<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements apportés aux clarificateurs du type à plateaux*.
La présente invention concerne les settlers con- centreurs et clarificateurs du type à plateaux pour jus sucré de betterave et de oanne à sucre, ainsi que pour d'au- tres liquides.
L'invention vise un clarifioateur à plateau, com- prenant un ou plusieurs plateaux, constitués par des tôles bombées.
L'invention vise, en premier lieu, un appareil de ce genre plus économique. D'une manière générale, elle vise encore à perfectionner la fabrication et le montage des appareils, et à perfectionner ces appareils en ce qui conoer- ne leur fonctionnement et leur rendement. Elle a pour objet et caractéristique particuliers l'utilisation de certains éléments, bien connus dans la.
fabrication d'autres appareils parce qu'on a découvert que ces éléments forment un settler
<Desc/Clms Page number 2>
du type à plateaux, plus économique et en même temps plus efficace, ces éléments étant constitués par des tôles bom- bées et étant utilisées à la place de certains éléments et entretoises plats ou en forme de cône comme plateauxet de préférence également comme pièces de fermeture supé- rieure et inférieure de cet appareil. Un autre objet particulier de l'invention est de supprimer certaines dif- ficultés spéciales que l'on rencontrait jusqu'ici dans les appareils de ce genre relativement petits.
D'autres obts de l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent, seront mis en évidence par l'exposé détaillé au cours duquel deux modes de réalisation seront décrits et expliqués. Sur le dessin, les mêmes numé- ros désignent des parties identiques. Le dessin est plus ou moins sohématique, son seul but étant d'aider à une compréhension complète des objets de l'invention.Sur celui-ci : : - La fig. 1 est une vue en élévation et en coupe d'un mode de réalisation de l'invention, la coupe étant faite suivant un plan vertical qui passe par le centre de l'ap- pareil.
- La fig. 2 est une vue analogue à la fige 1, représentant un autre mode de réalisation.
Si l'on se reporte d'abord à la fig. 1 on voit que le mode de réalisation, qui y est représenté, est un perfectionnement du clarifioateur à plateau décrit par exemple dans le brevet américain ? 2.103.828 de John J.
SEIP. En construisant et en utilisait ce clarificateur, on a observé, et d'autres aussi l'ont reconnu, en principe du moins, que des entretoises étaient pratiquement néoessai- res pour renforcer la tenue des plateaux, bien que ces en- tretoises ne fussent ni représentées ni mentionnées dans le brevet de SEIP. On a remarqué, en outre, que oes piè- ces représentent des éléments coûteux et qu'elles rendent
<Desc/Clms Page number 3>
relativement difficile la réalisation de certainesca- ractéristiques telles que des tuyaux de vidange, des ori- fices de dégagement, etc... L'un des avantages de la présente invention consiste à produire des économies et à apporter des perfectionnements.
La ouve perfectionnée 10, visée par l'invention, telle qu'elle est figurée, oomprend une enveloppe cylindri- que 11, une pièce de fermeture inférieure 12 et une pièoe de fermeture supérieure 13. L'enveloppe est constituée généralement par de la tôle d'acier. Les pièces de ferme- ture supérieure et inférieure consistent toutes deux, de préférence, en des fonds bombés à rebord, dont le coté con- vexe se trouve à l'extérieur de la cuve; ils sont constitués généralement par de la tôle d'acier. Jusqu'à présent, dans les cuves de ce type général, on devait utiliser comme pièces de fermeture supérieure et inférieure, des tôles relativement épaisses, car on avait l'habitude avec ce genre d'appareils, de donner aux pièces de ferme- ture une forme conique en pente vers le centre ou vers la périphérie.
Il est bien connu qu'une charge oun une pression données de liquide peuvent être supportées par un récipient ayant un fond 12 bombé à rebord, constitué par une tôle relativement mince et légère, tandis que pour le fond clas- sique, en forme conique relativement plate, il faut des tôles plus épaisses. La raison tient à la répartition plus favorable des efforts qui s'exercent aux points de jonction du rebord 15 d'un fond bombé à rebord avec la paroi cylindrique 11. Il semble que, jusqu'à présent, cette répartition des efforts ait été négligée dans la construc- tion des clarificateurs à plateau* vraisemblablement parce qu'on s'est laissé influencer par le tracé des cuves en acier, par celui des réservoirs en ciment armé, bien qu'il fallut tenir compte des considérations entièrement diffé- rentes.
<Desc/Clms Page number 4>
La pièce de fermeture supérieure 13 bombée à rebord ressemble à la pièce de fermeture inférieure en ce sens qu'elle peut supporter plus facilement une pression interne donnée sans rupture ni affaiblissement du point de jonction avec la paroi cylindrique. Bn peut utiliser une tôle relativement mince, comme pour la pièce de ferme- ture inférieure 12.
