Brevet FR2613389A1 — publié le 19881007

PERFECTIOEXE]NT AUX TAXIS POUR EPURATEURS DE PATE A PAPIER La présente invention est un perfectionnement aux tamis à trous ou à fentes pour l'épuration de la pâte à papier et aux séparateurs ou épurateurs munis de tels tamis. Il est connu de réaliser des épurateurs de pâte à papier comportant une surface de séparation ou épuration munie de trous ou de fentes calibrées devant laquelle circule à grande vitesse une pale de profil hydrodynamique, qui créé des pulsations au voisinage des trous ou des fentes à chaque passage, afin d'éviter le colmatage desdits trous ou fentes; la pate est entraînée par le mouvement de la pale et circule elle aussi à grande vitesse devant le tamis. Afin d'améliorer le fonctionnement du tamis, c'est-à-dire la séparation des fibres et des impuretés contenues dans la pâte, on a disposé des obstacles sur la suface du tamis qui regarde la pale, afin de briser la composante parallèle à la surface du tamis de la vitesse du liquide. De tels obstacles sont realisés habituellement par fraisage d'une tôle d'acier inoxydable: dans la dépouille formée par les obstacles on perce ensuite les trous ou les fentes. Ces perforations doivent s'élargir du côté aval à la manière d'un diffuseur et elles sont réalisées en deux opérations fraisage du cône de diffusion, puis perçage. Une des difficultés réside dans le positionnement des perforations relativement à l'obstacle. Or il s'avère que ce positionnement a une grande influence sur l'efficacité du tamisage. On a résolu en partie ce problème de positionnement en réalisant les tamis par Juxtapositicr. de barrettes identiques maintenus par des traverses assemblées avec ou sans soudure. Il s'avère également que la hauteur de l'obstacle, par rapport d'une part à la position de la perforation et à sa dimension transversalement à l'obstacle et, d'autre part à la vitesse de circulation de la pâte, a une influence importante. Chacun de ces facteurs agit en fait sur la fluidisation de la pâte à la surface amont du tamis et sur la résistance au passage des fibres, et bien souvent l'amélioration d'un des facteurs de tamisage (par exemple débit) est réalisé au détriment d'un autre facteur (par exemple la résistance au passage des fibres entraîne une variation de la concentration). A titre d'exemple les tamis qui comportent un obstacle au voisinage de chaque perforation, qu'ils soient réalises par juxtaposition de barrettes avec talon aval ou par usinage de tôle, présentent par rapport aux tamis avec obstacle éloigné de la ou des perforations, un débit en pâte tamisée plus important et un épaississement réduit de la pâte en sortie, mais cela au détriment de la qualité de tamisage qui diminue. La présente invention a pour objectif un tamis qui accroit la fluidisation de la pâte à sa surface amont et qui réduit la résistance au passage des fibres. L'invention a pour objet un tamis pour épurateur ou séparateur, notamment pour épurateur de pâte à papier comportant une surface perforee, les perforations étant d'axe général sensiblement vertical du type fentes ou trous calibrés, devant laquelle circule a grande vitesse une pale de profil hydrodynamique d'entraînement de l'écoulement de la pâte et de décolmatage des perforations, ladite surface étant munie d'obstacles afin de créer des turbulences dans l'écoulement de la pâte, caractérise en ce que les obstacles sont débordants dans les perforations de telle sorte que chaque perforation se t rc-v partiellement recouverte par l'extrem._t ce l'obstacle. De la sorte chaque perforation se trouve partiellement recouverte par l'obstacle L'invention est encore remarquable par les caractéristiques suivantes: - la partie inférieure de l'obstacle es surelevée par rapport au bord opposé de la perforation de telle sorte que en coupe verticale transversale le plan d'entrée dans la zone d'accès à la perforation fasse avec l'horizontale un angle compris entre e et 90-. l'extrémité de l'obstacle est en surplomb du bord opposé de la perforation afin de recouvrir la section d'entrée de la perforation de telle sorte que en coupe verticale transversale le plan d'entrée de la zone d'accès à la perforation passe avec l'horizontale un angle (a) supérieur à 90 . - la hauteur de l'obstacle est de l'ordre de quelques dixièmes de milimétres entre 0,2 et 1 mmn pour des perforations de largeur de même ordre. Le tamis ainsi constitué produit des turbulences dans un volume très réduit, de l'ordre du mnm3 et présente l'entrée des perforations normalement a la direction du courant turbulent, ce qui favorise la circulation de la pate dans les perforations. Ce tamis apporte les avantages suivants: - augmentation de la capacité d'épuration (débit de pâte en entrée), - amélioration de la qualité de l'épuration à mêmes capacités: l'épuration est plus-fine, - diminution du taux de refus avec facteur d'épaisssissement réduit: la concentration en matière sèche en sortie varie peu, et l'épaississement de la partie de pate refusée est faible. 