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Appareil de filtration
La présente invention est relative à des per- fectionnements apportés aux filtres à plateaux ou dis- ques continus, du type décrit dans les patentes aux
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Etats-Unis N 1.66.13â, 1.293,555 et 1.538.980.
Ces appareils antérieurs consistent en un ou plusieurs plateaux ou disques sectionnés, formés d'un certain nombre de secteurs présentant des côtés filtrants, destinés être montés sur un arbre horizontal à orifi- ces multiples, et destinés à fonctionner à l'état par- tiellement immergé dans un mélange semi-liquide et semi- solide, appelé à être séparé par filtration, à peu près de la même manière que dans les filtres 1 tambours con- tinus ou cylindriques.
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Des éléments individuels de filtre, radiale- ment espacés et se présentant sous la forme de secteurs tronqués, habituellement au nomore de huit ou de dix, sont groupés autour de l'arbre central pour former chaque plateau ou disque sectionné complet. Par le terme "radialement espacés", on entend que les organes d'espacement, places entre chaque paire de secteurs indépendants adjacents constituant le disque, rayonnent à partir d'un centre commun situé dans l'arbre central rotatif, notamment sous forme de rayons, et que les bords de secteurs radiaux, sont situés sur une même ligne et/ou sont parallèles aux rayons en question.
L'arbre central comporte autant de conduits de filtrat qu'il y a de secteurs de plateau, disposés autour de l'axe de l'arbre et s'étendant parallèlement à cet axe. D'autre part, ces conduits de filtrat ou produit de la filtration sont reliés, de manière qu'on puisse les en détacher, aux secteurs individuels de plateau et, d'autre part, communiquent avec des ouvertures ménagées dans une soupape automatique de filtre, à l'un ou l'autre ou aux deux bouts de l'arbre central, cette soupape commandant la différence de pression qui détermine la filtration, le dépôt de tourteaux et l'évacuation de ces derniers.
Après que le tourteau ou gâteau a été déchargé d'un secteur rotatif quelconque, le secteur vide parcourt une distance définie avant d'être à nouveau complètement immergé dans le mélange non filtré et l'aspiration ou pression positive déterminant la filtration est de nou- veau exercée sur les secteurs de plateaux rotatifs successifs. Cette action doit s'effectuer sans que de l'air libre soit admis dans l'une quelconque ou toutes
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les parties intérieuresde secteurs utilisées pour la formation et le drainage des tourteaux, car, autrement, la différence de pression déterminant la filtration et le séchage serait détruite.
Par conséquent, la distance angulaire totale parcourue pendant l'enlèvement d'un tourteau et l'immersion effective de tout secteur de filtre quelconque constitue la portion de surface d'un plateau quelconque qui n'est pas utilisée pour la for- mation et l'assèchement du tourteau. Le proportionne- ment du nombre de disques ou plateaux qui est compatis ble, au point de vue économique, avec les différents diamètres de plateaux, pour que la fraction effective totale de surface formant et asséchant le tourteau reste au maximum, constitue un facteur important aussi bien avec les plateaux d'un petit diamètre qu'avec ceux d'un grand diamètre.
Dans tous les cas, la frac- tion effective totale de surface de secteur de filtre en usage effectif dépend dans une large mesure du niveau du mélange non filtré contenu dans la cuve du filtre, de la profondeur d'immersion des secteurs au-dessous de ce niveau, de l'emplacement du centre géométrique de la surface de chaque secteur au-dessous de ce niveau du bain au moment où le secteur est soumis automatiquement à la pression différentielle de filtra- tion, et de l'arc que parcourt ce centre géométrique de surface de secteur pendant l'immersion.
Cette posi- tion du centre géométrique de surface de secteur et de son arc de parcours pendant l'immersion détermine la longueur ou la durée du cycle de formation du tourteau ou gâteau, Tous les secteurs compris entre l'enlève- ment du tourteau et cette profondeur d'immersion sont nécessairement neutres.
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En raison de ce que la fraction de tour complet du plateau quelconque qui est rendue nécessaire par le drainage, le lavage ou le séchage du tourteau, demande plus de temps que pour la formation du tourteau, et qu'un ou même deux des secteurs doivent être hors de service pendant l'enlèvement du tourteau et la course à blanc qui suit, le niveau du mélange non filtré ne doit pas être porté trop haut sur l'arbre central des filtres continus de ce genre. Les trois opérations que constituent le dépôt, le drainage et la décharge du tourteau dans les filtres de ce genre sont solidaires les uns des autres pour la totalité du plateau rotatif et sont commandées par la soupape automatique. Quelle que soit la mesure dans laquelle peut varier la vitesse du plateau, la durée de ces fonctions les unes par rap- port aux autres ne saurait varier.
Cette variation est, dans une large mesure, fonotion du niveau d'immersion du mélange non filtré qui se trouve dans la cuve et sur les plateaux. Comme le succès économique de ces fil- tres exige que le tourteau sortant du filtre soit suf- fisamment épais et sec pour être enlevé automatiquement des secteurs du plateau, la formation correcte du tour- teau et le drainage prennent la plupart du temps et des facteurs de surface. Or, comme il a été dit ci- dessus, il faut plus de temps pour drainer correctement le tourteau que pour former celui-ci, surtout lorsque l'humidité normale résiduelle du tourteau doit être déplacée par lavage au jet à l'aide d'un autre liquide, après que le tourteau a quitté l'état d'immersion et avant qu'il soit de nouveau asséché et déchargé.
Comme un niveau d'immersion bas, c'est-à-dire franchement au-dessous de la ligne centrale horizontale
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de l'arbre rotatif et du plateau, entraine un séchage et/ou un arc de lavage plus longs, sur tous les filtres rotatifs continus, ceci a fortement handicapé l'adoption des filtres à plateaux ou disques continus-types dans certains domaines de la filtration industrielle, unique- ment par ce qu'une faible immersion signifie un très court cycle de formation des tourteaux, avecpour résul- tat que le tourteau mince déposé sur les surfaces des secteurs se tasse et s'assèche rapidement, mais est trop mince pour pouvoir être raclé et déchargé rapidement du milieu filtrant gonfla des secteurs rotatifs.
Tant qu'un tourteau de filtre n'a pas une certaine épaisseur de structure de corps feutrée ou enchevêtrée et un certain degré de sécheresse, il ne saurait être détaché par parties intégrales, entièrement exemptes des agents fil- trants, en laissant ainsi l'agent filtrant initial aussi clair que possible. S'il en était autrement, ledit agent s'encrasserait rapidement sous l'effet du râclage effec- tué par les organes d'enlèvement des tourteaux ou gâteaux et toute la surface du plateau ne tarderait pas 1 être mise hors d'usage.