Même si l'on utilise des pièces de fermeture constituées par des tôles d'épaisseur relativement grande, l'invention permet encore, dans beaucoup de cas, de faire des économies importantes, grâce à la forme bombée de ces pièces, On peut supprimer quelques uns ou la totalité des tirants et autres pièces qui sont nécessaires pour entre- toiser et supporter les pièces de fermeture quand elles ont la forme conique aplatie, comme c'était l'usage jusqu'à présent pour ce genre d'appareil.
Dans certaines conditions de fonctionnement des olarificateurs de jus sucré et appareils analogues, il peut se produire, à l'intérieur de la cuve, un vide par- tiel ou des pressions irrégulières. La présente conception de la cuve la préserve de ces éventualités, d'une façon particulièrement économique.
A 1)'intérieur de la cuve 10, on a représenté un ou plusieurs plateaux 16, constitués par des tôles bom- bées à rebord. généralement en acier,, et disposés avec leur face convexe dirigée vers le haut, de telle façon que chacun d'eux ait l'aspect d'un dôme. On croit que cette forme de plateau est encore plus caractéristique, quand on la compare aux formes utilisées jusqu'à présent pour ce genre d'appareil/, que ne l'est l'utilisation de pièces semblables pour les fermetures supérieure et inférieure.
La disposition générale de ces plateaux à l'intérieur de la cuve peut être l'une quelconque de
<Desc/Clms Page number 5>
celles qu'on utilise d'habitude pour les différents types de olarifioateurs à plateaux; plutôt que leur disposition, ce sont leur forme et les résultats nouveaux qui constitue leur caractéristique. Les plateaux 16, tels qu'ils sont figurés, sont plus petits que les fonds placés aux extré- ils mités inférieure et supérieure 12 et 13 sont donc écartés de la paroi latérale 11 ; depréférence, on les dispose concentriquement à celle-ci.
Chaque plateau 16 oomporte une jupe d'acier 17 cylindrique ou annulaire fixée au bord inférieur de son rébord droit 18; l'ensemble forme ce que l'on peut appeler une cloche ou un sous-assemblage 16, 17. les cloches sont tenues à l'intérieur du réservoir par des agrafes 19 fixées à l'intérieur de la paroi 11 et à l'extérieur des cloches.
Les cloches sont placées à une certaine distance verticale des fonds supérieur et inférieur du réservoir, et, s'il en existe plusieurs, elles sont écartées les unes autres dans le sens vertical. De cette façon, on ménage une chambre 20 entre la pièce de fermeture supérieure 13 et le plateau le plus élevé 16 pour la floculation initia- le du liquide, et parfois pour le dégagement de l'écume; on l'appellera par la suite la chambre de floculation; il existe, en outre, un compartiment 21 de clarification sous chacune des cloches 16, 17 et à l'intérieur de celles-ci.
Comme les plateaux, ainsi que les jupes, sont écartés de la paroi 11, il existe ce que l'on peut appeler un conduit annulaire 22, qui entoure les cloches 16, 17 et qui va du bas de la chambre de floculation 20 au bas de la jupe infé- rieure 17. Les cloches sont suffisamment écartées les unes des autres pour former des orifices 23 circulaires entre le conduit annulaire 22 et chacun des compartiments de cla- rification 21, entre le bas de chacune des jupes 17 et le haut du plateau inférieurevoisin 16. Pour des raisons qui apparaîtront plus loin, on peut réaliser ces orifices 23
<Desc/Clms Page number 6>
un peu plus petits que par le passé ; devient ainsi pos- sible, dans les cuves qui comprenne! un grand nombre de plateaux, de disposer un ou deux plateaux supplémentaires sans augmenter les dimensions de la cuve.
Bien que les plateaux 16 n'aient pas à résister à une pression liquide, comme le fond 12, ils ont besoin de solidité et de rigidité pour coneerver leur forme. De plus, ils ont à supporter les efforts causés par la "respi- ration" de la cuve, c'est-à-dire, par les forces qui ten- dent à déformer l'enveloppe 11 du réservoir, au remplissa- celui ge et à la vidange de ci ou quand il s'y produit des variations de pression et de température; ces efforts sont transmis aux plateaux par les agrafes 19. Bien que les dé- placements dont il s'agit puissent être infiniment petits, les efforts qu'ils causent déformeraient les plateaux si ceux-ci n'étaient pas suffisamment rigides.
