Brevet FR2665379A1 — publié le 19920207

La présente invention a trait aux essoreuses centrifuges à panier cylindrique fonctionnant par cycles rèpètitifs au cours desquels le produit à essorer est chargé dans le panier, le chargement tant contrsslé par un dispositif qui interrompt l'alimentation lorsque la couche du produit à essorer atteint une épaisseur prédéterminée, puis, apres 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 à l'intérieur du panier et subit un essorage final et, enfin, le produit lavé et essoré est déchargé du panier et évacué. t'invention concerne plus particulièrement les essoreuses dans lesquelles le liquide qui est expulsé de la couche de produit chargé dans le panier pendant le premier essorage est séparé du liquide expulsé pendant le lavage et l'essorage final. C'est notamment le cas pour l'essorage des masse cuites en sucrerie où le premier liquide, appelé egout pauvre, a une teneur en sucre nettement inférieure au second, appelé égout riche, et où ces deux liquides sont soumis à des traitements différents pour récupérer le sucre qu 'ils contiennent.Pour séparer les égouts, un distributeur placé à la sortie de la cuve de l'essoreuse permet de diriger le liquide expulsé du panier vers l'une ou l'autre des tuyauteries alimentant les bacs de stockage des égouts. Pour éviter de mélanger les égouts, il faut retarder le lavage (clairçage) jusqu a ce que 1 'égout pauvre ait été complètement expulsé de la couche de sucre contenu dans le panier.Actuellement, on ne sain 1: pas déterminer cet instant avec précision, et le début du lavage ainsi que l'instant où l'on commande le distributeur sont déterminés empiriquement et fixes dans le cycle. Or, le tempos d'expulsion de l'égout pauvre dépend des caractéristiques de la masse cuite, notamment sa viscosité, et peut varier d'un cycle a l'autre; si ce temps augmente, il risque d'y @ avoir mélange des deu > égouts; et s'il diminue le délai entre la fin de l'expulsion de l'égout pauvre et le début du lavage est trop grand et l'essorage n'est pas aussi efficace qu'il pourrait l'être. Le but de la présente invention est d'assurer une meilleure séparation des égouts et un essorage plus efficace en optimisant, à chaque cycle, le début du lavage et la séparation des 1 iquides expulsés au cours du premier essorage, d'une part, et du lavage et de 1 'essorage final, d ' autre part Le procédé de conduite automatisée d'une essoreuse centrifuge a marche discontinue, objet de l 'invention, est caractérisé en ce que, au cours de chaque cycle, on mesure en continu l'épaisseur de la couche du produit dans le panier, on détecte l'apparition d'un point singulier de la courbe des variations de ladite épaisseur en fonction du temps, et on commande la a manoeuvre permettant de séparer les liquides expulsés pendant le premier essorage, d'une part, et pendant le lavage, et l'essorage final, d'autre part, au bout d'un laps de temps prédéterminé ou calculé a chaque cycle a partir de l'instant où apparait le point singulier. Le point singulier pourra être défini par un changement de pente de la courbe ou une brusque variation d d'épaisseur ou le début ou la fin d'un palier, sur la partie de la courbe située après le maximum d'épaisseur. Le lavage du produit dans le panier pourra aussi être commandé au bout d'un laps de temps prédéterminé après la détection dudit point singulier, de même que, 1 cas échéant, le lavage de la cuve de l'essoreuse. L'intervalle de temps séparant la détection du point singulier et la commande de la manoeuvre de séparation des liquides pourra être calculé a chaque cycle en fonction de l'épaisseur maximum de la couche de produit dans le panier et d'une grandeur caractéristique de la qualité du produit essoré. Cette grandeur pourra être, par exemple, la pente moyenne ou maximale de la courbe avant ou après le point singulier ou entre deux points singuliers de la courbe, ou l'intervalle de temps entre deux points singuliers. On pourra calculer de la même façon 1 les intervalles de temps séparant la détection du point singulier et le début du lavage de la cuve, d'une part, et le début du lavage du produit dans le panier, d'autre part. En variante, ces intervalles pourraient être calculés à partir de l'intervalle de temps séparant la détection du point singulier de la commande de la manoeuvre de séparation des liquides. La description qui suit se réfère aux dessins l'accompagnant qui illustrent, à titre d exemple non limitatif, deux formes de réalisation de l'invention et sur lesquels La figure 1 est une représentation schématique, en coupe verticale d'une essoreuse centrifuge pour la mise en oeuvre de l'invention; et Les figures 2 et 3 montrent, chacune, un diagramme du cycle de l essoreuse et une courbe donnant les variations, en fonction du temps, de l 'épaisseur de la couche de produit chargé dans le panier de l'essoreuse. L'essoreuse centrifuge représentée sur la figure 1 comporte un panier cylindrique 10, à ae vertical, fixé à l'extrémité inférieure d 'un arbre 12 suspendu