbre, au travers du tamis filtrant dans le secteur de filtre, si bien que les fibres qui sont contenues dans l'eau se rassemblent sur le tamis filtrant, sous la forme d'une couche. L'eau ainsi filtrée s'é- coule ensuite dans un canal situé à l'intérieur de l'arbre, par l'intermé- diaire de l'ouverture qui est prévue sur l'extrémité pointue du secteur de filtre, ledit canal présentant une longueur sensiblement égale à celle de l'arbre. Lorsque le filtre à disque tourne, tous ces secteurs faisant par- tie des disques disposés successivement les uns à la suite des autres et qui sont dans la même position angulaire, évacuent le fluide filtré dans le même canal, par l'intermédiaire duquel le fluide est évacué. Les filtres à disques qui sont couramment utilisés sont entrat- nés à une vitesse de rotation de 1 tour/mn. Afin d'augmenter la capacité du filtre à disques il serait avantageux d'accroître sa vitesse de rotation. Cependant, cette augmentation de la vitesse de rotation est impossible avec des filtres à disques classiques, étant donné que les surfaces filtrantes des secteurs ne laissent pas pénétrer suffisamment d'air au travers de ces surfaces filtrantes, pour que l'eau devant être évacuée des secteurs et du canal central s'écoule à la vitesse rendue nécessaire par la plus grande vitesse de rotation des filtres à disques. Par conséquent, on crée un vide dans les secteurs, lors de l'évacuation, ce qui retarde l'enlèvement du fluide filtré des secteurs. - 2 - L'objet de la présente invention est d'apporter un procédé permettant d'augmenter sensiblement la vitesse d'évacuation de l'eau d'un filtre à disques, permettant ainsi d'accroître la capacité du filtre. En conséquence la présente invention a pour objet un procédé pour améliorer le fonctionnement d'un filtre à disques, utilisé pour fil- trer des fluides contenant des matières solides telles que des fibres, le filtre à disques comportant un ou plusieurs disques disposés successive- ment le long de l'arbre central du filtre, les disques étant constitués de plusieurs secteurs, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on prévoir desz moyens pour admettre de l'air ambiant dans les secteurs et dans le canal central communiquant avec eux et/ou pour insuffler de l'air dans lesdits secteurs afin d'évacuer le fluide filtré des secteurs et du passage central. Grâce à cette disposition, on empêche la création d'un vide dans les secteurs du filtre lors de l'évacuation. Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé objet de cette invention, les moyens prévus pour insuffler de l'air sont disposés dans les secteurs mêmes du filtre, à proximité de la circonférence desdisques. Selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé objet de cette invention, l'admission de l'air ambiant s'effectue au travers du canal central. La présente invention vise également un filtre à disques pour la mise en oeuvre du procédé précisé ci-dessus. Ce filtre à disques com- prend un ou plusieurs disques disposés successivement le long de l'arbre central et séparés les uns des autres par un espace, les disques étant constitués de plusieurs secteurs séparés, ce filtre étant caractérisé en ce que les secteurs et le canal de l'arbre central qui communique avec les secteurs, sont munis de moyens pour l'admission de l'air ambiant ou de sys- tèmes pour insuffler de l'air dans les secteurs et dans le canal, afin d'en- lever le fluide filtré de ces secteurs. Selon un mode de réalisation préféré, la plaque d'extrémité de l'arbre central est munie d'une conduite d'admission d'air ambiant afin d'admettre de l'air dans les secteurs du filtre et dans le canal central. L'avantage le plus important apporté par la présente inven- tion réside en ce que cette dernière permet une évacuation de l'eau beau- coup plus efficace et avec une vitesse considérablement accrue, ce qui permet d'augmenter sensiblement la capacité du filtre à disques, par ac- croissement de la vitesse de rotation. -3- Un autre avantage apporté par la présente invention réside dans ce que on améliore la teneur sèche de la couche de fibres qui se rassemblent sur les tamis filtrants. D'autres caractéristiques et avantages de la présente inven- tion ressortiront de la description faite ci-après, en référence au dessin annexé, qui en illustre un exemple de réalisation dépourvu de tout ca- ractère limitatif. Sur le dessin: la Figure 1 est une vue schématique d'un disque d'un filtre à disques, cette vue étant prise depuis la direction de l'axe de rota- tion et, la Figure 2 est une vue en coupe d'un filtre à disques selon l'invention. La Figure 1 représente un filtre à disques qui tourne dans une suspension de liquide contenant des fibres, cette figure 1 représen- tant plus particulièrement l'un des disques du filtre. Ce disque comprend plusieurs secteurs 6, chacun de ces secteurs passant au travers des pha- ses désignées par les références 1 à 5, lorsque le disque tourne. Le sens de rotation du disque est indiqué par la flèche A sur la