Brevet FR2630139A1 — publié le 19891020

PULPEUR DE PATE A PAPIER La présente invention se rapporte à un dispositif de désintégration de pâte à papier et notamment à un pulpeur pour pâte à papier. La désintégration du papier consiste à transformer la papier de l'état sec et solide a l'état pateux en présence d'eau. Deux techniques sont couramment utilisées: la technique des pulpeurs déchiqueteurs et la technique des pulpeurs désintégrateurs. Les pulpeurs déchiqueteurs comportent un rotor au fond d'une cuve et des couteaux placés soit sur les parois de fond et latérale soit sur le rotor lui-même, ces dispositions étant combinées entre elles pour obtenir la meilleure efficacité. Dans cette technique le papier est découpé en petits fragments ainsi que les corps étrangers qu'il faut éliminer dans les traitements suivants, d'épuration de la pâte. Les pulpeurs désintêgrateurs, plus connus sous le nom de "hélice" comportent généralement un rotor au fond d'une cuve, et un arbre hélicoïdal entraîné par le rotor qui pénètre dans la masse de papier et d'eau contenue dans la cuve. L'hélice entraîne le papier dans un mouvement violent, et ce papier se désintègre par friction fibres contre fibres. Un tel pulpeur est décrit au brevet FR-A- 2.544.756 de la demanderesse. Dans cette technique, le papier n'est pas déchiqueté et les impuretés restent entières, laissant ainsi, par exemple, des feuilles de plastique dans la masse de la pate. Ces impuretés sont triées dans des dispositifs annexes décrits aux brevets FR-A-2.461.681 et FR-A.2.543.183 Cette technique donne de bons résultats 'et notamment le pulpeur décrit au brevet précité permet de désintégrer un mélange de papiers ayant une densité allant de 15 à 20 % de matières s9éches. 2 2630139 Mais il est pratiquement impossible d'augmenter la densité, c'est-à-dire de traiter plus de papier à la fois car si l'on ajoute une plus grande quantité de papier (pour un même quantité d'eau), il est nécessaire d'augmenter la puissance du moteur pour éviter le bourrage et pour traiter la masse dans un temps comparable, ou bien s'il n'y a pas de bourrage, il faut considerablement augmenter le temps de traitement si bien que finalement le gain est insensible s'il existe. Aussi pour des raisons économiques on ne peut dépaser la densité de 20 % de matières séches. La présente invention a pour objectif un perfectionnement aux pulpeurs, qu'ils soient ou non du type hélico, permettant de traiter une masse de papier beaucoup plus dense, jusqu'à 25 % de matières sèches, soit une augmentation de 25 % des performances actuelles. L'invention a pour objet un pulpeur de pâte à papier du type comportant une cuve cylindrique, ouverte à sa partie supérieure, et un rotor dans le fond surmonté d'un. arbre vertical s'étendant selon l'axe central de révolution de la cuve dans l'intérieur de la cuve, caractérisé en ce qu'il comporte dans la cuve, sur la paroi latérale un organe déflecteur comportant au moins une portion de couronne s'étendant depuis la paroi vers l'axe de la cuve, inclinée par rapport à la paroi de manière à former un tronc de cône dont le sommet se trouve du coté de l'ouverture supérieure du pulpeur, ladite couronne définissant une surface destinée à défléchir le courant de la pâte vers l'extrémité superieure de l'arbre porté par le rotor. L'invention est encore remarquable par les caractéristiques suivantes: l'angle d'inclinaison de la couronne ou portion de couronne de *déflection est compris entre 10 et 60 , et de préférence l'angle est de l'ordre de 45' - l'organe déflecteur est une cornière cintrée, les deux ailes de la cornière formant un angle droit et les extrémités des deux ailes de la cornière sont assemblées sur la paroi latérale de la cuve par tout moyen connu - l'organe déflecteur est disposé dans un plan perpendiculaire à.l'axe de revolution de la cuve - la largeur de la couronne est comprise entre et 500 millimètres. - la distance entre l'extrémité supérieure de l'arbre de rotor et le plan défini par le cercle d'extrémité superieure de la couronne varie entre 0 et 500 millimètres. Afin de mieux comprendre l'invention on a représenté au dessin annexé un pulpeur comportant le perfectionnement selon l'invention. Ce pulpeur est du type hélice décrit au brevet FR-A-2.544.756 mais cet exemple de réalisation n'est pas limitatif et l'invention porte sur tout type de pulpeur. Comme le montre la figure, le pulpeur comporte une cuve 1 cylindrique ouverte à sa partie supérieure, d'axe central de révolution 2, munie dans son fond d'un rotor 3, portant lui-même un arbre 4 qui s'étend vers l'ouverture supérieure selon l'axe 2 du pulpeur. Dans l'exemple, l'arbre 4 porte des disques hélicoïdaux 5 qui, avec la rotation du rotor, impriment à la matière 6 en suspension un mouvement vertical de haut en bas, la matière étant, au bas de l'arbre, projetée vers la paroi latérale et remontant ensuite le long de la