<Desc/Clms Page number 1>
On sait que, dans de nombreuses industries, notamment dans l'indus- trie du sucre, l'opération de la centrifugation suit les opérations de concen- tration ou de cristallisation pour la séparation de la masse cristallisée et de l'eau. Jusqu'ici la centrifugation est effectuée par des hydro-extracteurs à fonctionnement intermittent.
En effet, ces appareils comportant un tambour à paroi cylindrique, les couches de substance, cristallisée déposées sur le pourtour de ce tambour atteignent une épaisseur et une densité telles qu'il est nécessaire d'arrêter le fonctionnement à des intervalles de quelques mi- nutes pour retirer les couches avec des raclettes à main, et pour permettre la reprise de la Céntrifugation. Etant donné que les périodes de fonctionne- ment correspondent pratiquement aux périodes d'arrêt, le rendement de chaque appareil atteint la moitié de celui d'un appareil à fonctionnement continu.
De plus, la consommation de force motrice à chaque démarrage est sensible- ment augmentée, de sorte que le moteur d'entraînement doit être plus puissant.
Enfin l'homogénéité du produit est défectueuse.
L'objet de la présente invention est un hydro-extracteur centrifu- ge à arbre vertical qui remédie à tous les inconvénients précités et permet le fonctionnement avec une alimentation et une évacuation automatiques et continues.
L'une des particularités de l'hydro-extracteur en question consis- te en ce que la paroi périphérique:du tambour est de forme tronconique conver- geant de bas en haut, de sorte que la matière déposée sur la paroi périphéri- que pendant la centrifugation a tendance à se détacher et à tomber sans être obligée de vaincre une résistance dûe au frottement sur les couches inférieu- res.
Une autre particularité de l'invention consiste en un agencement de raclettes mécaniques qui tournent automatiquement presque en contact avec la paroi périphérique du tambour, et très lentement dans le sens opposé à celui du tambour, en détachant la substance -cristallisée d'une manière continue de la surface intérieure de ce tambour.
Une autre particularité consiste en ce que l'action des raclettes est rendue progressive grâce au fait qu'elles sont montées de façon que leurs arêtes soient inclinées par rapport aux génératrices du cône. Pratiquement on a trouvé qu'on obtient les résultats les plus favorables lorsque l'arête des raclettes est dans un plan incliné à environ 45 par rapport au plan axial vertical.
D'autres particularités ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation en regard du dessin annexé, sur lequel :
La figure 1 est une vue en élévation avec coupes partielles de l'hy- dro-extracteur.
La figure 2 est une vue en coupe de l'arbre creux portant les pla- teaux de centrifugation et les raclettes.
La figure 3 est une vue en coupe horizontale de l'appareil, le tam- bour perforé étant supposé supprimé.
L'hydro-extracteur comporte essentiellement un tambour C à paroi pé- riphérique 1 en tôle perforée, de forme tronconique convergeant de bas en haut, fixé par le bord inférieur sur un plateau ajouré 2 solidaire d'un moyeu 3 monté sur un arbre vertical primaire 4 monté à rotation dans des paliers 5 et 6, et qui est entraîné'en rotation par un moteur électrique par exemple, (non représenté sur le dessin), auquel cet arbre est relié directement par un dispositif d'accouplement 7. Un arbre secondaire creux 8 est monté à rota- tion sur l'arbre primaire 4.
Cet arbre secondaire 8 est muni de deux coussi- ne%9 et 10, et il est entraîné en rotation par l'arbre primaire , 4, par
<Desc/Clms Page number 2>
l'intermédiaire d'un train réducteur à engrenages 11, 12, 13; 14 à très fai- ble rapport de transmission, par exemple de
EMI2.1
39x44 , 45 x 40 pour donner à l'arbre secondaire une vitesse légèrement inférieure à celle de l'arbre primaire.
