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Appareil pour la décantation centime des f.lides.
On utilise depuis longtemps d'une façon courante la force centrifuge pour séparer les particules liquides pu soli- ,des du fluide, gazeux ou liquide ,qui les véhicule.
Dans le cas particulier de particules solides à sé- parer d'un gaz ou d'un liquide, la séparation continue n'a été réalisée jusqu'ici que dans des conditions .très imparfaites. Les appareils dans lesquels on n'utilise pas de pièce mécanique en mouvement, tels les 'Séparateurs dits "cyclone" bu les caisses de dépôt, laissent éohapper une notable proportion des particules les plus fines. Quant aux appareils de entrifugation qui réalisent l'évacuation
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continue des dépôts, ils sont d'une grande complication mécanique qui ne permet pas les rotations rapides indispensables pour obtenir un b on rendement.
La présente invention a pour objet un procédé et les
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appareils en comportant application, pour la centrifUgation conti- nue des fluides.
Ledit procédé qui remédie aux inconvénients précisés est remarquable, notamment, en ce que le fluide à décanter, animé d'un mouvement de rotation très rapide, est mis en équilibre de pression avec un fluide ambiant, avec lequel il communique, les par- ticules hétérogènes à séparer étant chassées dans le fluide ambiant sous l'action de la force centrifuge.
Suivant une autre caractérist ique de l'invention,
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lba t1pptlt't#11c pour l't.1ppHI3t1Llo1'1 dudit pro'1éc1d oemporterit essentiel- lement un rotor dans lequel circule le fluide à décanter, ledit rot.or étant percé d'ouvertures judicieusement disposées qui le font communiquer avec une capacité l'entourant qui contient le fluide ambiant et dans laquelle sont chassées les particules à séparer.
D'autres caractéristiques du procédé et des appareils en permettant la réalisation résulteront de la description qui va suivre :
Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple :
Fig. 1 est une coupe vertioale longitudinale d'une machine suivant l'invention,
Fig. 2 est une coupe horizontale, schématique suivant la ligne A-A de fig. 3 du rotor dans lequel circuler le fluide à déc ante r,
Fig. 3 est une coupe verticale suivant la ligne B-B de fig. 2,
Fig. 4 est un schéma d'une installation de décanta- tion, perfeotionnée suivant l'invention.
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Selon l'exemple d'éxécution représenté en fig, 1, la maohine oomporte essentiellement, un rotor R monté sur l'arbre 1 porté par les pailere 2 et commande, à l'une de ses extrémités 3 par un moyen quelconque, moteur, renvoi, etc...
Le rotor R est constitué (figs. 1, 2 et 3) par une série d'anneaux 4, de profil triangulaire, concentriques à l'arbre 1.
De minces fentes 5 sont ménagées entre ces anneaux qui sont assem- blés entre eux par des lignes de nervures triangulaires longitudi- nales 6. Lew cylindre cannelé ainsi constitue est vissé, à ses deux extrémités, sur deux tourteaux 7, ajourés radialement en 7a et cla- vetés sur l'arore 1 qui leur communique son mouvement de rotation.
Concentriquement à l'arbre 1 est disposé un tube longitudinal 8 claveté sur les tourteaux 7. Le tube 8 porte, suivant ses oratrices, un certain nombre de palettes 9 s'étendant jusque proximité du rotor cannelé.
Le rotor est disposé à l'intérieur d'une capacité fixe
12 portés par la bâti 13. Elle est terminée, vers le bas, en forme d'entonnoir 14, prolongé par un dispositif d'évacuation, constitué par un tambour à alvéoles 15 tournant dans une enveloppe étanche 16.
Deux canalisations 17 et 18 débouchent à travers la capacité fixe 12-dans le rotor R par les ouvertures 7a des tourteaux,
Des joints 19., à labyrinthe par exemple, empêchent la communioation directe entre les canalisations 17 et 18 ou le rotor B avec l'intérim de la capacité12 Des joints analogues ou autres 2Q évitent les fuites aux sorties de l'appareil de l'arbre 1.
Le fonctionnement est le suivant : Le fluide à décanter arrive par exemple suivant la flèh che f1, par la canalisation 17 et pénètre à l'intérieur du rotor R. Le tube 8 à ailettes 9 assure la rotation rapide du fluide, de telle sorte qu'il est comprimé contre les parois internes du rotor où la pression devient p
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A la mise en marche une partie du-fluide passera dans la capacité 12, Lorsque après un très court fonctionnement, il rè- gnera dans la capacité 12 une pression égale àD, on voitque le fluide contenu dans le rotor na tendra plus . panser par les ouver- tures 5 dtt rotor. Il n'en sera pas de même pour les particules en suspension dans le fluide à épurer.