Si on le compare à ces filtres continus à plateaux ou disques types, le présent perfectionnement apporté aux filtres à plateaux rotatifs continus, fonc- tionnant par le vide et la pression, supprime l'incon- vénient qui s'opposait à l'adoption, sur une vaste échelle, des filtres en question, c'est-à-dire que le présent perfectionnement permet de donner une plus grande épaisseur au tourteau, avec le même niveau d'immersion, ou même un niveau plus bas, dans les mêmes conditions de différence de pression, avec le même nom- bre de secteurs pour chaque plateau,pour la filtration de matières du même genre.
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Une forme d'exécution de l'invention, donnée à titre illustratif, est représentée sur les dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une coupe prise suivant la ligne 1-1 de la figure 8 montrant en 'élévation un plateau ou disque formé de segments, conformément à l'invention.
La figure 3 est une coupe analogue d'un appareil antérieur, représenté dans le but de permettre une compa- raison rapide.
La figure 3 est un graphique qui montre le rapport géométrique des cordes définissant les oords latéraux des segments de plateaux, conformément à la figure 1.
La figure 4 est un graphique qui montre un mode de fabrication de deux segments de drainage de filtrat ou organes de filtration, applicable aux présents segments de filtre,
La figure 5 est une vue, à plus grande échelle, d'une partie de la structure qui est représentée à la figure 1, montrant une forme de segment et de dispositif de fixation.
La figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 5.
La figure 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 5.
La figure 8 est une vue, partie en plan et partie en coupe horizontale, de l'appareil selon la présente invention.
La figure 9 est une vue analogue à celle de la figure 5, montrant partie en coupe et partie en élévation une autre forme de segment et de dispositif de fixation, et,
La figure 10 est une coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne 10-10 de la figure 9,
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La nature du présent perfectionnement ressor- tira clairement d'une étude comparative des figures 1 et 2, dans lesquelles le niveau supérieur ou d'immersion, représenté par le pointillé horizontal "L", du mélange destiné à être soumis à la filtration, est identique dans les deux cuves, 11 et 11', du filtre perfectionné, figure 1, et du filtre-type, figure 2.
Cela veut dire que, dans les deux cas, le niveau d'immersion L se trouve à la même distance a au-dessous de la ligne horizontale qui passe par le centre de l'arbre central rotatif de chaque filtre,, et que les plateaux ou disques D du système per- fectionné et du système-type comportent le même nombre, dix dans le présent cas, de secteurs ou éléments filtrants, et la même surface par plateau.
Comme il importe, au point de vue d'un fonctionnement efficace du présent appareil, de maintenir le niveau normal d'immersion L à. une distance définie a au-dessous de la ligne centrale c, les figures 1 et 8 montrent les moyens qui sont employés pour obtenir ce résultat, Dans ces figures, ceux-ci consistent en un tuyau de trop-plein 11' qui s'étend de bas en haut dans la cuve 11, à travers une ouverture à joint hermétique qui est ménagée sur le côté de l'arbre 12 et dont l'extrémité supérieure débouche au niveau L, et qui est destinée à évacuer de la cuve, par un collecteur 80, la matière non filtrée en excès.
La matière peut entrer dans la cuve 11 par un ou plusieurs tuyaux 81, en communication avec la cuve, au-dessous de l'arbre central et entre les plateaux, Il peut n'y avoir qu'un seul tuyau de trop-plein 11", lorsqu'il n'y a qu'un seul plateau, ou bien lorsque l'ap- pareil comporte des plateaux multiples, comme dans le présent cas, des tuyaux de trop-plein analogues 82 peuvent être placés entre les plateaux, à un niveau uniforme.
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Dans les vues en coupe, représentées à titre illustratif aux figures 1 et 3, les arbres centraux et les plateaux tournent dans le sens contraire à celui du mouvement des aiguilles d'une montre, comme l'indiquent les flèches curvilignes et e' sur les deux plateaux,
A la figure 2, qui montre la construction- type à plateaux dans la cuve du filtre, l'arbre rotatif du filtre, et un plateau ou disque monté sur ce dernier, le plateau D' se compose de dix secteurs 1' à 10'.
Comme il a été dit ci-dessus, chaque élément de plateau consiste en un secteur tronqué parce que : a) chaque secteur est délimité, des deux côtés, par des tiges radiales d'espacement qui, par définition, constituent essentiellement des rayons du plateau rotatif, les secteurs étant, par conséquent, radialement espacés. b) La ligne centrale b' de chaque secteur passe par le centre de l'arbre rotatif du filtre. c) L'extrémité intérieure de chaque secteur est tronquée et les bords radiaux ou côtés de chaque secteur sont d'égale longueur.
Par conséquent, le centre géométrique de la surface, G', de chaque secteur coïncide avec la ligne centrale radiale de chaque secteur.
L'aspiration ou la pression différentielle de filtration ne peut être appliquée eu secteur tournant 10', qui vient juste d'être débarrassé de son tourteau, avant que ce secteur ne soit complètement immergé, c'est- à-dire dans l'état qu'indique la position du secteur 1'.
Cette position d'immersion complète est déterminée en réalité par ce fait que le coin supérieur d' du secteur l'arrive à être fermement et complètement submergé dans
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le bain de boues, c'eat-a.-dire, dans la pratique, à
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environ 25 millimètres au-dessous de la surface supérieu- re du mélange non filtré, que l'on désigne ici sous le nom de niveau d'immersion et qui est représenté par le pointillé L. Au moment où ce coin est franchement sub- mergé, le centre géométrique de la partie de secteur, G', de chaque secteur successif tronqué est matérielle- ment submergé le long de l'arc ' que décrit nécessaire- ment le centre réel de la surface du plateau.
Dans l'exemple classique de construction de plateau et de secteur-type qui est représenté à la figure 2, le restant d'arc que peuvent parcourir le centre géométrique G' du secteur l'ainsi que ses successeurs, pour former un tourteau ou gâteau, après immersion complète du coin de secteur e' et avant que ledit centre géométrique émerge du bain de boues, est de 97 degrés. Aux différents niveaux d'immersion parfaite du bain, au-dessous de la ligne centrale horizontale de l'arbre rotatif et du sommet tronqué des secteurs de plateaux, cet arc de parcours est, comme on l'a fait remarquer précédemment, déterminé davantage par le dernier coin de chaque sec- teur submergé, que par la position réelle du centre géométrique de surface de secteur.
Dans le système de plateau perfectionné, qui est représenté à la figure 1, tel n'est pas le cas. Ici il n'est pas fait usage de divisions de sec- teurs réelles sur la surface circulaire du filtre à plateaux, pour constituer chaque plateau complet. On emploie des segments de plateaux triangulaires présent tant des bords latéraux qui correspondent à des lignes convergeant vers un point nettement excentrique par rapport au centre de l'arbre rotatif et des plateaux.
Ce point est déterminé dans une large mesure par la
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situation du niveau moyen L du bain de mélange non filtré, au-dessous de la ligne centrale horizontale ou axe de rotation de l'arbre et du plateau. L'angle de conver- gence pour les bords convergents est déterminé néces- sairement par le nombre de secteurs dans le plateau- type et par le nombre de segments dans le présent pla- teau perfectionné. Cet angle est le même pour les plateaux ou disques ayant le même nombre, n, de sec- teurs ou segments, à savoir 360 chaque, ou 36 degrés n , dans les cas représentés aux figures 1 et 2.
