Brevet FR2685005A1 — publié le 19930618

La présente invention concerne de façon générale les machines de fabrication du sucre, et plus précisément, elle concerne des appareils et procédés destinés à améliorer les machines de centrifugation du sucre, donnant un meilleur rendement de séparation des mélasses et des cristaux de sucre. La fabrication du sucre nécessite plusieurs opéra- tions de séparation de la massecuite en cristaux de sucre et mélasses (ou écoulement), sous forme de deux éléments constituants Dans tous les cas, sauf dans le cas de la séparation des cristaux de sucre de haute qualité, les cristaux sont refondus et affinés La qualité et l'inté- grité des cristaux après séparation n'ont donc qu'une incidence minimale, sauf dans le cas du sucre de haute qualité. Les cristaux brisés imposent une réduction de la qualité du sucre produit et doivent donc être évités. Cependant, la viscosité du constituant formant les mélasses de la massecuite nécessite une séparation centrifuge pour que les cristaux de sucre soient séparés du sirop qui les entoure La vitesse élevée d'évacuation et les forces résultantes élevées de gravité appliquées à la massecuite par les centrifugeuses provoquent souvent une détérioration excessive des cristaux de sucre. La réduction de la vitesse de travail des centrifu- geuses réduit la détérioration des cristaux par chocs, mais réduit aussi la production et laisse plus d'eau et de sirop sur les cristaux qui forment alors des agglomérats et des gâteaux pendant le stockage Ce compromis est très peu souhaitable, mais cet inconvénient provient de la viscosité élevée des mélasses Une addition excessive d'eau de rinçage des cristaux de sucre et une dilution des mélasses provoquent une perte d'eau et une augmentation de la consommation d'énergie par évaporation ultérieure. La description qui précède indique les restrictions qui existent de manière connue dans le cas des appareils et procédés classiques Il apparaît ainsi qu'il serait avanta- geux de disposer d'une variante permettant de supprimer l'une au moins des restrictions précitées Une telle variante possède les propriétés suivantes. Dans un aspect, l'invention concerne un procédé et un appareil qui augmentent la séparation centrifuge des cristaux de sucre des mélasses, l'appareil comprenant un dispositif créant une perte de charge entre une partie interne d'un panier de centrifugeuse de sucre et une chambre des mélasses qui entoure le panier. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation d'appareil destiné à accroître la séparation des mélasses et des cristaux, à partir d'une centrifugeuse de sucre; et la figure 2 est une coupe en élévation latérale d'une partie de centrifugeuse de sucre selon l'invention. L'ensemble de traitement représenté sur les figures 1 et 2 comprend une centrifugeuse 100 dans laquelle des cristaux de sucre et des mélasses sont séparés Les mélasses s'écoulent à travers le panier rotatif de la centrifugeuse vers une chambre 105 des mélasses alors que les cristaux de sucre remontent dans le panier et sont évacués sur un anneau supérieur 87 de protection à partir duquel ils sont projetés vers l'extérieur Les cristaux de sucre viennent frapper un organe interne 130 formant une barrière d'absorption des chocs et ils sont déviés vers le bas dans une chambre 110 à sucre qui entoure la chambre 105 des mélasses et est séparée de celle-ci par une paroi 107. La barrière destinée à absorber les chocs est constituée d'un organe interne 130 qui est un organe tronconique creux formé d'un matériau élastomère ou poly- mère élastique, et d'un organe circonférentiel externe 135 et sous forme d'un organe pratiquement cylindrique, formé du même matériau Ces deux organes élastiques, avec la partie supérieure du boîtier contenant les sucres, forment une chambre annulaire 155 de section triangulaire compre- nant l'embouchure d'un ou plusieurs tubes 150 de ventila- teur La barrière ainsi formée intercepte les cristaux de sucre projetés par l'anneau supérieur 87 et empêche leur choc contre le boîtier 55 et absorbe la plus grande partie de l'énergie cinétique avant leur chute vers la chambre 110 des sucres. L'organe externe 135 non seulement forme une surface déflectrice secondaire des cristaux provenant de l'organe interne 130, mais encore forme une ligne 137 de contact robuste contre le bord de l'organe interne 130 Cette ligne de contact résiste au passage de l'air vers l'extérieur depuis la chambre 155 et provoque une pulsation du courant d'air qui peut s'échapper vers l'extérieur et en consé- quence, une vibration ou un flottement des organes 130 et 135. Un joint 109 à sucre et un joint 108 à mélasse qui coopèrent avec l'anneau supérieur 87 et l'anneau inférieur 88 respectivement, qui sont fixés au panier 80 par des organes 66 de fixation, sont placés à la partie supérieure de la paroi 107 de la