Brevet FR2650199A1 — publié le 19910201

La présente invention concerne les essoreuses centrifuges a panier cylindrique fonctionnant par cycles répétitifs au cours desquels le produit à essorer est chargé dans le panier, le chargement étant contrôlé par un dispositif qui interrompt l'alimentation lorsque la couche du produit à essorer atteint une épaisseur prédéterminée1 puis, après un premier essorage, le produit est lavé par un fluide projeté au moyen d'une rampe percée d'orifices ou munie de buses de pulvérisation et disposée a l'intérieur du panier et subit un essorage final et, enfin, le produit lavé et essoré est déchargé du panier et évacué. Une telle essoreuse est notamment utilisée dans l'industrie sucriers pour essorer les cristaux de sucre d'une masse cuite. Le cycle d'une tell-e essoreuse est défini par un certain nombre de paramètres : accélération, décélération, palier de vitesse, temporisation, etc. Actuellement, ces paramètres sont entrés, individuellement, dans l'automate de conduite de l'essoreuse, soit par le responsable de fabrication, soit par l'opérateur, et sont éventuellement ajustés empiriquement en fonction des résultats constatés de l'essorage. L'essoreuse fonctionnant avec une charge constante, sa cadence dépend du débit du produit à essorer. Dans les installations actuelles, la durée du cycle des essoreuses est prédéterminée et constante, et on adapte la marche de l'installation au débit a traiter en jouant sur l'intervalle de temps séparant la fin d'un cycle d début d'un cycle suivant. Dans ces installations, plusieurs paramètres, tels que le temps disponible pour le cycle et le volume du fluide de lavage à utiliser sont fonction de la charge du panier. Comme il est difficile de mesurer cette charge, on cherche à la maintenir constante et égale à une valeur optimale prédéterminée. Pour cela, on utilise un pal peur placé à l'intérieur du panier et qui commande la fermeture de la vanne d alimentation en produit à essorer lorsque l'épaisseur de la couche du produit dans le panier atteint une valeur de consigne prédéterminée. Four différentes raisons, notamment parce que le produit à essorer ne se répartit pas uniformément sur toute la hauteur du panier pendant le chargement, 1 'épaisseur mesurée au moyen du pal peur continue d'augmenter pendant un certain temps après la fermeture de la vanne.L'épaisseur ma:-:imale atteinte est supérieure à la valeur de consigne et 1 'écart entre les de est variable suivant les caractéristiques du produit. Pour une meme valeur de consigne, on pourra donc avoir des charges de panier différentes d'un cycle à l'autre. Four remédier à cet inconvénient, il est proposé, conformément à l'invention, de déterminer, à la fin de chaque cycle, une nouvelle valeur de consigne d'épaisseur de couche pour la fermeture de la vanne d'alimentation en fonction de 1 'écart entre la valeur mesurée et une valeur prédétermi néc' de 1 'épaisseur de couche maximale atteinte au cours du cycle qui vient de s'achever. Cn pourra, par exemple, ajouter à l'ancienne valeur de consigne la différence algébrique entre les valeurs mesurée et prédéterminée de l'épaisseur maximale. Pour déterminer la nouvelle valeur de consigne de 1 'épaisseur de couche. on pourra aussi tenir compte de 1 'évolution, par rapport au cycle précédent, de la pente d'une courbe représentative des variations de la charge du panier en fonction du temps. Cette courbe pourra, par exemple, être établie à partir des informations fournies par un gammadensi mètre dont le rayonnement traverse la couche du produit chargé dans le panier. La description qui suit se réfère aux dessins qui l'accompagnent et sur lesquels - La figure i est le diagramme du cycle d'une essoreuse du type concerné par l'invention. Sur cette figure, on a également représenté la courbe des variations de la charge du panier de }'essoreuse pendant le cycle, et - La figure 2 est une représentation schématique, en coupe verticale, d'une essoreuse du type concerné. Sur le diagramme de la figure 1 on a pprté en abscisses le temps en secondes et en ordonnées la vitesse en tours par minute. Ce cycle comporte une phase d'accélération AB, une phase de chargement BC à vitesse constante VC, une phase d'accélération CE une phase d'essorage final EF, à vitesse. constante VE une phase de décélération FG et une phase de déchargement LH å vitesse constante VD; avant l'essorage final on effectue un lavage de la couche du produit chargé dac le panier qui debute en D. A la fin de chaque cycle, on détermine le temps disponible pour le cycle suivant au moyen de la formule avec N : nombre d'essoreuses disponibles Ch : charge du panier imposée (en m3) O : débit du produit à essorer ( en TIC : marge de sécurité, de 2 à 30 secondes, que l'on ménage entre la fin d'un cycle et le début du cycle suivant. peut, par exemple, provenir du système de gestion de la production en amont de l'essorage ou d'un traitement numérique d'une mesure de niveau dans un réservoir QU un malaxeur alimentant les essoreuses. Si la valeur TCD calculée diffère, en plus oxo en moins, de la duré tH - tA du cycle précédent, on fie pour le palier