de manière pendulaire à un support 14 et dont l'extrémité supérieure est accouplée à un moteur électri que 16 permettant d'entrainer le panier en rotation. La paroi cylindrique du panier est perforée et recouverte d'un tamis a travers lequel s'écoule la phase liquide du produit a essorer Le panier est placé dans une cuve 18 dont le fond comporte une sortie de liquide 20 et une ouverture centrale 22 pour l'évacuation du produit essoré. Un sélecteur 24, schématisé par une goulotte basculante, permet de diriger le liquide recueilli dans la cuve vers 1 'une ou l'autre des tuyauteries 26 raccordées à deux bacs de stockage non représentés. Le produit à essorer est déversé dans le panier par une goulotte 28 raccordée à un réservoir, tel qu'un malaxeur, et munie d'une vanne 30. Un fluide de lavage peut être projeté sur la couche du produit 32 chargé dans le panier au moyen d'une rampe 34. Une vanne 36 permet de contrôler le débit de fluide de lavage. L'essoreuse est en outre équipée d'un palpeur 37 qui fournit en continu une mesure de l'épaisseur de la couche du produit 32 et/ou d'un gammadensimètre 38 dont l'émetteur, placé à l'extérieur de la cuve, et le détecteur, placé dans le panier sont disposés de tel le sorte que le rayonnement allant de l'émetteur au détecteur soit normal a la paroi du panier et, par conséquent, à la couche de produit 32. Le palpeur et/ou le gammadensimètre sont reliés à un calculateur 39, lui-meme relié a un automate programmable 40 commandant les vannes 30 et 36, le distributeur 24 et le variateur de vitesse 42 du moteur 16. Le cycle de fonctionnement de l'essoreuse est représenté par le diagramme 1 sur la figure 2. On a porté en abcisses le temps et en ordonnées la vitesse de rotation du panier et l'épaisseur de la couche du produit dans le panier. Ce cycle comporte une phase d'accélération AB, une phase de chargement BC à vitesse constante, une phase d 'accélération CE avec essorage du produit chargé dans le panier, une phase d'essorage final EF à vitesse constant, une phase de décélération FG et une phase de déchargement, à partir de G. Avant l'essorage final, on projette sur la couche de produit un fluide de lavage au moyen de la rampe 34; cette opération débute au point D du cycle. Le liquide expulsé de la couche de produit chargé dans le panier pendant le premier essorage et le liquide expulsé pendant le lavage et 1 'essorage final sont dirigés er des bacs de stockage différents au moyen du distributeur 24. L'instant où on bascule le distributeur doit être choisi pour éviter de mélanger les deux liquides Cet instant et celui où débute 1 lavage sont déterminés par le calculateur à partir des informations du pal peur 37. Cet appareil permet de mesurer en continu l'épaisseur de la couche du produit chargé dans le panier. Les variations en fonction du temps de l'épaisseur de la couche du produit, pendant un cycle;. sont. représentées par la courbe 2 sur la figure 2. Cette courbe ne part pas de et n'aboutit pas à 1 'axe des temps parce que le palpeur n'est appliqué sur la couche de produit qu'su bout d'un laps de temps prédéterminé après le début du chargement du panier, et est écarte avant le déchargement. Elle présente un maximum EFMAX et, après ce maximum, une portion descendante comportant deux points sinquliers EPSi, Ti et EFS2,T2 où la pente varie brusquement. Conformément à l'invention, le début du lavage de la couche du produit, au moyen de la rampe 34, et le basculement du distributeur 24 sont commandés au bout de laps de temps TRCE et TRER comptés à partir de l'instant où apparait le point singulier EPSi, Ti. Ce point singulier est détecté par le calculateur 39 à partir des informations par le palpeur 37. A l'expiration du délai TRCE, le calculateur envoie un ordre à l'automate 40 qui, à son tour, commande l'ouverture de la vanne 36. De même, à l'expiration du délai TRER, le calculateur commande, par l'intermédiaire de l'automate 40, le basculement du distributeur 24. La forme de la courbe donnant les variations d'épaisseur de la couche de produit en fonction du temps varie suivant la nature du produit essoré, et le point singulier pourra aussi être défini par une variation brusque d'épaisseur ou le début ou la fin d'un palier où l'épaisseur reste constante. La courbe pourra aussi avoir une allure différente si elle est tracée a partir des informations d'un organe de mesure autre qu'un palpeur. Par exemple, Si on utilise le gammadensimètre 38, la courbe tracée à partir des informations qu'il fournit au calculateur 39 aura l'allure de celle représentée en tirets sur la figure 3. Dans ce cas, le basculement du distributeur 24 est commandé au bout d'un laps de temps prédéterminé après la fin du palier IJ.L'instant où débute le lavage de la couche de produit (point D) est par contre calculé à chaque cycle de la manière suivante à la fin de chaque cycle, le calculateur détermine la durée du palier EJ du cycle qui vient de se terminer, la compare à une durée prédéterminée, et fixe en fonction de l'écart entre