paroi. Selon l'invention on dispose sur la paroi un déflecteur 7 destiné à dévier le courant ascendant de la matière le long de la paroi vers l'extrémité supérieure de l'arbre 4. Ce déflecteur 7 comporte au moins une portion de couronne 8 qui s'étend depuis la paroi 9 vers l'axe 2 de la cuve, en faisant un angle 10 avec la paroi de la cuve, la surface ainsi formée par cette couronne 8 inclinée formant un tronc de cône dont le sommet se trouve du coté de l'ouverture supérieure de la cuve 1. L'angle 10 d'inclinaison de cette couronne 8 avec la paroi est compris entre 10 et 60 et dans l'exemple de réalisation l'angle choisi est de 45'. Le déflecteur selon la variante illustrée est une cornière comportant deux ailes 8a, 11, formant entre elles un angle droit. Cette cornière est cintrée en un cercle de même diamètre extérieur que le diamètre intérieur de la cuve, et les extrémités des deux ailes de la cornière sont assemblées sur la paroi latérale 9 par tout moyen connu, par exemple par soudure. Dans cette variante l'aile 8a a la fonction de couronne de déflection. La couronne est montée perpendiculairement à l'axe 2 de la cuve: la distance de l'extrémité de l'arbre 4 à l'extrémité inférieure de la couronne (ou à i'extremite supérieure) ei% constante. La largeur 12 de la couronne est comprise entre et 500 millimètres. La distance 13 entre l'extrémité supérieure de l'arbre 4 et le plan 14 défini par le cercle d'extrémité supérieure de la couronne 8 varie entre O et 500 millimètres. Cet organe déflecteur apporte des avantages très importants, d'autant plus considérables qu'ils sont inattendus. En effet, si l'on peut s'attendre, en interposant un déflecteur dans un vortex, à modifier ce vortex on ne peut pas imaginer l'importance de la modification et des conséquences qu'elle induit. Dans le cas présent par exemple, le pulpeur de type connu permet d'atteindre des concentrations de l'ordre de % et dans certains cas des concentrations de 20 %. Mais au-delà de 20 % de densité en matière sèche, l'appareil bourre. Or la simple interposition d'un déflecteur non seulement accelère la circulation, mais permet d'augmenter la densité Jusqu'à 25 % de matières sèches, soit une augmentation de concentration de 25 % et en outre ce qui est remarquable est que la puissance demandée au rotor est constante. Ainsi non seulement il devient possible de traiter plus de matière en un temps donné, mais la puisance consommée est la même. Un autre avantage de la présente invention est que, a même densité, et même puissance consommée, la durée du traitement est réduite. On voit donc que l'invention permet de réduire le temps total de traitement d'une masse globale de papier (réalisé par une succession de traitements de lots de matiere identiques) pour une consommation d'énergie inchangée: soit par la réduction de la durée de chaque traitement à densité initiale constante, soit par augmentation de la densité et donc par une réduction du nombre de lots à traiter. REVENDICATIONS 1. Pulpeur de pate a papier du type comportant une cuve cylindrique, ouverte à sa partie supérieure, et un rotor dans le fond surmonté d'un arbre vertical s'étendant selon l'axe central de révolution de la cuve dans l'intérieur de la cuve, caractérisé en ce qu'il comporte dans la cuve (1), sur la paroi latérale un organe déflecteur (7) comportant au moins une portion de couronne (8) s'étendant depuis la paroi vers l'axe (2) de la cuve, inclinée par rapport à la paroi de manière à former un tronc de cône dont le sommet se trouve du côté de l'ouverture supérieure du pulpeur, ladite couronne définissant une surface destinée a défléchir le courant de la pâte vers l'extrémité de l'arbre (4) porté par le rotor. 2. Pulpeur de pate à papier selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'angle (10) d'inclinaison de la couronne (8) de déflection est compris entre 10 et 60 3. Pulpeur de pâte à papier selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'angle (10) d'inclinaison de la couronne du déflecteur est de 45'. 4. Pulpeur de pâte à papier selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que l'organe déflecteur (7) est une cornière cintrée, les deux ailes (8a,11) de la cornière formant un angle droit et les extrémités des deux ailes de la cornière sont assemblées sur la paroi latérale de la cuve par tout qO' moyen connu. 5. Pulpeur de pate à papier selon la revendication 1 caractérisé en ce que la couronne (8) est disposée dans un plan perpendiculaire à l'axe de revolution (2) de la cuve. 6. Pulpeur de pâte à papier selon la revendication 1 caractérisé en ce que la largeur (12) de la couronne est comprise entre 100 et 500 millimètres. 7. Fulpeur de pâte a papier selon la revendication I caractérisé en ce que la distance entre l'extrémité supérieure de l'arbre (4) -de rotor et le plan (14) défini par le cercle d'extrémité supérieure de la couronne varie entre O et 500 millimètres.