Toutefois, dans la construction-type des plateaux, los 360 degrés n sont espacés à égales distances entre N rayons vrais du plateau ou disque, et dans la présente construction, les 360 degrés successifs sont espacés à. égales dis - n tances à partir du niveau moyen supposé L du bain non filtré, ou d'une ligne sensiblement parallèle à ce niveau, ladite ligne constituant nécessairement une corde du plateau ou disque, plutôt qu'un rayon ou un diamètre réel de celui-ci.
En se référant plus particulièrement à la construction qui est représentée à la figure 8, 12 désigne un arbre comportant des sections annulaires 13, des pièces d'espacement 14 et des paliers 15 et 16.
L'arbre est pourvu de dix conduits longitudinaux 17, disposés à, égales distances les uns des autres autour de l'axe de l'arbre et les diverses sections 13 sont tenues assemblées au moyen de boulons 18 qui passent à travers un épaulement du palier 15 et un chapeau ob- turateur qui fait partie du palier 16. Le bord supérieur de la cuve est garni de cornières et sur celles de ces dernières qui sont désignées par 19 et 20 se trouvent des portées fixes 21 et 22 pour les paliers 15 et 16.
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Sur le palier 15 est calée une roue à vis sans fin 23 susceptible de venir en prise avec une vis sans fin 23' pour actionner l'arbre à. la vitesse voulue et le faire tourner, ainsi que les segments de plateau ou disque S des figures 1, 3, 5 et 9, dans le sens de la flèche curviligne $. qui est représentée à la figure 1, lequel sens, pour être plus spécifique, doit toujours être dans le sens de convergence des bords des segments,, Dans le présent cas, la roue à, vis sans fin 23 est actionnée dans le sens contraire à. celui du mouvement des aiguilles d'une montre par un moteur 83, relié par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 84 à la vis sans fin 23'.
Les passages 17 se prolongent à travers une plaque d'usure 24 fixée à l'extrémité du palier 15. Le chiffre de référence 25 désigne une soupape automatique fixe qui est maintenue élastiquement contre la plaque d'usure par un ressort de compression 26 monté sur un axe 27. La soupape 25 régit la mise en communication des conduits de filtrat successifs avec la pression différentielle de filtra- tion,
Les plateaux ou disques de filtre, désignés d'une manière générale par la lettre de référence D, sont supportés par les sections annulaires 13.
La partie de la cuve 11 dans laquelle les plateaux mon- tent s'étend d'une façon ininterrompue d'un coté à. l'autre, alors que, du côté de la descente, la cuve comprend un branchement distinct 29 pour chaque plateau de filtre, les branchements étant séparés par des es- paces 30. Sur une cornière 31 qui s'étend le long des extrémités extérieures des branchements sont montés des râcloirs 32 et 33 pour chaque plateau. Le tour- teau détaché tomber travers les espaces 30.
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Dans le dispositif qui est représenté à la figure 5, la section annulaire 13 est pourvue de pattes 34 disposées en un point adjacent à chaque passage 17 et présentant des trous 35 dans lesquels sont logées les extrémités amincies des rayons 36 fixés par des écrous 37. Les rayons sont espacés à égales distances et sont placés dans un plan commun, perpen diculaire à l'axe de la section annulaire. Ces rayons forment des tangentes d'un cercle concentrique par rapport à la section annulaire; ces tangentes, dési- gnées par T à la figure 3, s'intersectent pour déli- miter un polygone P, également concentrique à, la section annulaire.
Entre les tiges sont supportés les segments de filtre S qui comprennent un bâti formé de rigoles 38, 39 et 40, assujetties ensemble de manière à pou- voir être introduites entre des rayons adjacents, la rigole 38 s'appuyant contre le rayon d'entrée, la rigo- le 40, contre le rayon de sortie, et la rigole 39 étant sensiblement perpendiculaire à la rigole 38. Les rigo- les ou parties en U sont tournées vers l'intérieur et les faces extérieures des rigoles longitudinales con- vergentes sont légèrement cannelées dans le sens lon- gitudinal, comme on le voit à la figure 7, pour pouvoir s'engager avec les rayons.
Le bâti supporte, pour l'agent filtrant, des fonds qui consistent en un certain nombre de pièces plates 41 pourvues de canne- lures de face 42, figures 6 et 7, lesquelles peuvent être perpendiculaires à la rigole 38, comme représen- té. La pièce 41, qui est adjacente à la rigole 39, peut être à feuillure pour lui permettre de se loger dans la rigole, de la manière qui est représentée à. la figure 6, en laissant un espace 44 pour l'écoule-
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ment.
Les extrémités des fonds sont feuillées d'une manière analogue pour pouvoir s'engager dans les parties 38 et 40 du bâti, en laissant, pour l'écoule- ment, des espaces 45, figure 7, qui sont en communi- cation avec l'espace 44, Comme le montre également la figure 7, les bords des fonds sont amincis entre les nervures 42, de manière que les rigoles qui se trouvent entre ces dernières puissent déboucher dans les passages d'écoulement, comme cela est indiqué en 45.
Un col de sortie 46, figure 5, déborde de la rigole 39 parallèlement au rayon d'entrée 36 et est destiné à buter contre une rondelle 47 prévue sur une surface 48 de la bague 13 qui est perpendi- culaire au rayon d'entrée 36, La rondelle entoure un trou ou alésage 49, coaxial au col 46 et menant dans un conduit 17, un mamelon 50 étant serti dans le trou et s'emboîtant dans l'extrémité du col 46.
Le bâti portant les pièces de fond 41 est recouvert d'un organe filtrant ou toile 51, Chaque segment de filtre S est maintenu en position entre des rayons adjacents, son col de sortie étant pressé contre une rondelle 47 par un doigt de serrage 52 comportant un bossage 53 muni d'un trou recevant l'extrémité d'un rayon qui y est fixée par un écrou 54. Comme on le voit sur les dessins, le doigt 53 bute contre un crampon distinct 55, bien que celui-ci puisse être omis, si on n'en a pas besoin.
Le doigt de serrage, avec ou sans le crampon 55 peut être uti- lisé pour maintenir les pièces 41 dans le bâti en usage; mais, pour avoir un segment qui puisse être manipulé rapidement en vue du rhabillage, les pièces sont de préférence percées de manière à pouvoir rece-
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voir une tige 57 qui est fixée, par une de ses extré- mités, perpendiculairement à la rigole 39, et sur l'autre extrémité de laquelle est vissé un écrou 57' logé dans un élargissement d'orifice à fond plat formé dans la pièce de fond extérieure extrême.