les deux durées, le début du lavage dans le cycle suivant; si le palier est trop court, le début du lavage est retardé et s'il est trop long, le début du lavage est avancé. la durée d palier considérée comme optimale est prédéterminde empiriquement en tenant compte du fait que le palier doit être aussi court que possibl e pour conserver un temps d'essorage, après lavage, maximal, mais doit être assez long pour assurer une séparation correcte des liquides expulsés avant et après lavage. Les retards TRCE et TRER peuvent être prédéterminés et invariables d'un cycle à l'autre ou calculés à chaque cycle Pour leur calcul, on pourra utiliser une relation de la forme TR = K x EPMAX - K' x Y où K et K' sont des coefficients de valeur constante déterminés à partir des résultats d'essais, EPMAX est la valeur maximale de l'épaisseur de la couche de produit au cours du cycle, et Y est une grandeur représentative de la qualité du produit essoré. On pourra, en particulier, utiliser pour Y une des caractéristiques de la courbe des variations de l'épaisseur de la couche de produit : pente moyenne ou maximale entre les points EPMAX, TM et EPS1, T1 ou entre EPS1, T1 et EPS2, T2, OU au-delà de EPS2, T2, ou intervalle de temps T1 - TM, T2 -Tt séparant ces points, etc Le cycle de l'essoreuse pourra comporter, avant le lavage de la couche de produit, une opération de lavage de l'intérieur de la cuve 18. Cette opération qui s'effectuera en maintenant constante la vitesse de rotation du panier, pourra aussi être déclenchée au bout d'un laps de temps à partir de l'instant où apparait le point singulier de la courbe de variation d'épaisseur, à condition que celui-ci apparaisse assez tôt au cours du cycle; ce laps de temps pourra être prédéterminé et invariable d'un cycle à l'autre ou calculé au moyen d'une relation analogue à celle utilisée pour le calcul de TRCE et TRER. En variante, les retards aux lavages de la cuve et de la couche de produit pourraient être déterminés, à chaque cycle, en retranchant des laps de temps fixes au retard TE calcul comme indiqué plus haut. REVENDICATIONS 1. Procédé de conduite automatisée d'une essoreuse centrifuge à panier cylindrique fonctionnant par cycles répétitifs au cours desquels le produit à essorer est chargé dans le panier puis, après un premier essorage, le produit est lavé par un fluide projeté au moyen d'une rampe disposée dans le panier et subit un essorage final et, enfin, le produit lavé et essore est déchargé du panier, les liquides expulsés du panier au cours du premier essorage et de l'essorage final étant recueillis séparément, caractérisé en ce que, au cours de chaque cycle, on mesure en continu l'épaisseur de la couche du produit dans le panier, on détecte l'apparition d'un point singulier de la courbe des variations de ladite épaisseur en fonction du temps, et on commande la manoeuvre permettant de séparer les liquides expulsés pendant le premier essorage, d'une part, et pendant le lavage et l'essorage final, d'autre part, au bout d'un laps de temps prédéterminé ou calcul à chaque cycle à partir de l'apparition du point singulier. 2. Procédé selon la revendication 1. caractérisé en ce que ledit point singulier est défini par un changement de pente de la courbe, dans la partie de la courbe située après le maximum d'épaisseur. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit point singulier est défini par une brusque variation d'épaisseur, dans la partie de la courbe située après le maximum d'épaisseur. 4. Procédé selon la revendication i; caractérisé en ce que ledit point singulier est le début ou la fin d'un palier de la courbe, dans la partie de la courbe située après le maximum d'épaisseur. 5. Procédé selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le lavage du produit dans le panier est déclenché au bout d'un laps de temps prédéterminé ou calcule a chaque cycle après la détection dudit point singulier. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le cycle de fonctionnement de l'essoreuse comporte une opération on de lavage de l'intérieur de la cuve de l'essoreuse et cette opération est déclenchée au bout d'un laps de temps prédéterminé ou calculé à chaque cycle après la détection dudit point singulier 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits lapsi de temps sont calculés en fonction de l 'épaisseur maximale de la couche de produit dans le panier et d'une grandeur caractéristique de la qualité du produit essoré. 8. Procédé selon la revendication 7; caractérisé en ce que ladite grandeur caractéristique de la qualité du produit essoré est la pente moyenne ou maximale de la courbe représentative des variations de l'épaisseur de la couche du produit avant QU après 1 point singulier ou entre de points singuliers de la courbe 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la dite grandeur caractéristique de la qualité du produit essoré est 1 intervalle de temps séparant de points singuliers de la courbe représentative des variations de 1 'épaisseur de la couche du produit