Des plateaux de centrifugation 15, 16 (par exemple au nombre de deux) sont rigidement solidaires de l'arbre creux 8 ou font corps avec cet arbre. Le bord périphérique de ces plateaux est espacé de la surface inté- rieure du tambour 1.
Sur les plateaux 15, 16 ou directement sur l'arbre creux sont mon- tées des raclettes 17, 18 dont les arêtes touchent presque la paroi périphé- nique du tambour 1 ou la toile métallique tendue sur le pourtour intérieur de ce tambour
Les raclettes sont disposées dans des plans qui sont inclinés par rapport au plan vertical passant par l'axe de rotation. L'inclinaison est choisie à 45 environ, de façon que l'arête des raclettes reçoive une forme sensiblement hélicoïdale. La hauteur totale des raclettes dans la direction verticale axiale est choisie telle qu'elle s'étende pratiquement sur toute la surface de la paroi périphérique 1.
Le tambour C est entouré d'un carter cylindrique 19 dans le dessus duquel est pratiquée une ouverture centrale 20 permettant non seulement le passage libre des arbres verticaux, mais égale- ment l'introduction dela matière à traiter par -centrifugation qui arrive par une goulotte 21. Le fond du carter est ouvert et le bord 22 est retourné de bas en haut vers l'intérieur pour recueillir le liquide qui s'écoule par une tubulure 23.
Pour faciliter l'évacuation vers le bas de la masse-solide que contient le tambour, les bras du plateau porteur 2 peuvent être entièrement ou partiellement façonnés en pales d'hélice pour refouler la matière vers le bas.
Le fonctionnement de l'hydro-extracteur est le suivant :
Après la mise en marche du moteur, et lorsque le tambour C a atteint la vitesse de rotation convenable, on règle l'arrivée, de la massecuite de sucre par la goulotte 21, et cette masseouite tombant sur le plateau 15 est soumise à la centrifugation, Alors que le liquide traverse la paroi périphé- rique perforée 1, la matière cristallisée est retenue par la toile métalli- que appliquée sur la surface intérieure de cette paroi. Elle est enlevée au- tomatiquement, d'une manière continue et progressive, par la raclette supé- rieure 17. La partie tombant sur le bord périphérique du plateau 16 est de nouveau soumise à la centrifugation dans la partie inférieure du tambour, et de nouveau enlevée par la raclette 18.
Elle tombe ensuite entre les bras du plateau porteur 2 dans un récipient collecteur ou sur un transporteur appro- prié,
L'hydro-extracteur tel qu'il vient d'être décrit offre par rapport aux extracteurs à fonctionnement intermittent, de mêmes dimensions, des avan- tages importants parmi lesquels on peut citer un rendement presque deux fois supérieur par heure, une consommation plus faible de force motrice une puis- sance inférieure pour l'installation, et des dépenses inférieures pour l'en- tretien.
<Desc / Clms Page number 1>
It is known that, in many industries, especially in the sugar industry, the operation of centrifugation follows the operations of concentration or crystallization for the separation of the crystalline mass and the water. Until now, centrifugation has been carried out by hydro-extractors with intermittent operation.
In fact, these devices comprising a drum with a cylindrical wall, the layers of crystallized substance deposited on the periphery of this drum reach a thickness and a density such that it is necessary to stop the operation at intervals of a few minutes. to remove the layers with hand scrapers, and to allow the resumption of the Centrifugation. Since the operating periods correspond practically to the shutdown periods, the efficiency of each appliance is half that of a continuous operation appliance.
In addition, the consumption of motive power at each start is significantly increased, so that the drive motor must be more powerful.
Finally, the homogeneity of the product is defective.
The object of the present invention is a centrifugal hydro-extractor with vertical shaft which overcomes all the aforementioned drawbacks and allows operation with automatic and continuous supply and discharge.
One of the peculiarities of the hydro-extractor in question consists in that the peripheral wall of the drum is of a frustoconical shape converging from bottom to top, so that the material deposited on the peripheral wall during the centrifugation tends to loosen and fall without having to overcome resistance due to friction on the lower layers.