Les déformations auraient même des effets plus importants sur les plateaux que sur la paroi et la pièce de fermeture supérieure, en raison de la nécessité d'une extraction des dép6ts précise, régulière et sans frottement, comme on l'expliquera plus loin. Autrefois, on obtenait cette rigidité au moyen d'en- tretoises et par l'utilisation de tôles relativement épaisses pour les plateaux; ce procédé qui est coûteux et qui conduit parfois à des impossibilités est rendu inutile par la présente invention. On diminue ainsi le poids total d'acier autrefois nécessaire pour les plateaux et pour leur entretoisement; on diminue aussi la quantité de travail exigée par la fabrication du réservoir.
Les économies de main d'oeuvre rendues possibles par l'invention, sont particulièrement frappantes pour.les clarificateurs à plateaux relativement petits, dont les dia- mètres sont de l'ordre de 2 m 40, 3 m. ou 3 m 60. Pour des appareils aussi petits, le prix de la main d'oeuvre est tou- jours relativement élevé par rapport au prix des matières; aussi les économies de main d'oeuvre sont-elles particuliè-
<Desc/Clms Page number 7>
rement importantes.
Les fonds bombés dont on a. parlé peuvent dtre réalisés suivant un certain nombre de tracés. Une carac- téristique essentielle des fonds bombés qui forment les plateaux 16, réside dans le fait qu'ils ont un rayon de courbure choisi de façon à ce qu'ils supportent leur pro- pre poids. Ceci peut être obtenu généralement d'une façon économique en donnant au rayon de courbure une valeur égale au diamètre du fond bombé, ou voisine de celui-ci.
On trouvera facilement des formes standard de fonds bombés qui satisferont à cette exigence.
Pour les fonds bombés dits "elliptiques" le rayon à de courbure varie du centre la périphérie du fond.
Par ailleurs, dans le type normalisé A.S.M.E. (c'es- à dire le type normalisé adopté par l'American Society of Mechanical Engineers pour les fonds bombés à rebord qu'on appelle parfois fonds bombés normalisés paraissant ellip- tiques) le rayon de courbure est le même du centre à la périphérie de la partie bombée et celle-ci se raccorde progressivement à une partie intermédiaire. Cette partie intermédiaire a un rayon de courbure qui, pour ce qu'on a en vue ici, ne doit pas dépasser, d'après ce que l'on a trouvé, 1 % environ da rayon de courbure du fond; la par- tie intermédiaire se raccorde, à son tour, progressivement au rebord droit. Ces fonds bombés à rebord sont supérieurs aux fonds simplement bombés, pour l'utilisation qu'on en fait,ici.
Ceci s'applique à la fois aux plateaux et aux pièces de fermeture. Pour une même épaisseur de métal les fonds bombés à rebord supportent de plus grands ef- forts, transmis, comme on l'a expliqué par les parois du simplement réservoir, que la plupart des fond bombés.
C'est pourquoi l'on préfère utiliser les fonds bombés à rebord, aussi bien pour les pièces de fermeture 12 et 13 que pour les plateaux 16.
<Desc/Clms Page number 8>
A l'intérieur de la cuve et concentriquement à celle-ci, est placé un arbre vertical 24, allant de bas en haut, et pouvant tourner dans des paliers appropriés 25 et 26, placés en haut et en bas respectivement. Chaque pla- teau 16 possède, en son contre, une petite ouverture 27, par laquelle passe l'arbre. Le diamètre intérieur de ces ouvertures peut être un peu plus grand que le diamètre extérieur de l'arbre, pour permettre aux gaz qui se déga- gent du liquide, de s'échapper vers le haut.
Au-dessus et au voisinage de chacun des plateaux 16, il existe un râ- cleur 28 qui est porté par l'arbre 24 et fixé à celui-ci de telle façon que la surface inférieure du rcleur soit à une petite distance au-dessus du plateau correspondant, cet écartement étant uniforme tout le long du râcleur. L'arbre 24 traverse aussi la pièce de fermeture supérieure 13 dans laquelle est disposée une garniture d'étanchéité appre- priée (non figurée). Un moteur 29, placé en haut du réser- voir fait tourner lentement l'arbre.
En fonctionnement, le liquide brut à clarifier est introduit dans la cuve par un tuyau d'introduction 30 débouchant dans la chambre de floculation 20;au voisina- ge de son centre. Le liquide qui entre dans la chambre de ils floculation se dirige vers l'extérieur; puis/descend par le conduit annulaire 22, pénètre par les ouvertures 23, et se dirige davantage vers l'intérieur avec une composante asoendante progressivement décroissante; dans les comparti- ments de clarification 21.