Lorsqu'il est fait usage de tiges, telles que 36, pour maintenir, de façon à pouvoir les en détacher, les segments perfectionnés en position sur l'arbre central rotatif, ces tiges sont néces- sairement dirigées ou recourbées d'avant en arrière, à partir du sens de rotation vers l'arbre central, c'est-à-dire sont fixées, à dessein, à l'arbre central sur la même ligne que les cordes successives et sont, par conséquent, tangentielles à un cercle concentrique par rapport au centre de l'arbre et chaque orifice de drain de segment de filtre 46 est également tangen tiel à un cercle disposé concentriquement par rapport au centre de l'arbre central, parallèle à un des deux bords de segment convergents, par conséquent,
paral- lèle à la ligne centrale d'une des tiges ou rayons tangentiels 36 et pénétrant dans ce sens dans chaque conduit de filtrat 17. Ces conduits de filtrat sont, comme dans la construction-type, espacés à égales distances suivant un cercle qui entoure l'arbre cen- tral et qui est concentrique au centre dudit arbre.
Toutefois, dans le présent perfectionnement, chaque orifice de branchement 49, figure 5, communiquant avec son segment de plateau respectif, est dirigé, de manière à s'éloigner du centre de l'arbre, sous un angle conve- nable pour venir à l'alignement de l'orifice de drainage de segment 46.
Une telle construction de segment de plateau et un tel ensemble de plateau sont établis à dessein
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de manière à amener le centre géométrique de la surface de chaque segment matériellement plus près du niveau de surface L du mélange non filtré, au moment de l'immer- sion complète, que c'est le cas avec la construction- type de secteurs et de plateaux. Les avantages que l'on réalise avec cette modification nouvelle sont sensibles et d'une grande importance au point de vue économique, comme cela va être démontré présentement.
Etant donné que, dans le système perfec- tionné, les bords latéraux convergents de chacun des n segments sont tout d'abord déterminés par le niveau L du mélange non filtré qui coupe les cordes en travers de la partie submergée du plateau dans les positions successives du disque ou plateau, ces cordes succes- sives, qui forment les contours des segments ne sont pas seulement tangentielles à un cercle qui circonscrit l'axe de rotation du plateau, mais les sommets intérieurs des triangles de cordes successifs décrivent entre leurs points d'intersection successifs un polygone P de n côtés, concentrique à l'axe de rotation des disques ou plateaux et laissent un espace pour le passage de l'ar- bre central.
Ce dispositif est représenté à la figure 3 dans laquelle l'analyse géométrique du disque ou plateau à. dix segments montre les cordes d'intersection.
Bien que le centre géométrique de surface des présents segments triangulaires soit un peu plus près du plus long des deux bords convergents, il est, dans tous les cas, nettement plus près de la corde au niveau L du mélange non filtré, au moment où chaque segment est complètement immergé dans ce mélange, qu'avec l'ancien système de secteurs-type. On s'en rendra compte facilement en examinant les figures 1 et 2.
Cet avantage est dû à ce fait que le sommet des présents segments triangulaires, ores de l'orifice de sortie de
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filtrat 46 de chaque segment, bascule d'avant en arrière du conduit de filtrat 17 et que la base curviligne périphérique Sb de chaque segment triangulaire se trouve ainsi soulevée et amenée plus près du niveau L du bain, au moment de l'immersion complète d'un segment unique quelconque, que c'est le cas avec chaque secteur radial dans la construction type. Dans le présent per- fectionnement, ceci soulève tout le bord de segment Se et, par conséquent, le centre géométrique de la surface G de filtre à segments, pour les amener plus près du niveau L du bain, au moment de l'immersion complète.
Tel n'est pas le cas dans l'ancienne construction dans laquelle l'immersion complète des secteurs individuels de disques ou plateaux dépend davantage de l'immersion du coin de secteur tronqué final d'.
Dans le filtre à plateaux de l'ancien système, l'action qui consiste à obliger le bord de secteur radial Se* (voir la figure 2) à venir se placer parai-. lèlement au niveau L du bainde mélange non filtré, au moment de l'immersion, ne peut s'accomplir, sans que le niveau L soit suffisamment élevé pour être sur le même plan que, ou légèrement au-dessus de, la ligne horizontale ç passant directement par le centre de l'arbre rotatif et du plateau. Cela aurait pour résultat de présenter deux inconvénients bien définis, à savoir : a) Une trop grande surface de disque ou plateau est immergée pendant la formation du tourteau et une surface trop petite demeure pour l'assèchement et/ou le lavage par injection ainsi que le drainage du dépôt de tourteau accru.
Comme il a été dit ci-dessus, les filtres continus de ce genre exigent plus de temps pour le drainage et le séchage des tourteaux sur les secteurs rotatifs que
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pour la formation des tourteaux; il y a, par conséquent, plus de secteurs ou segments hors d'immersion qu'il y en a qui sont immergés.
En outre, un et parfois deux secteurs doivent être hors d'immersion pour permettre l'enlèvement du tourteau et sont, par suite dans l'inac- tion, en ce qui concerne la formation du tourteau et le drainage. b) Une immersion aussi forte des disques ou plateaux nécessite également une plus grande élévation du râcloir 33', pour l'enlèvement des tourteaux, au- dessus de la ligne centrale horizontale de l'arbre rota- tif et des disques, dans le but d'empêcher que du mélange non filtré ne déborde de la cuve à l'endroit des extré- mités inférieures de ces râcloirs, là où ceux-ci sont inclinés vers l'arbre central. Cette élévation, à son tour, diminue la surface de disque non immergée, et, par suite, tant la surface que le temps exigés pour le lavage et/ou le drainage et le séchage ainsi que la décharge des tourteaux.
En d'autres termes, un niveau d'immersion aussi élevé est nettement nuisible au fonctionnement des filtres de ce genre.
Le système de disque ou plateau qui fait l'objet de l'invention a pour résultat de permettre su centre géométrique de surface de chaque disque complè- tement immergé de parcourir un arc d'immersion plus long, pendant la formation du tourteau, que dans l'ancien système, sans qu'il faille recourir à une aussi grande immersion du disque. Comme on l'a fait remarquer précé- damnent et cornue il est décrit ici, le niveau d'immer- sion est, dans le présent système, maintenu à dessein bien au-dessous de la ligne centrale horizontale du disque ou plateau et de l'arbre central.
Dans l'exemple du présent système qui est représenté à la figure 1, le
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centre géométrique de surface de segment parcourt un arc de 1200, à l'état d'immersion, avant de sortir du bain de boues. En d'autres termes, le parcours effec- tif moyen est, avec le segment de disque perfectionné, et si on emploie 10 disques et le même niveau d'immer- sion, plus de 25 % supérieur à celui de l'ancien système comportant dix secteurs de disque, sans compter que la course et le temps de drainage du tourteau sont identiques dans les deux cas.