Another feature of the invention consists of an arrangement of mechanical scrapers which automatically turn almost in contact with the peripheral wall of the drum, and very slowly in the direction opposite to that of the drum, loosening the crystallized substance in a continuous manner. of the inner surface of this drum.
Another feature consists in that the action of the scrapers is made progressive thanks to the fact that they are mounted so that their edges are inclined with respect to the generatrices of the cone. In practice it has been found that the most favorable results are obtained when the edge of the squeegees is in a plane inclined at about 45 with respect to the vertical axial plane.
Other features will emerge from the following description of an embodiment with reference to the appended drawing, in which:
Figure 1 is an elevational view with partial sections of the hydro-extractor.
Figure 2 is a sectional view of the hollow shaft carrying the centrifuge plates and the scrapers.
Figure 3 is a horizontal sectional view of the apparatus, the perforated drum being assumed to be omitted.
The hydro-extractor essentially comprises a drum C with a peripheral wall 1 made of perforated sheet metal, of tapered shape converging from bottom to top, fixed by the lower edge on a perforated plate 2 integral with a hub 3 mounted on a vertical shaft. primary 4 rotatably mounted in bearings 5 and 6, and which is driven in rotation by an electric motor for example (not shown in the drawing), to which this shaft is connected directly by a coupling device 7. A shaft hollow secondary 8 is rotatably mounted on the primary shaft 4.
This secondary shaft 8 is provided with two bushes 9 and 10, and it is driven in rotation by the primary shaft, 4, by
<Desc / Clms Page number 2>
via a reduction gear train 11, 12, 13; 14 with very low transmission ratio, for example from
EMI2.1
39x44, 45 x 40 to give the secondary shaft a speed slightly lower than that of the primary shaft.
Centrifugation plates 15, 16 (for example two in number) are rigidly secured to the hollow shaft 8 or are integral with this shaft. The peripheral edge of these plates is spaced from the inner surface of drum 1.
Scrapers 17, 18 are mounted on the plates 15, 16 or directly on the hollow shaft, the edges of which almost touch the peripheral wall of the drum 1 or the wire mesh stretched around the inner periphery of this drum.
The squeegees are arranged in planes which are inclined relative to the vertical plane passing through the axis of rotation. The inclination is chosen at approximately 45, so that the edge of the scraper receives a substantially helical shape. The total height of the scrapers in the vertical axial direction is chosen such that it extends substantially over the entire surface of the peripheral wall 1.
The drum C is surrounded by a cylindrical casing 19 in the top of which is made a central opening 20 allowing not only the free passage of the vertical shafts, but also the introduction of the material to be treated by -centrifugation which arrives through a chute. 21. The bottom of the housing is open and the edge 22 is turned from bottom to top inwards to collect the liquid which flows through a pipe 23.
To facilitate the downward discharge of the solid mass contained in the drum, the arms of the carrier plate 2 may be entirely or partially shaped into propeller blades to force the material downward.
The operation of the hydro-extractor is as follows:
After starting the engine, and when the drum C has reached the appropriate speed of rotation, the arrival of the massecuite of sugar is adjusted through the chute 21, and this massouite falling on the plate 15 is subjected to centrifugation. As the liquid passes through the perforated peripheral wall 1, the crystallized material is retained by the wire mesh applied to the interior surface of this wall. It is removed automatically, in a continuous and progressive manner, by the upper squeegee 17. The part falling on the peripheral edge of the plate 16 is again subjected to centrifugation in the lower part of the drum, and again. removed by the squeegee 18.
It then falls between the arms of the carrier plate 2 into a collecting container or onto a suitable conveyor,
The hydro-extractor such as it has just been described offers compared to the extractors with intermittent operation, of the same dimensions, important advantages among which one can quote an output almost twice higher per hour, a lower consumption. of motive power, less power for installation, and less expense for maintenance.