Dans le haut, et à peu près au centre de chacun des compartiments de clarification, en un point où n'exis- tent pas d'entretoises ou de pièces semblables, on soutire le liquide clarifié au moyen d'un tuyau d'évacuation 32, qui possède une ouverture 31 dans la cuve, et qui débouche en un endroit convenable à l'extérieur du réservoir.
Les boues ou les sédiments se déposent, tandis que le liquide traverse lentement les oompartiments de
<Desc/Clms Page number 9>
clarification. Ces boues s'accumulent à la partie ,, sapé- rieure des plateaux 16 qui forment le bas des comparti- ments, aussi bien que dans le fond 12 du réservoir ; elles s'accumulent également sur le plateau supérieur 16 situé au bas de la chambre de floculation 20. Les boues accumu- lées se déplacent transversalement vers l'extérieur avec une composante descendante progressivement croissante sur les plateaux 16, puis elles se dirigent vers l'inté- rjeur en suivant le fond 12; on les évacue par un tuyau 33 qui débouche au centre du fond 12. Dans ce but, il existe des râcleurs 28 audessus du fond 12 du réservoir et au- dessus des plateaux 16.
A la partie supérieure de la chambre de flocu- lation 20, on petit disposer une gatte à mousse ou un au- get à écume 34, coopérant avec une lame d'écumage 35, située au voisinage du niveau supérieur du liquide.
On a représenté cette lame d'écumage fixée à un bras transversal 36 et pouvant osciller autour de celui- ci; ce bras, à son tour, est fixé rigidement à un manchon, 37 concentrique à l'arbre 24 et écarté de lui. Le manchon est fixé à l'arbre 24 et tourne avec lui, grâce à des plaques radiales 38. Le tuyau d'introduction 30 débouche dans la chambre de floculation 20 au moyen d'un second manchon 39 concentrique à l'arbre 24 et écarté de celui-ci; ce second manchon est, de préférence, un peu plus petit que le manchon 37, il est placé lègèrement plus haut et il pénètre à l'intérieur du manchon 37.
De cette façon, on peut faire tourner librement le bras 36 et la lame d'éou- mage 35 pendant qu'on introduit le liquide brut à elari fier, exactement au centre de la chambre de floculation, ce qui permet d'obtenir l'uniformité voulue des conditions d'écoulement du liquide sur toute la longueur du conduit annulaire 22 et dans les orifices d'introduction 23,
On peut disposer un plateau 40 de conditionne- ment des boues dans le compartiment inférieur de clarifica-
<Desc/Clms Page number 10>
tion 21 ou au-dessous de lui. Ce plateau 40 peut avoir la forme d'un fond bombé relativement petit, sans jupe, dispo- 1 se en dôme. Il peut être tenu par des agrafes 41, relati- vement longues, fixées à la paroi 11 du réservoir.
On déli- mite ainsi au-dessous de ce plateau une chambre 42 de cond- tionnement des boues deat le rôle est bien connu des per- sonnes compétentes.
Le râcleur 28 installé dans la chambre de flocula- tion 20 porte le numéro distinctif 28 F; les râcleurs installés dans les compartimenta de clarification, sauf le plus bas, se distinguent par le numéro 28 C; celui qui est au-dessus du plateau 40 de conditionnement des boues porte le numéro 28 M et celui qui est installé au-dessus du fond 12 porte le numéro 28 B. Ces racleurs 28 F, 28 C, eto... fonctionnent suivant des principes bien connus, comme on l'a déjà dit et expliqué; cependant on doit noter ce qui suit pour les râcleurs 28 C et 28 M des compartiments de clarification 21 s
Les plateaux à tête hombée, visés par l'inven- tion, et spécialement les plateaux à tête bombée à rebord, présentent des avantages inattendus en ce qui concerne le transport et l'enlèvement des boues par ces râcleurs.
Dans le brevet SEIP déjà cité et dans la plupart des autres clarificateurs et settlers à plateaux, équipés de râcleurs, la pente de chacun des plateaux est très fai- ble ; de plus, elle est uniforme du centre à la périphérie.
Autrefois, cela obligeait à utiliser des racleurs munis de couteaux ou de pièces équivalentes. Il aurait été impos- sible de déplacer ou d'évacuer convenablement la boue dépo- sée au moyen de râcleurs consistant en lames simplement pla- cées suivant un rayon du réservoir. La rotation lente de râ- oleurs transversaux n'aurait pas réussi à déplacer vers l'extérieur une quantité de boue suffisante. D'autre part, si on les avait fait tourner à une vitesse appréciable, ils n'auraient plus rempli leur rôle, car ils auraient mis
<Desc/Clms Page number 11>
les compartimenta de clarification dans un état de trou- ble nuisible.