Il est peine nécessaire de procéder à l'analyse graphique de ce fait, si on examine, dans les deux figures 1 et 2, les éléments de disques 10 et 1 à 4, inclusivement; Dans le système perfec- tionné, le segment 10 est entièrement sorti de l'état d'immersion et termine juste la décharge du tourteau, tandis que les segments 1, 2, 3 et la majeure partie du 4 sont immergée, alors que, avec le système-type qui est représenté à la figure 2, le secteur 9' termine juste la décharge du tourteau, tandis que la majeure partie du secteur 10' est immergée, mais ne peut être soumise à la filtration, et les secteurs l', 2', une majeure partie de 3' et une légère partie du 4' sont immergés.
Bien que chaque filtre débute avec un support perméable ou poreux pour l'interception des matières solides du tourteau et que, dans la littérature sur la filtration, ce support soit appelé base de filtre, agent ou milieu filtrant, ou septum, le milieu de filtre ou agent filtrant, pour toute l'opération de formation du tourteau, se compose de cet organe filtrant et de support et c'est sur celui-ci qu'est amassé le tourteau ou gâteau de matière solide. Au bout d'une courte période de temps, le tourteau de matières solides accumulées
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devient le milieu ou organe filtrant réel. La pression différentielle détermine l'écoulement du filtrat en même temps que le tassage des matières solides dans le tour- teau.
L'accroissement des dépôts solides et le tassage allongent les canaux vides de filtrat dans le tourteau et en diminuent les dimensions au-dessous de celles qui existent dans le mélange non filtré. Ce phénomène ne tarde pas à freiner tout nouvel écoulement de filtrat, Ce freinage ou étranglement constitue la résistance op- posée par le tourteau à la filtration et, dans la plupart des cas, dépasse rapidement la résistance du milieu de filtration et de support.
Dans les filtres continus du genre de ceux qui sont décrits ici, l'épaisseur ini- tiale du tourteau et sa résistance sont en réalité de la plus grande importance* C'est pourquoi le présent pro- cédé, qui consiste à augmenter la période initiale de formation du tourteau, non seulement permettra d'obtenir un tourteau plus lourd et d'une épaisseur plus uniforme que celui que donne un filtre 1 disques ou plateaux de l'ancien système, mais, comme conséquence, permettra, par unité de surface du milieu filtrant, de tirer des matières solides du tourteau une plus forte quantité de filtrat, lorsqu'il s'agira de drainer ou assécher des matières qui, normalement, présentent une assez grande résistance à l'écoulement.
En plus de l'avantage matériel qu'offre l'ac- croissement du cycle de formation du tourteau, dans les filtres de ce genre, le présent perfectionnement présente encore d'autres avantages sous le rapport du fonctionne- ment et de la construction. Comme cela a déjà été démontré, le filtre à disques ou plateaux de l'ancien système exige, pour assurer la formation du tourteau, une plus grande profondeur d'immersion que le présent
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système. Dans tous les filtres de ce genre, le point d'application automatique de la pression différentielle de filtration est commandé par un pont d'interception placé dans la soupape automatique, normalement fixe, qui commande l'ouverture des conduits de filtrat successifs, à l'extrémité de l'arbre central.
Comme ladite soupape est bien connue dans les milieux indus- triels, on l'a indiquée en 25, sans donner de détails, la figure 8 des dessins. Avec une plus forte immer- sion dans le bain, le pont d'interception de cette soupape peut tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, vers la gauche, et être assujetti en position de manière à permettre à la filtration de s'amorcer plus tôt eu'avec le niveau qui est indiqué aux figures 1 et 2. Lorsque l'immersion dans le bain est plus fai- ble que celle qui est indiquée dans ces figures, le pont se meut dans le sens opposé.
Etant donné le fait que l'immersion complète d'un quelconque des secteurs de l'ancien système de disque de filtre dépend de l'immersion du coin de de chaque secteur, une augmentation relativement grande du niveau d'immersion L est nécessaire pour pouvoir déplacer toute matière de ce coin d' vers la gauche et réaliser ainsi un gain dans le cycle de formation du tourteau. Comme on l'a déjà fait remarquer, une telle augmentation dans l'immersion signifie un raccourcis- sement anormal de la durée de drainage du tourteau.
C'est tout le contraire qui se produit avec le présent système de disque, car, ici, un très léger déplacement vers la gauche du pont ramasseur placé dans la soupape automatique soulève le coin de gauche Sc et le centre géométrique de la surface G du segment de disque ou plateau 1 s'immerge complètement. Il s'ensuit que
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le présent système perfectionné est moins sujet à des variations du niveau de commande adopté pour la filtra- tion générale, telle qu'elle est pratiquée couramment.
Ce qui présente le plus d'importance à cet égard, c'est que le présent système perfectionné permet à un filtre de fonctionner à un niveau d'im- mersion plus bas et, par conséquent, avec un arc de lavage de tourteau et/ou de drainage plus long, hors d'immersion, qu'avec un disque de l'ancien système comportant une surface et un nombre de secteurs équiva. lents. Par exemple, dans le cas de matières à. filtra- tion plutôt libre, le pont de soupape de commande automatique peut, avec le système perfectionné, tourner dans le sens contraire à. celui du mouvement des aiguil- les d'une montre et le centre géométrique de la surface de segment 1 descend alors, dans l'immersion, à un point plus bas avant que son conduit de filtrat 17 soit ouvert ou soumis à l'impulsion de filtration.
Une telle baisse signifie une baisse équivalente possible dans le niveau des boues de la cuve 11, un gain dans l'arc de séchage, et, par conséquent, dans la durée du drainage ou du séchage. Il est évident que le niveau L du bain ne peut tomber que d'une quantité suffisante pour assurer une immersion complète des extrémités intérieures des segments formant un tourteau et il y a bien plus de marge, sous ce rapport, avec la présente construction qu'avec celle du filtre avec disques de l'ancien système.
Avec le même niveau d'immersion et le même nombre de disques de filtre, si on place les présents segments triangulaires de manière que le bord de chaque segment qui est pour être immergé soit sensi- blement parallèle au niveau des boues qui, de son côté est tangentiel à un cercle concentrique au centre de
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l'arbre rotatif de filtre, on peut augmenter la distance a,, au-dessous de la ligne centrale ç, figure 1, dans toutes limites économiques voulues, tout en obtenant le meilleur parcours de surface de segment, à l'état immergé.
En outre, dans l'ancienne construction, le raccourcissement des secteurs de disques de filtre tronqués, pour permettre au disque d'opérer à un niveau d'immersion plus bas et avec un arc de séchage plus long, nécessite l'enlèvement d'une surface de disque plus totale, sur tout le diamètre du disque, que ce n'est le cas avec la présente construction perfectionnée. Comme il sera démontré ci-après, le présent système d'arbre central est construit de telle façon que les anneaux en fonte 13 supportant les segments peuvent être inter- changeables et être remplacés par d'autres, en vue de diminuer ou augmenter, si on le désire, la distance a¯ pour assurer une immersion complète des segments.