chambre pour la formation d'un joint labyrinthe entre les chambres 110 et 105 Ce joint consti- tue un obstacle suffisant pour la circulation de l'air pour qu'un petit gradient de pression existe de la chambre 110 du sucre à la chambre 105 des mélasses. La circulation de l'air dans l'installation est assurée par une pompe à air 122 qui peut être un ventila- teur ou une soufflante dont l'entrée est raccordée à la partie supérieure du réservoir 125 des mélasses et qui extrait l'air de ce réservoir Ceci crée une dépression dans le réservoir 125, avec mise sous pression de l'air du conduit 124 Un registre 120 de réglage de dépression règle l'amplitude de la dépression dans le réservoir 125 des mélasses Le conduit 124 d'alimentation en air alimente un ou plusieurs tubes de ventilation 150 en air comprimé qui est réparti dans la chambre 155 et s'écoule par la ligne de contact 137 afin qu'il fasse vibrer l'organe interne 130 et l'organe externe 135. La dépression du réservoir 135 provoque le transfert par le tube 115 d'évacuation des mélasses vers la chambre dans laquelle elle réduit la pression Ceci provoque une tendance à l'entrée d'air par la paroi du panier centrifuge 80 et par le joint labyrinthe formé à la partie supérieure de la paroi 107 Ce joint labyrinthe ne permet l'écoulement que d'un faible volume d'air dans la chambre si bien que l'essentiel de la circulation de l'air s'effectue à travers le panier 80 Ceci augmente le débit d'extraction des mélasses de la massecuite dans le panier et permet le fonctionnement de la centrifugeuse à une plus faible vitesse sans réduction du débit et sans dilution excessive des mélasses. A partir de la pompe à air 122, une dépression dont l'amplitude est déterminée par le registre 120, est créée dans le réservoir 125 des mélasses Cette dépression crée une aspiration dans la chambre 105 par l'intermédiaire du tube 115 d'évacuation des mélasses Cette aspiration est transférée par la paroi du panier 80 et agit avec les forces centrifuges dans le panier, si bien que le débit des mélasses transmis à la chambre 105 est accru Simultané- ment, l'air introduit par le conduit d'alimentation 125 et le tube 150 de ventilation met la chambre 155 sous pression et s'échappe par la ligne de contact 137 de l'organe interne 130 et de l'organe externe 135, en créant la vibration voulue de ces organes, avec renouvellement de l'air du panier 80 qui est aspiré avec les mélasses et l'eau de rinçage à travers la paroi du panier vers la chambre 105 des mélasses. Sur la figure 2, des flèches de dimensions propor- tionnelles sont utilisées pour représenter approximati- vement la division de l'air introduit par la ligne de contact 37 La moitié à peu près de l'air circule directe- ment dans la chambre 110 des sucres, absorbe l'humidité en suspension dans la chambre, et est retiré avec les cristaux de sucre Un dixième environ passe par le joint labyrinthe formé à la partie supérieure de la paroi 107, directement dans la chambre 105 des mélasses, et les quatre dixièmes environ du débit d'air pénètrent dans le panier 80 puis passent à travers la paroi du panier vers la chambre des mélasses Ces proportions peuvent varier avec l'amplitude de la dépression, la section des orifices des grilles du panier 80, le débit d'air, la température, l'humidité et la nature du produit L'incorporation d'un séchoir éventuel 166 d'air dans le conduit 124 d'alimentation permet un ajustement du degré d'extraction d'humidité réalisé dans la chambre des sucres 110. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de 11 invention. REVENDICATIONS 1 Appareil de séparation centrifuge de cristaux de sucre et de mélasses avec un rendement élevé, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif ( 122) destiné à créer une perte de charge d'une partie interne d'un panier de centrifugeuse à sucre à une chambre des mélasses ( 105) qui entoure le panier. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif destiné à créer une perte de charge comprend un ventilateur ( 122) destiné à extraire de l'air d'un réservoir ( 125) des mélasses et à créer ainsi une dépression dans la chambre des mélasses ( 105) et à diriger l'air à la partie supérieure du boîtier de la centrifugeuse à sucre. 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un registre ( 120) de réglage de vide destiné à ajuster l'amplitude de la perte de charge. 4 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un séchoir ( 166) d'air placé dans le conduit d'alimentation en air et destiné à augmen- ter la capacité d'absorption d'humidité de l'air passant dans le conduit vers le boîtier de la centrifugeuse. Procédé destiné à accroître le rendement de séparation dans une centrifugeuse à sucre, caractérisé en ce qu'il comprend la création d'une perte de charge dans une paroi d'un panier ( 107) de centrifugeuse, vers une chambre ( 105) des mélasses.