Dans la présente invention, on peut donner à chacun des râcleurs 28 0 et 28 M sensiblement la forme simple et économique d'une lame verticale disposée trans- versalement par rapport au réservoir. En raison de l'in- clinaison progressivement oroissante par rapport au plan vertical, dde à la convexité de la face supérieure de chacun des plateaux à tête bombée et à forme de dôme, la pente de cette face atteint progressivement la valeur de "l'angle de dépôt" de la boue, tandis que celle-ci s'a- vanoe vers l'extérieur et elle peut finalement dépasser cette valeur, au voisinage de la périphérie du plateau.
Par suite, les râcleurs transversaux, visés par l'in- vention, qui suivent cette pente, amènent facilement la boue déposée dans le conduit annulaire 22, même si leur rotation est très lente. Cette rotation lente favorise la clarification. L'écoulement de la boue, dans le conduit annulaire, est encore facilité par le fait que la masse principale de la boue se dépose près de l'ouverture d'introduction 23 de chacun des compartiments de clarifica- tion, c'est à dire dans la zone où la pente du plateau en forme de dôme atteint son maximum.
Un autre avantage inattendu, résultant de la forme en dôme des plateaux, se rapporte également à la valeur relativement forte de l'inclinaison ou de la pente de chacun des plateaux au voisinage de sa périphérie.
L'avantage réside dans le fait que dans un clarificateur du présent type, la composante ascendante du courant li- quide, dans chacun des compartiments de clarification et spéoialement dans l'importante zone d'introduction de ceux- oi, est relativement grande, même quand l'espacement vertical des plateaux et la hauteur totale de la cave sont faibles. On sait que l'état de clarification de l'effluent
<Desc/Clms Page number 12>
soutiré en 31 est non seulement fonction de la surface des compartiments de clarification, mais aussi de la dista- ce verticale dont le courant doit s'élever.
D'autres fac- teurs agissent aussi, mais ils ont une importance relati- vement plus faible dans le cas présent; parmi ces facteurs, on peut oiter les dimensions et la position de l'orifice d'introduction, l'état chimique du liquide floculé qui pénètre dans cet orifice, et l'état hydraulique au voisina- ge de celui-ci.
Le brevet SEIP déjà cité parle de "filtration" du liquide à travers la boue au voisinage de la partie périphérique de chacun des plateaux. On préfère maintenant le terme "floculation" à contre-courant quand il s'agit de désigner ce qui se passe dans les orifices d'introduo-- tion 23 et à leur voisinage. Quelle que soit la termino- logie, le plus important est que l'opération s'effectue avec le maximum d'efficacité et économie. Le présent mode de réalisation permet d'obtenir ce résulta). Un écou- lement de boues (évacuées vers l'extérieur par l'orifice) et du liquide (pénétrant à l'intérieur par l'orifice ), écoulement floculant sans turbulence et à contre-courant, favorise la clarification qui se produit ensuite dans le compartiment 21.
Peu importe que l'on appelle cet écoule- ment "filtration" à contre-courant ou "floculation" à contre-courant, ce qu'il faut o'est qu'il se produise effectivement dans des zones de dimensions appréciables et qu'il intéresse dans ces zônes des quantités apprécia- bles de boues, sans augmentation, si possible, des dimensions de la cuve. Ceci est facilité par le présent mode de réalisation. L'inclinaison du bord de la partie supérieure de chaque plateau 16 facilite le passage oonti- nu à contre-courant de la boue à travers l'orifice, non seulement sur l'avant de chacun des râcleurs tournants, mais pratiquement sur toute la longueur de la périphérie de l'c- rifice; la présente réalisation renforce la tendance de la boue à un "écoulement par gravité" le long du rebord de
<Desc/Clms Page number 13>
chacun des plateaux sous-jacents.
Antérieurement, la boue était évacuée par l'action directe du râcleur plutôt que par gravité. Quand la présente cuve fonctionne, un rideau continu de boue tend à se former le long du jeu de cloches 16, 17, et tout le liquide qui pénètre dans les oompar- timents de clarification est obligé de traverser ce rideau au moment où il entre dans chacun des compartiments de clarification.
Comme on l'a déjà dit, on peut rendre les orifi- ces 23 plus étroits qu'on ne les faisait d'habitude dans les réservoirs conformes au brevet SEIP. On peut ainsi compenser la tendance à un écoulement plus rapide de la boue, grâce à la tendance indiquée à un écoulement de celle-ci par gravité. Ceci peut être avantageux pour empêcher un écoulement total trop rapide de la boue qui sert de chacun des compartiments de clarification.