Dans la construction des disques de l'ancien système, l'orifice de drainage de chaque secteur est nécessairement au centre de chacun de ceux-ci. De même, chaque secteur est maintenu fermement en position sur son conduit de filtrat correspondant 17', dans l'arbre central, au moyen de deux des tiges radiales, de leurs crampons et des écrous placés sur leurs extrémités exté- rieures. Il faut donc deux tiges radiales et leurs cram- pons pour assujettir un secteur en position sur l'arbre central. Si on se réfère aux figures 1 et 5 des dessins, on remarquera que, bien que chaque segment de disque soit situé entre deux tiges tangentielles 36 et que les tiges servent au même but que dans l'ancien filtre à disques ou plateaux, il n'y a, en réalité, qu'une seule tige et son écrou 54 pour assujettir chaque segment en position, dans le présent système.
Il s'agit ici de
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la tige 36 qui est parallèle à la fois au bord 33 du râcloir d'enlèvement du tourteau et à la ligne centrale du tuyau 46 de drainage du segment appartenant à 1-'unique tige tangentielle en question. Le crampon de poche 55 (figure 5) qui sert à empêcher la formation de tourteau sur la périphérie extrême du disque de filtre et, habituellement, à fermer hermétiquement les extrémités des poches de tissu qui sont employées le plus souvent pour couvrir chaque segment, de même que le crampon de segment 52, peuvent constituer des pièces distinctes, comme dans l'ancienne construction.
Toutefois, dans le système perfectionné, les deux crampons 52 et 55 appar- tenant à chaque segment individuel sont serrés et assu- jettis en position en serrant l'unique écrou 54 appar- tenant à la tige tangentielle qui parallélise la ligne centrale de conduit de sortie 46 du filtrat de chaque segment individuel ainsi assujetti. Chaque conduit de sortie 46 s'adapte librement sur un maelon 50, fixé dans l'orifice de branchement de filtrat 49, conduis sant au collecteur de filtrat 17 de l'arbre central et est assujetti contre une rondelle 47 au moyen de l'écrou de tige tangentielle 54 et des crampons 52 et 55. Si on le désire, les crampons de secteur et de poche 52 et 55 peuvent être rendus solidaires l'un de l'autre dans le présent système perfectionné.
Les segments de disques perfectionnés peuvent être construits avec les mêmes matériaux que ceux qui sont utilisés dans les filtres-types. Le milieu filtrant est habituellement fabriqué en un tissu solide, relati.- vement poreux, formé de diverses matières en fibres or ganiqu es, métalliques ou minérales.
Oes tissus doivent, dans tous les cas, être supportés par la structure même des secteurs, laquelle doit être rigide et comporter
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les canaux de drainage du filtrat et les conduits pour guider le liquide filtré, avec le minimum de résistance à l'écoulement, vers les orifices de sortie de filtrat 46 et les conduits 17, Que la structure de support du milieu filtrant, cannelé ou rainure de toute autre manière, soit en métal, en matière plastique, ou en bois ondulé, monté dans un châssis convenable pour l'assemblage des secteurs, il n'en est pas moins vrai que ces parties permanentes et leurs montures échan- geables sont, dans le présent système perfectionné, d'une construction plus économique que ceux de l'ancien système.
Il suffit pour s'en rendre compte d'examiner la figure 4 qui montre un schéma de la forme basique de deux pièces de tissu ou matière employées, soit comme fond permanent de drainage de secteur, sous le milieu filtrant, soit pour constituer le milieu fil- trant lui-même. Les deux pièces et V, formant les segments triangulaires tronqués, sont formées d'un morceau de tissu avec diagonale R, en gaspillant le minimum de matière. Lorsqu'il doit être fait usage de bandes de bois cannelées, un certain nombre d'entre elles, de longueur identique, seront placées côte à côte, de manière à. former le rectangle complet de la figure 4, dont les cannelures s'étendront dans le sens horizontal ou vertical, puis coupées en biais, comme l'indique le pointillé R, pour former le fond voulu de deux segments de disque.
Il en sera de même de la coupe ou taille du tissu constituant le milieu filtrant, en largeurs de tissu types. Le bord exté- rieur de chaque segment peut être établi de manière à être parfaitement droit, comme l'indique le pointillé du segment 8 de la figure 3, ou bien curviligne, c'est-à-dire sous la forme d'un arc bien circulaire,
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comme le contre le reste des segments de disque dans cette figure et à la figure 1.
En raison du fait que les tiges tangentiel- les du présent perfectionnement, comme le montre la figure 5, sont nécessairement parallèles à chaque canal ou tuyau 46 de drainage du segment, elles peuvent également être situées sur la même ligne que la ligne centrale dudit conduit de drainage, comme on le voit à la figure 9, Cette construction augmente légèrement la surface totale de filtre de chaque disque ou pla- teau complètement assemblé et permet, d'une façon sûre, non seulement d'utiliser une tige tangentielle pour assujettir fermement chaque segment en position sur l'arbre central, mais, ce qui est de la plus haute importance, permet d'enlever et de remplacer n'importe quel segment individuel du disque complet, en dévis- sant simplement une seule pièce laquelle peut être distincte de la tige,
comme à la figure 5, ou faire corps avec cette tige, comne à la figure 9. On peut alors enlever n'importe quel segment, et le remplacer par un segment fraîchement paré, sans même avoir à desserrer les écrous de l'un quelconque des segments adjacents.
Après remise en place, on serrera de nouveau l'écrou appartenant au segment qui a été remplacé. Cette façon d'opérer est impossible avec le filtre à disques de l'an- cien système dans lequel, comme il a été dit précédem- ment, deux tiges radiales voisines et leurs écrous sont nécessaires pour assujettir un secteur intermédiaire en position sur l'arbre central.
Dans le dispositif des figures 9 et 10, les rayons 58 des segments de filtre, servent eux-mêmes de conduits de drainage et sont, à cet effet, constitués par des longueurs de tuyau. La pièce annulaire 59, qui
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correspond à la pièce annulaire 13 décrite précédemment, présente des ouvertures 60 qui font partie des conduits de filtrat de l'arbre. Extérieurement aux ouvertures 60, l'anneau 59 est pourvu d'un épaulement plat 61 dans les plans tangents à un cercle commun concentrique à l'anneau.
Celui-ci est pourvu de trous 62 perpendiculaires aux bords 61 et débouchant dans des ouvertures 60. L'anneau est pourvu, sur le même axe que les trous 62, de trous ta- raudée plus petits 63, prévus sur les côtés opposés aux trous 60. Dans les extrémités extérieures des trous 62 sont sertis des mamelons de centrage 64 entourés de rondelles 65. Les mamelons s'emboîtent dans les extrémités intérieures des rayons 58, les bords internes de ces derniers étant perpendiculaires aux axes des rayons, pour venir en contact avec des rondelles 65.
