Brevet FR2689781A1 — publié le 19931015

L'invention se rapporte à un dispositif de clarification de liquides chargés de particules. L'invention concerne un dispositif séparateur du type lamellaire qui met en oeuvre une pluralité de pièces tronconiques minces emboitées les unes dans les autres selon un certain écartement et avec leur concavité tournée vers le haut lorsqu'on considère le dit dispositif en position d'utilisation. Dans les dispositifs connus de ce type, par exemple, FR-A2.198.758, FR-A-2.417 .326, EP-427.804, la circulation du liquide à clarifier entre les pièces est établie sensiblement parallèlement aux génératrices rectilignes des pièces tronconiques. On reproche à ce type d'appareil de ne pas clarifier les liquides avec un rendement suffisant par rapport à des dispositifs d'encombrement équivalent. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un dispositif du type précité mais qui présente justement un rendement notablement accru par rapport aux dispositifs connus. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type précité notamment caractérisé en ce qu'il comprend - raccordés à l'orifice d'entrée du liquide, un moyen de répartition et de distribution du liquide entre les pièces tronconiques et selon des directions chacune sensiblement tangentielle à un cercle fictif centré sur l'axe longitudinal de l'assemblage de pièces et, - raccordés à l'orifice de sortie du liquide, des moyens d'une part, de prélèvement du liquide entre les pièces tronconiques, notamment en des points prédéterminés et, d'autre part, de canalisation vers l'orifice de sortie. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : une vue en coupe transversale du dispositif selon l'invention, - figure 2 : une vue de dessus du dispositif de l'invention. En se reportant au dessin, on voit un dispositif 1 dit séparateur, pour le traitement du liquide 2 notamment chargé de particules 3, lequel dispositif comprend - une pluralité de pièces tronconiques 4 minces qui présentent donc chacune une face 5 concave et une face convexe 6 ainsi que deux bords circulaires 7, 8 dont un 7 périphérique et l'autre 8 central délimitant, quant à lui, une découpe 9 circulaire, lesquelles pièces 2 sont emboitées approximativement coaxialement les unes dans les autres et maintenues par un moyen 10 à cet effet, tel un ensemble d'entretoises, selon un certain écartement E avec leur concavité tournée vers le haut lorsqu'on considère le dispositif en position d'utilisation et, - un conteneur 11 qui, ayant une paroi 12 globalement cylindrique de révolution et un fond 13, loge la pluralité des pièces tronconiques et forme une cuve, d'une part, pour la contention du liquide 2 qui doit transister entre les faces concaves 5 et convexes 6 de ces pièces et, d'autre part, pour le stockage des particules 3 qui se déposent sur les faces 5 concaves des pièces précitées et transitent vers le fond 13 de la dite cuve via les découpes 9, lequel conteneur comprend au moins un orifice 14 d'entrée d'un flux de liquide et au moins un orifice 15 de sortie du dit liquide traité. Le moyen 10 d'entretoisement des pièces tronconiques n'est pas spécialement décrit ni représenté en détail car à la portée de l'homme de l'art. Conformément à l'invention, le dispositif séparateur comprend - raccordés à l'orifice 14 d'entrée du liquide, un moyen 16 de répartition et de distribution du liquide entre les pièces tronconiques et selon des directions chacune sensiblement tangentielle à un cercle fictif "F" centré sur l'axe longitudinal 19 de l'assemblage de pièces 4 et, - raccordés à l'orifice 15 de sortie du liquide, des moyens 20, 21, d'une part, de prélèvement du liquide entre les pièces 4 tronconiques, notamment en des points prédéterminés et, d'autre part, de canalisation vers l'orifice 15 de sortie. L'ensemble de ces particularités techniques permet d'accroître notablement le rendement de séparation du dispositif. Suivant l'invention, le moyen 16 de répartition et de distribution du liquide à traiter entre les pièces tronconiques s'étend sensiblement au long d'une première génératrice rectiligne 23 de l'assemblage que constitue ltemboitement de pièces tronconiques et les moyens 20 de prélèvement du liquide traité entre ces pièces s'étendent sensiblement au long d'une seconde génératrice 24 approximativement diamétralement opposées à la dite première génératrice 23. Selon l'invention - d'une part, le moyen 16 de répartition et de distribution du liquide à traiter entre les pièces tronconiques effectue la distribution sensiblement tangentiellement aux cercles "F" prédéfinis mais dans deux sens opposés S1, S2, et - d'autre part, les moyens 20, 21 de prélèvement du liquide traité sont actifs pour prélever le liquide qui, au niveau de ces moyens, apparaît comme issu de deux sens antagonistes S3, S4. Conformément à l'invention - d'une part, les pièces tronconiques 4 sont de diamètre