Conformément à ce qui précède les.lames des
EMI13.1
r&c1811r8 28 79 28 C et 28 Mmxpeavent posséder une forme radiale très simple. Chacune de ces lames peut comporter les pièces de renforcement et de fixation né- cessaires pour supporter son propre poids et pour la arbre fixer à @ En pratique, on préfère utiliser une pièce en forme de cornière dont la partie verticale 43 sert de lame râcleuse pour transporter et enlever la boue et dont la partie horizontale 44 donne la rigidité néces- saire, aussi bien pour la fabrication de la lame que pour son transport, son installation et son utilisation.
Ces cornières 43, 44 sont recourbées dans un plan vertical suivant un rayon pratiquement égal au rayon de courbure de la tête de plateau correspondante, 16 ou 40; théorique- ,ment, le rayon de courbure du racleur peut être un tout petit peu plus grand que celui de la tte bombée. Aucune opération, soudure ou autre, n'est effectuée sur le râcleur,
<Desc/Clms Page number 14>
et ainsi aucune distorsion de la pièce ne peut se produire.
Les cornières racleuses sont, de préférence, fixées à l'arbre 24 par des crampons filetés 45, en forme d'U.
Comme on l'a dit plus haut, on évite d'une façon économique et efficace la distorsion des plateaux 16 par l'u- tilisation de têtes bombées. On peut ainsi faire tourner librement et avec sécurité, les racleurs 28; il n'y a ni frottement, ni blocage dû au contact entre racleur et tête de plateau ou dû à un entassement exagéré de boues sous ou devant un racleur, en un point quelconque de sa rotation. Même dans le cas où l'écart entratun râcleur et la tête bombée correspondante est extrêmement faible on évite, de cette façon, frottement et blocage. Le fonc- tionnement des racleurs est donc précis, régulier, et sans frotteront, grace à la forme du plateau.
Pour autant qu'en sache la demanderesse, il n'existe rien dans la présente invention qui nuise, d'une façon quelconque, à l'efficacité ou à l'économie du fonc- tionnement. Le présent perfectionnement permet donc d'ob- tenir un clarificateur à plateau plus économique et en même temps plus efficace que les clarificateurs à plateaux antérieurement utilisés dans le même but.
L'utilisation pour le bord extérieur d'un pla- teau de clarificateur 'd'un angle d'inclinaison différât de celui de la partie extraie du plateau est connue, on la rencontre, par exemple, dans le brevet américain de @WELP N 2.330.659. Cependant, on doit noter que la pré- sente invention vise une augmentation progressive d'in- clinaison vers l'ext.:rieur, suivant un moyen général oppo- séà celui de WELP; cette augmentation progressive vers l'extérieur est, en outre, obtenue au moyen de têtes bom- bées, en forme de dôme, qui sont plus robustes, plus éco- nomiques et d'un fonctionnement plus efficace que les pla- teaux utilisé., dans la technique antérieure.
<Desc/Clms Page number 15>
La forme bombée de la pièce de fermeture infé- rieure 12, aussi bien que celle des plateaux, présente des avantages de fonctionnement en même temps qu'il procure des gains de poids et des économies de fabrioation. Ceci est vrai, bien que le problème du râclage de la boue dans la chambre 42 de conditionnement des boues diffère pratique- ment des problèmes correspondants qui se posent à propos des compartiments de clarification 21..Les quantités de boues dans la chambre 42 sont beaucoup plus importantes que dans n'importe lequel des compartiments 21; le sens de déplacement que l'on désire donner à la boue est intérieur au lieu d'être extérieur;
de plus, on désire déshydrater la boue et la concentrer au maximum au lieu d'évacuer sim- plement les particules de boue dans le conduit annulaire pour qu'elle tombe, d'une faççn continue et de dépose sur le fond. Pour satisfaire à la, dernière exigence (déshy- dratation et concentration de la boue), on donne, de pré- férence, aux râcleurs de fond 28 B la forme de couteaux, suivant la technique courante. L'avantage de fonctionnement particulier dû à la forme bombée de la pièce de fermeture 12 intervient en ce qui concerne le problème du transport vers l'intérieur de grandes quantités de boue.
Dans certaine clarificateurs à plateaux construits suivant les anciens procédés, on a rencontré des difficultés particulières dues à l'accumulation de la boue au-dessous des râcleurs de fond, On a trouvé que l'angle d'inclination relativement grand pour la courbure du fond près du bord extérieur de la pièce de fermeture inférieure bombée 12 aide réellement à surmonter cette difficulté sérieuse et embarrassante de certains clarificateurs anciens; il contribue au dépla- cement rapide vers 1 intérieur de la boue ainsi chassée de la périphérie du fond, aux endroits où autrement elle s'ac- cumulerait pour former une couche épaisse.