Des manchons métalliques 66, travers lesquels passent des tiges 67, disposées sur le même axe que les rayons et les mamelons, sont vissés, soudés ou brasés dans l'extrémité extérieure des rayons 58, chacune de ces tiges présentant un bout pointu fileté, susceptible de s'engager dans un trou 63 et comportant une tête polygonale 68, au moyen de laquelle la tige peut être serrée et qui bute contre une rondelle de bougie d'allu- mage 68' montée sur le manchon 66 en pressant l'extré- mité interne du rayon contre la rondelle 65. Le rayon tubulaire 58 et le mamelon 64 présentent les dimensions voulues pour laisser un ample espace d'écoulement autour de la tige 67 et, dans le même but, les ouvertures 60 peuvent être à trou carré, comme représenté.
Un canal 69, en communication avec une ouver- ture mortaisée 70 du tube 58 est fixé à chaque rayon tubulaire, perpendiculairement à celui-ci . Au canal 69 est ajouté un canal 71, rainuré légèrement dans le sens
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longitudinal, comme cela est indiqué en 72, figure 10, et destiné à s'appliquer le long du et contre le rayon du segment suivant, lorsque le rayon auquel il est asso- cié est assujetti en position. Les pièces de fond 73 sont fixées dans le bâti constitué par le tuyau et les canaux, de la même manière que dans la première forme d'exécution et, bien qu'une seule de ces pièces ait été représentée comme étant cannelée, il est évident que toutes le sont.
Ce genre de construction de segment permet également de donner une forme curviligne, c'est-à-dire une forme analogue à celle de deux cercles concentri- ques, dans le disque assemblé, aussi bien au bord extérieur périphérique de chaque segment qu'à son bord intérieur opposé. Ceci permet de réaliser un léger gain nouveau de surface de filtre, quel que soit le diamètre du disque, et, alors que les bords convergents de chaque segment, à la figure 5, sont d'une longueur inégale, ces bords convergents peuvent, dans la construction qui est représentée à la figure 9, être d'une longueur égale, bien que le point de convergence soit excentrique au cen- tre de l'arbre rotatif et du disque de filtre.
Dans le dispositif qui est représenté à la figure 9, le crampon de poche de filtre 76 n'est pas nécessairement maintenu dans sa position sur la péri- phérie du segment, mais il peut l'être par la vis dis- tincte 77, s'il y a lieu. Avec des segments de rechange assurant une remise en état rapide d'un filtre à disques de ce genre, il est préférable d'adopter cette construc- tion, attendu que les crampons peuvent être montés sur les pièces de rechange avant qu'il soit nécessaire de remplacer un segment quelconque, ce qui permet d'écono- miser du temps lorsqu'il y a lieu de procéder à un
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remplacement de ce genre.
Ges crampons peuvent être supprimes dans le cas où leur emploi n'est pas néces- saire,
Dans le présent système de filtre à disques, la fixation des tiges tangentielles à l'arbre central exige une construction d'arbre central différente de celle qui existe dans l'ancien système de filtre, cette différence constituant d'autres perfectionnements de construction. Dans la construction de disque antérieure, l'arbre central est habituellement établi en fonte ou autre métal coulé.
Il est habituellement formé de piè- ces de fonte identiques, boulonnées les unes aux autres dans le sens longitudinal et chaque section d'arbre central est alésée et taraudée de manière à recevoir deux disques complets; or, l'alésage et le taraudage d'un disque à 10 secteurs demande vingt positions, es- pacées de 18 autour de la circonférence de chaque pièce de fonte d'arbre, pour les dix tiges radiales, et 10 orifices débouchant dans les conduits pour le filtrat.
Dans le présent système de disque perfectionné, la construction des pièces de fonte de l'arbre central a été conçue d'après le principe suivant lequel les tiges tangentielles sont disposées parallèlement et/ou sur la même ligne que chaque manelon de drainage de secteur, de telle sorte que le perçage et le taraudage de la machine puissent s'effectuer juste en un nombre de posi- tions qui est moitié moindre que celui qui est indiqué plus haut et qu'exige l'ancien système de disque, à savoir dix positions seulement, espacées les unes des autres de 36 , autour de chaque élément de fonte de l'arbre. Dans la construction qui est représentée à la figure 5, les trous 35, ménagés dans les pattes 34 de l'arbre central, peuvent être percés, mais non
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taraudés.
Les tiges tangentielles 36 sont alors rabat- tues, par leurs extrémités intérieures, de manière à. venir s'adapter exactement dans chaque trou des pattes, à se visser sur l'extrémité et à être fixées sur la face intérieure de la patte au moyen d'un écrou de serrage 37 qui peut encore être assujetti davantage en position au moyen d'une clavette, si cela est nécessaire.
On se sert alors de l'écrou extérieur 54 pour assujettir, d'une manière amovible, chaque segment de disque en pasition. A la figure 9, les tiges sont, à dessein, établies de manière à être amovibles, comme cela a déjà été décrit, et cette construction est rendue possible, en raison de ce que le manchon 66, le mamelon 64 et 1,*extrémité intérieure pointue de la tige 67 placée dans le trou taraudé 63 ménagé dans la paroi du conduit de filtrat 60 permettent d'assurer un centrage facile de la tige et du segment au moment du serrage en posi- tion du segment entier quelconque dans le disque.
Dans le but d'offrir un procédé simple de fabrication des pièces de fonte constituant l'arbre central du présent filtre à disques perfectionné et d'assurer plus de flexibilité dans la fixation d'un nombre varié de disques à. un arbre central longitudi- nal, de même que d'offrir des supports de disques et de segments interchangeables pour assurer l'immersion complète à divers niveaux du bain, on a imaginé les pièces de fonte annulaires simples qui sont représentées en vue de face aux figures 1, 5 et 9 et en coupe et en vue latérale à la figure 8.
Un anneau de ce genre, ou un certain nombre de ceux-ci, est relativement peu coû- teux à, couler et certainement moins onéreux à finir, soit individuellement, soit en série, que dans un filtre disques de l'ancien système dans lequel ce genre de
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construction est absent.
Dans les pièces de fonte de ce genre, il n'y a à percer que les orifices 17 pour le filtrat qui peuvent être circulaires ou carrés, comme l'indiquent les figures 5 et 9. Les trous pour les mamelons de drainage de segment sont à la fois percés et taraudés, dans une construction comme dans l'autre. Toutefois, ces opérations de perçage et de taraudage ne sont ef- fectuées qu'après que tout nombre désiré de pièces de fonte annulaires ont été usinées sur les deux faces et intérieurement, pour leur permettre de coïncider d'une façon parfaite avec les brides des pièces d'es- pacement intermédiaires 14 de la figure 8, lesquelles sont employées dans l'assemblage final.
Après cet usi- nage des anneaux, plusieurs de ces derniers sont tempo- rairement boulonnes ou assujettis ensemble au moyen de crampons par séries emplées, après quoi les pièces de toute la série sont usinées aux endroits réservés tant aux mamelons de secteur qu'à leurs rondelles (et aux épaulements des tiges tangentielles 36, figure 5) percées, à la fois pour les tiges tangentielles et les mamelons, et taraudées, lorsque cela est nécessaire dans dix positions différentes de 36 degrés ou 360 n degrés (suivant le nombre n, de segments) comme cela a déjà été indiqué.