tel qu'elles s'inscrivent avec un léger jeu prédéterminé dans le conteneur 11 et, - d'autre part, tant le moyen 16 de répartition et de distribution que les moyens 20, 21 de prélèvement et d'évacuation sont logés dans des découpes 25, 26 et réalisés dans les pièces tronconiques 4. Le jeu précité est au moins suffisant pour permettre la migration ascendante d'hydrocarbures vers la partie supérieure du conteneur 11. Ces particularités techniques rendent le dispositif particulièrement avantageux lorsqu'on cherche à l'intégrer à des réceptacles cylindriques. Selon l'invention, chaque pièce tronconique 4 porte au droit de sa découpe circulaire centrale 9 un col 27 cylindrique qui prolonge sa face convexe d'une valeur V prédéterminée mais inférieure à l'espacement E prévu entre les dites pièces tronconiques 4 et mesuré parallèlement à l'axe 19 d'empilage des pièces tronconiques 4. Par cela, on permet la migration vers la découpe centrale 9 de chaque pièce des particules 3 déposées sur sa face concave 5 en réduisant à une valeur minimum la fuite du fluide par la dite découpe. De préférence, le moyen 16 de répartition et de distribution du liquide entre les pièces tronconiques 4 comprend essentiellement, d'une part, un boitier 17 qui relie à l'orifice d'entrée 14, est équipé d'un certain nombre d'orifices qui débouchent latéralement au dit boitier entre les pièces tronconiques. Dans une forme préférée de réalisation, le moyen 16 de distribution et de répartition consiste en un panier à barreaux 17, par exemple, parallélépipédique, qui présente, dans un plan situé en vis à vis de l'orifice 14 d'entrée de liquide dans le conteneur 11 et à une certaine distance de cet orifice 14, une face 18 notamment continue qui, en tout cas, s'oppose au passage direct du liquide entre les pièces tronconiques 4 selon la direction du flux qui sort de l'orifice d'entrée 14. La face continue est, par exemple, constituée par une plaque de tôle. Sur le dessin, les barreaux du panier précité n'ont été que partiellement représentés par souci de simplification. Dans une forme préférée de réalisation - le moyen 21 d'évacuation consiste en un boitier syphoïde c'est à dire en un boitier 21 présentant, d'une part, au moins une paroi 29 qui, notamment, avec la paroi du conteneur, forme un conduit raccordé à l'orifice d'évacuation 15 du dit conteneur 11 et, d'autre part, une ouverture 30 collectrice du liquide à évacuer, laquelle est située sensiblement sous le plan supérieur de la pièce tronconique 4 la plus basse dans ltempillage de pièces considérées en position d'utilisation, c'est à dire sous un plan qui passe par le bord circulaire périphérique 7 de cette pièce, - le moyen 20 de prélèvement est essentiellement constitué par une pluralité d'interstices 31 formés entre un bord 38 que présente implicitement la découpe 26 ménagée dans chaque pièce tronconique et, en vue du logement du moyen 21, la face en vis à vis de la paroi du boîtier syphoïde 21 qui constitue ce dernier moyen 21. La section des interstices 38 est calculée de manière à obliger le liquide à traiter à circuler par ces derniers et à entraver toute circulation entre les pièces tronconiques 4 au niveau de la collerette 27 qui borde chacune de leur découpe centrale 9. Précisément, la section de chaque interstice 38, c'est à dire la section permettant le passage du liquide, est, dans une proportion prédéterminée, supérieure à la valeur de la section homologue existant entre chaque collerette 27 et la face concave 5 d'une pièce tronconique qu'il jouxte. L'homme de l'art est à même de déterminer le rapport des sections précitées pour obtenir l'effet souhaité de drainage du liquide par les interstices 38 qui constituent le moyen 20 de prélèvement. De préférence, les diverses pièces du dispositif sont en matériau métallique inoxydable ou en matière plastique. Avantageusement, les pièces tronconiques ont une concavité comprise entre cent quarante et cent soixante degrés. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) dit séparateur, pour le traitement du liquide (2) notamment chargé de particules (3), lequel dispositif comprend - une pluralité de pièces tronconiques (4) minces qui présentent donc chacune une face (5) concave et une face convexe (6) ainsi que deux bords circulaires (7, 8) dont une (7) périphérique et l'autre (8) central délimitant, quant à lui, une découpe (9) circulaire, lesquelles pièces (2) sont emboitées approximativement coaxialement les unes dans les autres et maintenues par un moyen (10) à cet effet, tel un ensemble d'entretoises, selon un certain écartement (E) avec leur concavité tournée vers le haut lorsqu'on considère le dispositif en position d'utilisation et, - un conteneur (11) qui, ayant une paroi (12) globalement cylindrique de révolution et un fond (13) qui loge la pluralité des pièces tronconiques et forme une cuve, d'une part, pour la contention du