figure 1. Lors de la phase 1, une couche de fibres provenant du fluide se dépose sur les surfaces du tamis des secteurs de filtre. Lors de la phase 2, la couche de fibres ainsi collectées est séchée et, lors de la phase 3 le canal central est évacué. Dans la phase 4, la couche de fibres est extraite des surfaces des secteurs et, enfin, dans la phase 5 on pro- cède au lavage des tamis du filtre. La figure 2 représente un filtre à disques, selon l'invention, en coupe longitudinale. Sur cette figure, les secteurs de filtre 6, repré- sentés au-dessus de l'arbre central sont dans la phase 3, l'eau s'écoulant vers le bas à partir des secteurs, dans le canal central 7, au travers des ouvertures 10 ménagées à la base des secteurs. A partir de cette situation, l'eau est drainée à partir du filtre à disques à l'aide d'une aspiration qui s'exerce dans la direction indiquée par la flèche B. Dans des filtres à disques classiques, on crée un vide dans cette phase à l'intérieur des secteurs 6, ce qui limite la vitesse d'évacuation de l'eau. Dans le mode de réalisation illustré par la figure 2, le canal central 7 est muni d'une conduite d'admission d'air 8, afin de permettre à l'air ambiant de rentrer dans le passage ainsi ménagé, ce qui permet d'éviter la création d'un vide dans les secteurs du filtre. Il en résulte que l'eau s'écoule à une vites- se considérablement plus élevée, ce qui permet d'accroStre la vitesse de 4 - rotation du filtre à disques. On prévoit une vanne 9 permettant de régler la quantité d'air admise. L'instant correct pour ouvrir la vanne d'admis- sion d'air se situe sensiblement entre des positions angulaires 0-30*, avant la phase 4 ou l'enlèvement de la couche de fibres. Selon un exemple de réalisation avantageux de la présente invention (non représenté sur le dessin) on prévoit des moyens de prise d'air à la circonférence des secteurs. Grâce à cette disposition on amé- liore encore les caractéristiques d'évacuation de l'eau du filtre à dis- ques. Cette prise d'air au travers des secteurs peut être réalisée par exemple sous la forme d'une admission d'air au travers des secteurs obte- nue en appliquant des jets d'air sur les secteurs, au moment approprié, afin de rompre la couche de fibres déposée sur les surfaces du secteur, ce qui permet ainsi à l'air de pénétrer dans les secteurs. Bien entendu, il n'existe aucune contre-indication à un usage simultané des deux métho- des d'admission d'air. L'admission d'air peut s'effectuer radialement, au travers du cylindre central, ou bien encore à l'aide d'une vanne disposée à la circonférence des secteurs. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux divers exemples de mise en oeuvre et de réalisation décrits ci-dessus mais qu'elle englobe toutes les variantes. C'est ainsi que, notamment le filtre à disques peut être conçu et réalisé de la manière représentée sur la figure 1, ce qui implique une extraction de la couche de fibres (phase 4) uniquement avant que le secteur de disques est encore immergé dans la suspension, lors de la rotation du disque, ou bien encore le filtre à disques peut être de réalisation classique ce qui implique un enlèvement de la couche de fibres lors d'une phase qui se situe près de la phase durant laquelle le secteur Vmerge de la suspension. - 5 - REVENDICATIONS 1. Procédé pour améliorer le fonctionnement d'un filtre à disques, utilisé pour filtrer des fluides contenant des matières solides telles que des fibres, le filtre à disques comportant un ou plusieurs dis- ques disposés successivement le long de l'arbre central du filtre, les dis- ques étant constitués de plusieurs secteurs, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens pour admettre de l'air ambiant dans les sec- teurs (6) et dans le canal central (7) communiquant avec eux et/ou pour insuffler de l'air dans lesdits secteurs afin d'évacuer le fluide filtré des secteurs et du passage central. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens prévus pour insuffler de l'air sont disposés dans les secteurs près de la circonférence du disque. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'admission de l'air ambiant s'effectue au travers du canal central (7). 4. Filtre à disques mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, qui comprend un ou plusieurs disques disposés successivement le long de l'arbre central et séparés les uns des autres par un espace, les disques étant constitués de plusieurs secteurs séparés (6), ce filtre étant caractérisé en ce que lesdits secteurs (6) et le canal de l'arbre central (7) qui communique avec les secteurs sont munis de moyens pour l'admission de l'air ou de systèmes pour insuffler de l'air dans les secteurs et dans le canal afin d'enlever le fluide filtré de ces secteurs. 5. Filtre à disques selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque d'extrémité de l'arbre central est munie d'une conduite d'admission d'air (8) pour admettre l'air ambiant dans les secteurs du fil- tre (6) et dans le canal central (7).