Ceci a pour résultat non seulement de faciliter les opérations de perçage et de tarau- dage, mais aussi de permettre un alignement des seg- ments plus précis que dans les filtres de l'ancien système, dans tous les cas oÙ les filtres disques de ce genre doivent être pourvus de plusieurs disques ou lorsqu'il s'agit de fabriquer plusieurs filtres à disques de dimensions type. ,
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Ce mode de construction d'arbre central exige des pièces d'espacement en fente 14, figure 8, toutes les fois que plusieurs disques sont montés sur un arbre commun, c'est-à-dire qu'il n'y en a pas dans un filtre disque unique, qu'il y en a un dans un filtre à. deux disques, deux dans un filtre à trois disques, et ainsi de suite.
Ces pièces d'espacement en fonte et les anneaux de support de segments sont munis de rondelles et sont boulonnés ensemble à l'aide de tirants longitudinaux 18 (figure 8) passant par des trous ménagés dans les sections annulaires pour former l'arbre central rotatif fini.
A la figure 8, la partie de gauche de l'arbre central assemble ainsi que les anneaux de support de segments 13 et les pièces d'espacement intermédiaires en fonte 14 sont représentés en coupe horizontale (vue en plan) prise par la ligne centrale horizontale de la figure 1. Les tirants longitudinaux 18 sont alors visi- bles à l'intérieur de l'arbre. Ils sont fixés, à l'extré- mité de commande, 1 la pièce de fonte 15 du filtre et boulonnés au palier de fonte de l'extrémité opposée 16, de manière à assujettir fermement ensemble toutes les sections d'arbre.
Habituellement, la pièce de fonte 15 de l'extrémité par laquelle se fait la commande est un prolongement de l'arbre du filtre contenant les conduits de filtrat en un cercle, concentrique à l'axe de rotation, plus petit que dans la partie de support de disque de l'arbre lui-même. L'extrémité opposée de l'arbre central rotatif peut également être pourvue d'une soupape auto- matique, si cala est nécessaire.
Deux disques D sont également représentés, dans la position dans laquelle ils sont espacés l'un de l'autre, sur les pièces de fonte annulaires 13, à l'extrémité de droite de l'arbre de
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filtre 12 et, sur les prolongements 29 de la cuve, sont représentés les râcloirs 32 et 33 d'enlèvement des tour- teaux, destinés à desservir chaque disque individuelle- ment et à permettre aux tourteaux à décharger de tomber en vertu de la pesanteur , travers l'espace qui se trouve entre lesdits prolongements de cuve.
La partie laté- rale opposée de la cuve 11 reçoit l'ensemble des disques et contient, concurremment avec les prolongements 29, le bain de mélange non filtrée
Comme les pièces annulaires de secteur en fonte font défaut dans le filtre à disques de l'ancien système, les filtres de ce genre, comportant un, trois, cinq ou n'importe quel nombre impair de disques, exigent des pièces de fonte d'arbre central différentes de celles qu'il est d'usage d'employer couraient avec les filtres qui comportent un nombre pair de disques, ou bien au moins une pièce de fonte d'une longueur inutile dans tous les cas où un nombre impair de disques peut être exigé lorsque les sections d'arbre en fonte sont des- tinées à recevoir un nombre pair de disques.
En raison de ce fait, lesdits filtres de l'ancien système sont habituellement pourvus de pièces de fonte suffisamment longues pour recevoir un minimum de deux disques, Le système perfectionné assure donc une plus 'grande flexi- bilité dans la fabrication des unités de disques multi- ples et dans l'espacement réciproque des disques le long de l'arbre rotatif. On fera varier ce rapport en faisant varier simplement la longueur des pièces intermédiaires d'espacement en fonte dans les différentes dimensions et types d'éléments de filtres par le vide ou sous pression. Les pièces annulaires de fonte qui retiennent le disque deviennent alors uniformément les mêmes pour tous les genres de filtres dont chaque disque comporte le même nombre de segments.
Toutefois, comme il a été
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dit précédemment, ces pièces annulaires en fonte peuvent être échangées contre d'autres de manière à assurer une immersion initiale complète des segments et un maximum de parcours du centre géométrique de la surface de cha- que segment, à l'état submergé à. différents niveaux L du bain (figure 1), au-dessous de l'axe de rotation de l'arbre rotatif et du disque de filtre assemblé .
Les rayons tangentiels sont préféraoles dans tous les cas où on ne peut employer un milieu filtrant ou septum relativement permanent. Dans le drainage de la plupart des précipités chimiques et des matières solides en suspension dans des liquides contenant des solutés qui tendent à s'incruster dans le milieu filtrant et à le rendre très résistant à l'écoulement du filtrat, il convient de changer fréquem- ment le septum ou de le laver k l'acide. Il est alors désirable d'avoir des segments de rechange avec des garnitures de milieu ou organe filtrant fraîches les- quelles peuvent être rapidement substituées à des seg- ments avec garnitures détériorées.
Par conséquent, tous les segments peuvent non seulement être remplacés indépendamment les uns des autres, mais sont de même construction et de même nature pour être interchan- geables. Les rayons tangentiels constituent un auxi- liaire important dans ces opérations de garnissage des filtres.
Toutefois, dans le cas où les garnitures peuvent être établies en un treillis métallique, ou en une autre matière durable, et sont utilisées pour une filtration dans laquelle il n'y a pour ainsi dire pas d'incrustations, les segments peuvent servir pendant un an, ou même davantage, sans qu'il soit nécessaire de les remplacer fréquemment. En pareils cas, on peut se dispenser d'employer des tiges vrai-
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ment tangentielles et les segments individuels peuvent être simplement boulonnés aux pièces annulaires en fonte de l'arbre central au moyen de brides prévues sur les tuyaux de drainage du filtrat et de courts prisonniers ou vis à tête peuvent être employés dans ce but.
Ce moyen de relier, de manière à pouvoir les en détacher, les segments individuels leurs conduits de filtrat respectifs que comporte l'arbre, dans les pièces de fonte, et/ou l'arbre central muni d'ori.- fices, ne modifie en aucune manière la forme essentielle et le but des présents segments, pas plus que leur position par rapport à l'arbre central et au bain de mélange non filtré.
REVENDICATIONS
1 - Un appareil de filtration caractérisé en ce qu'il comporte un arbre rotatif comportant un certain nombre de conduits de filtrat disposés longitudinalement autour de son axe, un certain nombre d'éléments de filtrage ayant des surfaces triangulaires sensiblement égales comportant des surfaces latérales de filtrage, ces éléments filtrants étant disposés autour de l'arbre et fixés de manière démontable de manière à constituer un disque de filtre, les arêtes latérales de chaque élément de disque étant disposées sur des lignes qui conver. gent vers l'intérieur à partir du périmètre du disque et sont tangentes à un cercle concentrique situé à une certaine distance de l'axe de l'arbre, et une connexion de drainage entre chacun des éléments de disque et un des conduits de filtrat.
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