Il est ainsi possible de maintenir la vitesse de rotation relativement lente des râcleurs dont on a parlé plus haut, dans le
<Desc/Clms Page number 16>
compartiment inférieur 42, comme partout ailleurs.
Si l'on se reporte maintenant à la fig. 2 on voit que l'appareil qui répond à cette variante de réali- sation et qui est désigné, d'une façon générale, par le numéro 50, est représenté comme un perfectionnement de de l'appareil décrit dans la demande américaine E.M. COPP N 666.447, déposée le 1er Mai 1946. Dans ce mode de réa- lisât ion, la chambre de floculation 51 est située au- dessous plutôt qu'au-dessus du jeu de compartiments de cla- rification 21, et l'écoulement du liquide dans le conduit annulaire 22 se fait vers le haut plutôt que vers le bas.
Un tube vertical tournant 52 traverse les centres des pla- teaux 16 en forme de dôme. Un arbre vertical 53 est placé dans le prolongement du tube et est fixé à la partie su- périeure de celui-ci, son guidage étant obtenu au moyen du palier supérieur 25 ; l'ensemble, arbre supérieur 53 et tube 52 est en outre guidé par un palier 54,situé en un point convenable voisin du tube. L'arbre 53 et le tube 52 sont entrainés par le moteur 29 en même temps que les racleurs 28 montés sur le tube 52 au voisinage des plateaux 16 et au-dessus de ceux-ci.
Il existe au-dessus du jeu de com- partiments de clarification 21 un compartiment d'extraction d'écume 55 formé par une paroi cylindrique 56, un fond 57 à tête bombée et une pièce supérieure 58, également à tête bombée
Le fond 57 a été figuré comme se raccordant à un tube cylindrique formant chicane qui entoure le tube tour- nant 52 et traverse la pièce de fermeture supérieure 13 située au-dessus du premier compartiment de clarification 21 ; la partie extérieure de ce tube qui sert de chtoene est fixée à la pièce de fermeture supérieure par une ligne de soudure continue et elle descend dans le compartiment de clarification supérieur.
Le tube tournant 52 part au voisinage du sommet du compartiment 55 d'extradition de l'écume et descend
<Desc/Clms Page number 17>
jusqu'au-dessous du plateau 16 inférieur, c'est à dire jusqu'à l'intérieur de la chambre de floculation 51. Ce tube tournant comporte au moins un orifice d'introduction 59 situé à le, partie inférieure du compartiment 55 d'ex- traotion de l'écume et au moins un orifice d'évacuation 60 situé dans la ohambre de floculation 51, de préférence à la partie inférieure de celle-ci, juste au-dessus du, plateau 40 de conditionnement des boues.
La partie supé- rieure du tube tournant 52, au-dessus de l'orifice 59 tra- verse un presse-garniture 61 placé dans la pièce de fer- meture supérieure 58 du compartiment d'extraction de l'écu- me ; le moteur d'entraînement 29 est installé au-dessus de cette pièce de fermeture 58.
La mousse, l'écume et les produits analogues sor- tent en haut du compartiment 55, au moyen d'un conduit d'évacuation 62, commandé par une soupape 63. Il est avan- tageux de relier la partie supérieure du compartiment d'extraction de l'écume à une soupape atmosphérique 64.
On peut ajouter un râcleur de boue 28 S fixé au tube ournant 52, au-dessus et au voisinage du fond 57 du compar- timent d'extraction de l'écume, pour empêcher les parti- cules de boue de d'accumuler dans ce compartiment où une pareille accumulation rendrait nécessaire l'installation , d'un conduit distinct pour l'évacuation de la boue séparée avec dispositif de commande; le râoleur 28 S fait entrer tnu- tes ces particules dans l'orifice 59 et les évacue dans la chambre de floculation 51, en même temps que le liquide brut, Un conduit d'air 65 relie le haut du compartiment supérieur de tarification 21 au compartiment d'extraction de l'écume comme f iguré .
La fig. 2 montre un autre perfectionnement, re- latif à l'appareil de conditionnement des boues, qui est également applicable au mode de réalisation général de la fig. 1. Des doigts 66 d'agitation de la boue sont fixés au râoleur du fond 28 B et dirigés verticalement à
<Desc/Clms Page number 18>
partir de ceux-ci, sous le plateau 40 de conditionnement des boues. La construction générale et le fonctionnement de ces doigts sont bien connus. Dans le présent mode de réalisation, quelques uns de ces doigts sont en plus uti- lisés pour faire supporter les râcleurs de fond 28 B par le plateau 40 de conditionnement des boues qui, à son tour, est supporté par le bas du tube 52, et tourne avec celui- ci.