d'essurage EF du cycle suivant une durée TE = t - t plus E ou moins longue, respectivement, de telle sorte que la durée totale du cycle soit égale à TCD. Corrélativement, on fixe une nouvelle valeur du voln, de liquide de lavage à utiliser pendant le cycle suivant. En pratique, le débit d'alimentation des rampes de lavage (figure L) étant constant, on fixera une nouvelle valeur de la durée du lavage TL. Par exemple, si TCD est supérieur de lC > secondes à la durée du cycle qui vient de s'achever, on augmentera TE de 1 secondes et on diminuera TL de l seconde. Inversement, si TCD est inférieur à la durée du dernier cycle, on diminuera TE et on augmentera TL. La loi liant les variations de TE et celles de TL sera établie à partir d'essais de telle sorte que la qualité du produit essoré reste constante pour toutes les valeurs retenues. On pourra, par exemple, adopter une relation linéaire. Dans le cas où le volume de liquide de lavage est maintenu proportionnel a la charge du panier, on pourra agir sur le coefficient de proportionalité pour modifier ce volume. Les variations de TE et TL sont limitées à des valeurs maximales et minimales prédéterminées. Pour maintenir la charge du panier 10 a la valeur imposée, on utilise un palpeur de couche 12 placé å l'intérieur du panier. Dés que le chargement du panier a commencé, le palpeur est appliqué sur la couche de produit 14 pour mesurer son épaisseur en continu. Celle-ci augmente rapidement jusqu'à atteindre une valeur de consigne EPD - épaisseur de déclenchement -. fi cet instant là, l'automate déclenche la fermeture de la vanne 16 placée sur la goulotte otite d'alimentation 18 de l'essoreuse. Rprès la fermeture de la vanne, l'épaisseur de la couche 14 continue d'augmenter, notamment du fait de la montée du produit depuis le fond du panier dans le cas d'une essoreuse a panier vertical telle que celle représentée sur la figure L 'épaisseur maximale de la couche EFM est donc supérieure a EPD, et l'écart entre les deu:: est variable en fonction des caractéristiques du produit d essorer, essentiellement de a viscosité. Conformément à l'invention, on détermine, & la fin de chaque cycle, une nouvelle valeur de EFD en comparant la valeur maximale de la couche mesurée au moyen du palpeur 12 à la valeur théorique EFC correspondant à la charge du panier imposée Ch. On calcule 1 'écart E = EPC - EPM puis la nouvelle valeur de EPD EPD (prochain cycle) = EPD (actuel) + E Un perfectionnement consiste à tenir compte de l'évolution de la pente de la courbe de charge du panier. Cette courbe, qui est représentée qn tirets sur la figure 1, est tracée a partir des informations d'un gammadensimètre 20 dont le rayonnement traverse la couche de produits 14. Cette pente est calculée au début du chargement et comparée à la pente de la courbe de charge du cycle précédent.Si l'évolution est positive - pente plus forte - et sil 'écart E est aussi positif - chargement au cours du cycle précédent trop faibleon ne modifie pas EPD pour le cycle en cours -. De même, i 1 évolution de la pente ,de la courbe de charge est négative - pente plus faible - et si 1 écart E est aussi négatif chargement trop important au cours du cycle précédent - on ne modifie pas EPD. Dans les autres cas, EPD est modifié comme indiqué plus haut. Tous les calculs sont effectués automatiquement par un calculateur qui reçoit les informations nécessaires de capteurs appropriés. Les valeurs de consigne calculées sont appl i quées aux entrées d un automate qui commande 1 e différents organes de 1 'essoreuse : moteur d r-ntraineralent dL panier, vanne d'alimentation, palpeur, etc REVENDICATIONS 1. Procédé de conduite automatisée d'une essoreuse centrifuge à panier cylindrique et à fonctionnement cyclique suivant lequel on commande, à chaque cycle, la fermeture de la vanne d'alimentation (16) lorsque l'épaisseur de la couche de produit dans le panier atteint une valeur prédéterminée caractérisé en ce qu'on commande la fermeture de la vanne d'alimentation (16) lorsque 1 'épaisseur de la couche du produit chargé dans le panier atteint la valeur d'une première consigne (EPD) inférieure à 1 'épalsseur correspondant à une valeur imposée de la charge du panier, puis on mesure 1 'épaisseur maximale de la couche (EPti) et, chaque fin de cycle, on compare cette épaisseur maximale mesurée à la valeur d 'une seconde consigne (E PC) correspondant à ladite valeur imposée de la charge du panier, et on détermine une nouvel le valeur pour la première consigne (EPD) en fonction de 1 'écart entre 1 'épaisseur maximale mesurée (EPM) et la valeur de la seconde consigne (EPC > . 2. Procédé selon la revendication í, caractérisé en ce que la nouvel le valeur de la première consigne (EF'D) est détermiriée en tenant compte de 1 'évolution, par rapport au cycle précédent, de la pente de la courbe donnant les variations de la charge du panier en fonction du temps, 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la courbe donnant les variations de la charge du panier est tracée a partir des informations d'un gammadensimètre (20) dont le rayonnement traverse la couche de produit dans le panier.