liquide (2) qui doit transister entre les faces concaves (5) et convexes (6) de ces pièces et, d'autre part, pour le stockage des particules (3) qui se déposent sur les faces (5) concaves des pièces précitées et transitent vers le fond (13) de la dite cuve via les découpes (9), lequel conteneur comprend au moins un orifice (14) d'entrée d'un flux de liquide et au moins un orifice (15) de sortie du dit liquide traité, ce dispositif étant CARACTERISE en ce qu'il comprend - raccordés à l'orifice (14) d'entrée du liquide, un moyen (16) de répartition et de distribution du liquide entre les pièces tronconiques et selon des directions chacune sensiblement tangentielle à un cercle fictif (F) centré sur l'axe longitudinal (19) de l'assemblage de pièces (4) et, - raccordés à l'orifice (15) de sortie du liquide, des moyens (20, 21), d'une part, de prélèvement du liquide entre les pièces (4) tronconiques, notamment en des points prédéterminés et, d'autre part, de canalisation vers l'orifice (15) de sortie. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen (16) de répartition et de distribution du liquide à traiter entre les pièces tronconiques s'étend sensiblement au long d'une première génératrice rectiligne (23) de l'assemblage que constitue l'emboitement de pièces tronconiques et les moyens (20) de prélèvement du liquide traité entre ces pièces s'étendent sensiblement au long d'une seconde génératrice (24) approximativement diamétralement opposées à la dite première génératrice (23). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que - d'une part, le moyen (16) de répartition et de distribution du liquide à traiter entre les pièces tronconiques effectue la distribution sensiblement tangentiellement aux cercles (F) prédéfinis mais dans deux sens opposés (S1, S2), et - d'autre part, les moyens de prélèvement du liquide traité sont actifs pour prélever le liquide qui, au niveau de ces moyens, apparaît comme issu de deux sens antagonistes (S3, S4). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que - d'une part, les pièces tronconiques (4) sont de diamètre tel qu'elles s'inscrivent avec un léger jeu prédéterminé dans le conteneur (11) et, - d'autre part, tant le moyen (16) de répartition et de distribution que les moyens (20, 21) de prélèvement et d'évacuation sont logés dans des découpes (25, 26) et réalisés dans les pièces tronconiques (4). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications à à 4 caractérisé en ce que chaque pièce tronconique (4) porte au droit de sa découpe circulaire centrale (9) un col (27) cylindrique qui prolonge sa face convexe d'une valeur (V) prédéterminée mais inférieure à l'espacement (E) prévu entre les dites pièces tronconiques (4) et mesuré parallèlement à l'axe (19) d'empilage des pièces tronconiques (4). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le moyen (16) de répartition et de distribution du liquide entre les pièces tronconiques comprend essentiellement, d'une part, un boitier (17) qui, relié à l'orifice d'entrée (14), est équipé d'un certain nombre d'orifices qui débouchent latéralement au dit boitier entre les pièces tronconiques. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le moyen (16) de distribution et de répartition consiste en un panier à barreaux (17) qui présente, dans un plan situé en vis à vis de l'orifice (14) d'entrée de liquide dans le conteneur (11) et à une certaine distance de cet orifice (14), une face (18) notamment continue qui, en tout cas, s'oppose au passage direct du liquide entre les pièces tronconiques (4) selon la direction du flux qui sort de l'orifice d'entrée (14). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que - le moyen (21) d'évacuation consiste en un boitier siphoïde c'est à dire en un boitier (21) présentant, d'une part, au moins une paroi (29) qui forme un conduit raccordé à l'orifice d'évacuation (15) du dit conteneur (11) et, d'autre part, une ouverture (30) collectrice du liquide à évacuer, laquelle est située sensiblement sous le plan supérieur de la pièce tronconique (4) la plus basse dans ltempillage de pièces considérées en position d'utilisation, c'est à dire sous un plan qui passe par le bord circulaire périphérique (7) de cette pièce, - le moyen (20) de prélèvement est essentiellement constitué par une pluralité d'interstices (31) formés entre un bord (38) que présente implicitement la découpe (26) ménagée dans chaque pièce tronconique et, en vue du logement du moyen (21), la face en vis à vis de la paroi du boîtier syphoïde (21) qui constitue ce dernier moyen (21). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que la section de chaque interstice (38), c'est à dire la section permettant le passage du liquide, est, dans une proportion prédéterminée, supérieure à la valeur de la section homologue existant entre chaque collerette( 2)7 et la face concave (5) d'une pièce tronconique qucil jouxte.