35. contenu des refus en fibres longues réduit concentration des refus er contaans augme.tee, Far voie de conséquence ce tamis perme cde réduire le nombre d'etages d'épuration et la consommation d'eau nécessaire à la dilution des refus habituellement épaissi en sortie d'épurateur. A titre d'exemple et pour mieux comprendre l'invention on a représenté au dessin annexe - figure 1 une vue schématique en coupe verticale transversale d'un tamis selon l'invention, - figure 2 une vue schématique en coupe verticale d'une variante de la figure 1, - figure 3 une vue schématique en coupe verticale transversale d'une deuxième variante de la figure 1, - figure 4 une vue en perspective d'une portion de tamis selon la variante de la figure 2. Le tamis illustré sur les figures présente une surface 1 métallique comportant des perforations 2 qui sont des fentes ou des trous selon la technique connue, c'est-à-dire comportant une première partie étroite 2a, généralement verticale, une seconde partie s'élargissant vers l'aval sous la forme d'un cône. Devant la face amont du tamis circule à grande vitesse une ailette ou foil 3. La surface amont comporte des obstacles 4 destinés à briser la composante de la vitesse parallèle à la vitesse du liquide. Les obstacles 4 sont disposés devant chaque perforation 2 afin de provoquer une turbulence dans l'écoulement du liquide pour chaque perforation. Ces obstacles 4 peuvent avoir des profils variés, mais en général ils ont une forme générale parallèlepipèdique ou trapézoïdale. Selon l'invention on dispose ces obstacles 4 de telle sorte que leur extrémité aval 4a par rapport au sens d'écoulement du liquide déborde dans la section d'entrée 2c de la perforation 2. Ladite section se trouvant ainsi légèrement diminuée par la partie débordante 4a de l'obstacle. Cette disposition a pour foncticn de faror:er la formation d'une turbulence applique autour ce l'extrémité de l'obstacle et de guider l'écoulement directement dans la perforation 2. De plus, la hauteur 5 de l'obstacle est du méme ordre de grandeur que la largeur de la perforation (diamètre lorsqu'il s'agit de trous), c'est-àdire de quelques dixièmes de millimètres, de préférence entre 0,2 et nlmm, ces dimensions paraissant favoriser la formation de turbulences se développant dans le volume déterminé par la hauteur de l'obstacle et la section de perforation, c'est-à-dire dans un volume très faible. De tels tamis peuvent être réalisés par usinage de la tôle perforée, l'obstacle 4 étant intégré à la masse du tamis, le profil supérieur de l'obstacle étant obtenu par fraisage, la perforation étant obtenue dans un deuxième temps. Ils peuvent être aussi réalisés par assemblage de barrettes 6 sur des traverses 7, avec ou sans juxtaposition desdites barrettes les unes contre les autres, ce mode de réalisation permettant d'utiliser des profils de barrettes variés. Selon une première variante de réalisation illustrée sur la figure 2, l'obstacle comporte une partie aval débordante 4a qui s'élève au-dessus de la section d'entrée 2c de la perforation, et vient la coiffer en partie en formant ainsi une chicane d'entrée devant la perforation, appelée zone 8 d'accès à la perforation. La partie inférieure 9 de l'obstacle est surélevée par rapport à la surface de base du tamis, c'est- à-dire par rapport au bord opposé 10 de la perforation de telle sorte que le plan d'entrée 11 dans la zone d'accès est incliné par rapport à l'horizontale d'un angle a compris entre 0 et 90 . Selon une seconde variante de réalisation illustrée sur la figure 3 l'obstacle 4 vient coiffer totalement la perforation 2: il surplombe au moins légèrement le bord opposé 10 de la perforation; dans cette variante la chicane ainsi formee presenc-e u a d'entrée incliné par rapport a l'horizontaie d'un anr-e a superieur à 90e. ?613389 R E V E N D I C A T IONS 1. Tamis pour épurateur ou séparateur, notamment pour épurateur de pate à papier, comportant une surface perforée, les perforations étant d'axe général sensiblement vertical du type fentes ou trous calibres, devant laquelle circule à grande vitesse une pale de profil hydrodynamique d'entraînement de l'écoulement de la pâte et de décolmatage des perforations, ladite surface étant munie d'obstacles afin de créer des turbulences dans l'écoulement de la pate, caractérisé en ce que les obstacles (4) sont débordants dans les perforations de telle sorte que chaque perforation (2) se trouve partiellement recouverte par l'extrémité (4a) de l'obstacle (4). 2. Tamis pour épurateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie inférieure (9) de l'obstacle (4> est surélevée par rapport au bord opposé (10) de la perforation de telle sorte que en coupe verticale transversale le plan d'entrée (11) dans la zone d'accès (8) à la perforation fasse avec l'horizontale un angle (a) compris entre O et 90 . 3. Tamis pour épurateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité (4a) de l'obstacle est en surplomb du bord opposé (10) de la perforation (2) afin de recouvrir la section d'entrée (2c) de la perforation de telle sorte que en coupe verticale transversale le plan d'entrée (11) de la zone d'accès (8) à la perforation passe avec l'horizontale un angle (a) supérieur à 90 . 4. Tamis selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la hauteur (5) de l'obstacle (4) est comprise entre 0,2 et 1 millimètre pour des perforations (2a) de même ordre de largeur.