Des pièces d'étayage supplémentaires, tiges ou câbles
67, peuvent relier les extrémités des râcleurs de fond 28 B au rebord de la tête du plateau 40 de conditionnement des boues. Ce mode de construction présente l'avantage de sim- plifier et d'alléger les pièces support nécessaires pour les râcleurs de fond et les doigts agitateurs de la boue pourrait dont le poids d'ensemblepourrait être autrement considé- rable. Quand on utilise ce mode de construction, on dispo- se un racleur fixe 68 au-dessus du plateau tournant 40 de conditionnement des boues et au voisinage de celui-ci; ce racleur peut être avantageusement supporté par les pièces de fixation 69.
On remarquera que le clarificateur à plateau modifié 50 peut fonctionner sous pression. En d'autres termes,on peut envoyer le liquide non traité dans le tuyau d'introduction 30 au moyen d'une pompe ou d'un appa- reil analogue (non figuré); le liquide traité peut être évacué au moyen de soupapes 70 à ouverture règlable dispo- sées aux extrémités des tuyaux d'évacuation 32 ; ces sou- papes peuvent enfin se décharger dans un réservoir 71 d'ac- cumulation du liquide clarifié, situé à .'importe quel ni- veau au-dessus du clarificateur proprement dit, Sous ce rapport, l'augmentation de résistance mécanique des pièces de fermeture supérieure et inférieure, obtenue d'une façon ,,économique, au moyen de la présente invention, présente de grands avantages, en plus de ceux qu'on a déjà iniques.
Elle permet une installation semi-indépendante de l'a,ppa- reillage d'évacuation 70, 71, avantageusement séparé par
<Desc/Clms Page number 19>
un ou deux étages 72, du olarifioateur proprement dit: Les appareils 74 d'évacuation de la boue peuvent être placés près de cet appareillage 70, 71.
Cette séparation et cette semi-indépendanoe peu- vent être avantageuses à plusieurs points de vue. Par exemple, elles peuvent faciliter l'installation de l'appareil dans une usine déjà existante où le conduit 30 d'amenée du liquide doit arriver (ou bien le conduit 32 d'évacuation doit évacuer), à une hauteur déterminée.
Elles facilitent aussi le règlage des températures dans la pièce où l'.on contrôle le fonotionneàent d'un clarificateur à liquide chaud, c'est à dire auprès des appareil d'é- vacuation 70, 71 et 74. Il est souhaitable de pouvoir conserver cette chambre assez fraîche, bien qu'on main- tienne dans le clarificateur, de grandes masses de liqui- de chaud; jusqu'à présenta ce résultat était difficile à obtenir, mais la présente invention permet d'y parvenir facilement.
Si la pression qui règne dans la cuve et l'élé- vation des appareils d'évacuation 70, 71,74 sont relati- vement grandes, on préfère que les pièces de fermeture bombées, 12,13, 57 et 58 aient un rayon de courbure de raccordement dont la valeur soit environ 3 % du rayon de courbure du fond bombé, ou qu'en tous cas leur rayon de courbure soit supérieur à ce qu'on a indiqué plus haut.
Quand l'appareil de la fig. 2 fonctionne, on in- jecte le liquide brut sous pression dans le compartiment 55 d'extraction de l'écume. On retire en-63 l'écume et la mousse. Le liquide prétraité de cette façon descend par le tube 52, puis traverse extérieurement la chambre de floculation 51, où il vient en contact avec quelques-
EMI19.1
uns des dépôts des aompartiments de dlarificetion super- posés 21, tout en évitant le contact des toues définiti- vement déposées et déshydratées qui se trouvent au-dessous du plateau 40 de conditionnement des boues. Après la flo- culation qui a eu lieu dans la chambre 51, le liquide remon-
<Desc/Clms Page number 20>
te dans le canal annulaire 22, puis il se dirige vers l'inté- rieur pour pénétrer dans chacun des compartiments de clarifica- tion et y monter.
Les caractéristiques fondamentales du procédé concernant le passage du liquide sont, dans ce mode de réalisa- tion, les mêmes que celles du brevet de COPP, partiellement modi- fiées et perfectionnées par la présente invention, comme on l'a expliqué en référence avec la fig.l.
Il est évident que l'on peut apporter à ces réalisations di- vers changements, additions ou perfectionnements, comme les per- sonnes compétentes s'en rendront compte , sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention.
EMI20.1
R 1 jT s I! U I C 1 I 0 nt S .
1. Un clarificateur du type à plateaux avec un ou plusieurs plateaux qui sont constitués par de la tôle bombée.