Ces particules projetées vers la périphérie du rotor passemnt, en raison de la force centrifuge, par les ouvertures 5 et se rassembleront dans la capacité 12 d'où on pourra les extraire en 15.
Le fluide à épurer circule donc dans le rotor en aban- donnant progressivement les particule s à séparer, puis sert de l'ap- pareil par la canalisation 18, (flèche f2), Naturellement, la sépa- ration peut être aussi efficace qu'on le désire, il suffit pour cela de maintenir le fluide dans le rotor pesant un temps suffi- samment long. Le mouvement du fluide peut être assuré par un appareil indépendant, mais on peut aussi bien disposer cet appareil, ventila- teur, pompe aspirante et refoulante ou autre, à la suite du rotor proprement dit sur le même arbre.
Comme, après un certain temps de fonctionnement, le fluide contenu dans lacapacité 12 pourrait arriver à s'épaissir par trop, on pourra adopter, suivant l'invention, le mode opératoire et l'installation suivant fig. 4.
Selon ce mode d'exécution, la capacité 12 est en com- munication, par la canalisation 21, avec un séparateur 22, du type "cyclone" ou autre, d'ans lequel les particules se sépareront partiel- lement. Le fluide, en partie épuré, est ramené par la canalisation 23 dans le rotor R. Une vanne ou robinet 24 disposé sur l'une des cana- lisations 21 ou 23 permettra de régler l'écoulement continu ou inter- mittent du fluide et par suite la pression P1. régnant dans la capa- cité 12.
L'alimentation en fluide de la capacité 12 se fera évidem- ment à travers les orifices 5 du rotor et cette alimentation sera pro- portionnelle à la différence des pressons régnant de part et d'autre
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du rotor soit P-P1,
Dans certains cas, notamment dans la déoantation des liquides, on peut se oontenter de disposer une vanne ou robinet à la partie inférieure de l'entonnoir 14 et partager ainsi le fluide primitif en deux parts; l'une purifiée comme il a été ex- plique et l'autre contenant toutes les impuretés, cette dernière étant livrée par la vanne ou robinet disposé à la ba. se de l'enton- noir et qui permet de modifier, à volonté, la proportion des deux réceptions.
Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'éxéoution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple.
La partie périphérique duotor peut, notamment, être constituée par unepièce en métal coulé, usinée extérieurement au tour pour réaliser une surface unie et pour obtenir les minces fentes 5. Le rotor peut encore présenter d'autres dispositions :les anneaux peuvent être obtems séparément et reliés par des tiges d'assemblage..
On peut encore avoir des canaux enroulés en spirale. Le rotor peut être conique ou avoir toute autreforme comportant des canaux d'éva- cuation des particules centrifugées.
Enfin ce procédé et les appareils en comportant ap- plication sont utilisables, sm s sortir du domaine de l'invention, dans tous les oas de décantation de fluides gazeux ou liquides. On peut l'appliquer, notamment, pour 1*9 captation des fumées, l'épura- tion des gaz, la décantation des eaux d'usines, etc...
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Apparatus for centime settling of f.lides.
Centrifugal force has long been commonly used to separate liquid or solid particles from the fluid, gaseous or liquid, which carries them.
In the particular case of solid particles to be separated from a gas or a liquid, the continuous separation has heretofore only been carried out under very imperfect conditions. The devices in which no moving mechanical part is used, such as so-called "cyclone" separators or deposit boxes, release a significant proportion of the finest particles. As for the entrifugation devices that perform the evacuation
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continuous deposits, they are of a great mechanical complication which does not allow the rapid rotations essential to obtain a good yield.
The present invention relates to a method and the
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apparatus incorporating application for the continuous centrifugation of fluids.
Said process which overcomes the specified drawbacks is remarkable, in particular, in that the fluid to be decanted, driven by a very rapid rotational movement, is brought into pressure equilibrium with an ambient fluid with which it communicates, the particles. heterogeneous to be separated being driven into the ambient fluid under the action of centrifugal force.
According to another characteristic of the invention,
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lba t1pptlt't # 11c for the t.1ppHI3t1Llo1'1 of said pro'1éc1d essentially involves a rotor in which circulates the fluid to be decanted, said rotor being pierced with judiciously arranged openings which make it communicate with a capacity surrounding which contains the ambient fluid and in which the particles to be separated are driven out.
Other characteristics of the process and of the apparatus enabling it to be carried out will result from the description which follows:
In the attached drawing, given only by way of example:
Fig. 1 is a longitudinal vertical section of a machine according to the invention,
Fig. 2 is a horizontal section, schematic along the line A-A of FIG. 3 of the rotor in which to circulate the decanting fluid,
Fig. 3 is a vertical section along the line B-B of FIG. 2,
Fig. 4 is a diagram of a settling installation perfected according to the invention.
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According to the exemplary execution shown in fig, 1, the maohine essentially oomporte a rotor R mounted on the shaft 1 carried by the pailere 2 and controls, at one of its ends 3 by any means, a motor, referral, etc ...
The rotor R is formed (figs. 1, 2 and 3) by a series of rings 4, of triangular profile, concentric with the shaft 1.
Thin slots 5 are formed between these rings which are joined together by lines of triangular longitudinal ribs 6. The grooved cylinder thus formed is screwed, at its two ends, on two cakes 7, radially perforated at 7a and keyed to the ring 1 which communicates its rotational movement to them.
Concentrically to the shaft 1 is arranged a longitudinal tube 8 keyed on the cakes 7. The tube 8 carries, according to its speakers, a number of vanes 9 extending to the vicinity of the splined rotor.
The rotor is arranged inside a fixed capacity
12 carried by the frame 13. It is completed, downwards, in the form of a funnel 14, extended by an evacuation device, consisting of a cell drum 15 rotating in a sealed envelope 16.
Two pipes 17 and 18 open through the fixed capacity 12-in the rotor R through the openings 7a of the cake,
Seals 19., labyrinthine for example, prevent direct communioation between pipes 17 and 18 or the rotor B with the interim of the capacity12 Similar or other seals 2Q prevent leaks at the outputs of the device from the shaft 1.
The operation is as follows: The fluid to be decanted arrives for example along the arrow f1, through the pipe 17 and enters the interior of the rotor R. The tube 8 with fins 9 ensures the rapid rotation of the fluid, so that 'it is compressed against the inner walls of the rotor where the pressure becomes p
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On switching on, part of the fluid will pass into the capacity 12. When after a very short operation, a pressure equal to D will reign in the capacity 12, it can be seen that the fluid contained in the rotor will no longer tend. bandage through the openings 5 dtt rotor. It will not be the same for the particles in suspension in the fluid to be purified.
These particles projected towards the periphery of the rotor pass, due to the centrifugal force, through the openings 5 and will collect in the capacity 12 from where they can be extracted at 15.
The fluid to be purified therefore circulates in the rotor, gradually abandoning the particles to be separated, then serves the apparatus via line 18, (arrow f2). Naturally, the separation can be as effective as as desired, it suffices for this to maintain the fluid in the rotor weighing a sufficiently long time. The movement of the fluid can be ensured by an independent device, but it is equally possible to arrange this device, fan, suction and pressure pump or other, after the rotor proper on the same shaft.
As, after a certain operating time, the fluid contained in the capacity 12 could become too thick, one can adopt, according to the invention, the operating mode and the installation according to FIG. 4.
According to this embodiment, the capacity 12 is in communication, via the pipe 21, with a separator 22, of the "cyclone" type or the like, from which the particles will partially separate. The fluid, partially purified, is returned by line 23 to the rotor R. A valve or tap 24 placed on one of the lines 21 or 23 will make it possible to adjust the continuous or intermittent flow of the fluid and by following pressure P1. reigning in the capacity 12.
The supply of fluid to the capacity 12 will obviously be through the orifices 5 of the rotor and this supply will be proportional to the difference of the pressure on either side.
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of the rotor is P-P1,
In certain cases, in particular in the deoantation of liquids, one can be satisfied with having a valve or tap at the lower part of the funnel 14 and thus divide the primitive fluid into two parts; one purified as has been explained and the other containing all the impurities, the latter being delivered by the valve or tap placed at the ba. se of the funnel and which makes it possible to modify, at will, the proportion of the two receptions.
Of course, the invention is in no way limited to the embodiments shown and described which have been chosen only by way of example.
The peripheral part of the rotor can, in particular, be constituted by a piece of cast metal, machined externally on the lathe to produce a smooth surface and to obtain the thin slots 5. The rotor can also have other arrangements: the rings can be obtained separately and connected by assembly rods.
We can also have channels wound in a spiral. The rotor may be conical or have any other shape comprising channels for evacuating the centrifuged particles.
Finally, this process and the apparatuses comprising its application can be used, outside the scope of the invention, in all the settling oas of gaseous or liquid fluids. It can be applied, in particular, for the collection of smoke, the purification of gases, the settling of plant water, etc.
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