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Cette invention est relative à des séparateur.s cen- trifuges servant à séparer des liquides de solides, du type comprenant une cuve verticale à vortex, pourvue près de-son extrémité supérieure d'une entrée tangentielle par laquelle on introduit dans la cuve sous pression une suspension boueuse à traiter, la cuve étant constituée par un corps conique s'amin- cissant vers le bas avec un fond ou bout ouvert permettant de décharger vers le bas la matière de la cuve et pourvu d'un déversoir à son extrémité supérieure.
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On utilise ces séparateurs, entre autres buts, pour débourber, déshydrater, classifier et concentrer des suspen- sions boueuses et la matière déchargée par l'embout du fond du séparateur est constituée par une suspension considérablement plus épaisse, c'est-à-dire contenant une proportion considé- rablement plus élevée de solides, que la suspension boueuse amenée à l'entrée.
En utilisant ces séparateurs, on a observé deux type distincts de décharge par l'embout, le type de décharge obtenu dépendant de la pression à 1 -entrée., de la concentration dés solides dans la suspension introduite et des caractéristiques du séparateur..Dans un cas,.la suspension épaissie sort de' l'embout en "corde", c'est-à-dire en un courant dont la .section transversale ne dépasse sensiblement pas la section trans- versale du ,trou dans.le fond du séparateur. 'Dans, l'autre cas, , @ la suspension épaissie sort de l'embout en "ombrelle", c'ést- à-dire un ;}et creux dont le diamètre est plusieurs fois supérieu à celui du trou au fond du séparateur.
La décharge du type "corde" est obtenue lorsque la décharge est assez concentrée en raison d'une arrivée contenant une forte proportion de solides, Le type en "ombrelle" se produit lorsque la suspen- sion sortant de l'embout est plus diluée et,'dans le cas où . le séparateur est accidentellement alimenté uniquement de liquides, la décharge ne contient alors évidemment pas du tout de solides.
Comme il a été indiqué ci-dessus, on peut utiliser le séparateur dans des buts variés. Le type de décharge obtenue à l'embout peut varier selon le but dans lequel l'appareil est utilisé. Ainsi, pour la classification de particules solides selon leur grosseur ou leur densité, on considère normalement qu'on'obtient les résultats les plus satisfaisants avec une ,,décharge du type en ombrelle. D'un autre côte, les procédés
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de débourbage, de déshydratation, de concentration etc peuvent nécessiter une décharge en corde.
Dans certaines cir, @stances, il n'est pas toujours possible d'assurer que la proportion de solides à l'entrée soit maintenue à un niveau tel que le type requis de décharge @oit maintenu. Le but de l'invention est de pourvoir à la séparation des deux types de décharge à l'embout.
En conséquence, l'invention fournit un séparateur centrifuge du type précité qui comporte à son extrémité infé- rieure un séparateur d'écoulement inférieur comprenant deux tubes coaxiaux ou en substance tels, destinés à recevoir et décharger de l'embout une décharge du type ombrelle et du type corde, respectivement, à savoir un tube extérieur de section sensiblement plus grande que celle de l'embout de l'appareil et un tube inté- rieur dont la section transversale est la même ou seulement lé- gèrement plus grande que celle de l'embout, le tube intérieur étant en ligne avec l'embout et placé en-dessous de lui.
Une décharge du type corde sera en conséquence re- cueillie par le tube intérieur mais si la décharge change en type ombrelle, elle est recueillie par le tube extérieur. L'in- vention est particulièrement utile dans le cas d'un séparateur destiné à extraire l'eau d'une suspension de sable dans l'eau.
Dans ces conditions, la proportion d'eau sortant avec les so- lides par l'embout de l'appareil doit être aussi petite que possible. Par conséquent, la décharge du type corde est néces- saire. Toutefois, si la proportion de solides à l'entrée est réduite en,dessous d'une certaine valeur, il se produit alors une déc arge du type indésiré (dans ce cas) en ombrelle.
Par suite de 1 présence du séparateur d'écoulement inférieur, les produits de la décharge en ombrelle peuvent être séparés et, si on le désire, renvoyés par gravité dans le bac d'alimenta- ,tion de la pompe alimentant le séparateur ou bien utilisés autre-
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ment, comme on le juge le plus utile. De cette manière, il est possible 6'assurer que la matière obtenue dans une décharge en corde n'est pas polluée par un mélange avec une addition indési-
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rable de liquide --ine-lus dais¯ le produl fa. décharge 'en om- .,- ' brelle.
Réciproquement-, le cas peut se présenter où on désire recueillir uniquement les résultats d'une décharge en ombrelle et disposer séparément des résultats d'une décharge en corde si et quand elle se produit.
On décrira ci-dessous en détail et à titre d'exemple une forme de réalisation de séparateur centrifuge suivant l'inven- tion, avec référence au dessin annexé dans lequel : la figure 1 est une vue en plan du séparateur; la figure 2 est une coupe verticale du séparateur mon- trant la façon de recueillir une décharge en ombrelle et la figure 3 est une. coupe verticale de la partie infé- rieure duséparateur montrant' va façon de recueillir une décharge en corde.
Le séparateur comprend une boite d'alimentation 10, séparée par un diaphragme 11 de la boite de trop-plein 12. Un chercheur tùbulaire de vortex 13 descend du diaphragme 11 dans la boite d'alimentation 10, La suspension boueuse est intro-
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duite dans le séparateur par un vua-' ene 14-a:I'.è.7-'P;L" nètre tangentiellement dans la boite d'alimentation 10 par l'ori- fice d'entrée 15. La boite de trop-plein 12 comporte un déver- soir 16. Une cuve conique à vortex 17 est attachée à l'extré- mité inférieure de la boite d'alimentation 10 et elle se termine par un embout 18. La boite d'alimentation 10, la cuve à vortex 17 et l'embout 18 sont recouverts d'une garniture 23 en caout- chouc résistant à l'abrasion et à la corrosion, vendu sous la marque "Linatex".
Un séparateur d'écoulement inférieur 19 est attaché au
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fond du séparateur et il comporte un tube intérieur 20 dont le diamètre est légèrement plus grand que celui de l'embout 18 et qui est espacé un peu en-dessous de l'embout tout en étant coaxial et un tube extérieur coaxial 21. Leséparateur d'écoule- ment inférieur peut, si on le désire, être garni de "Linatex".
Le tube intérieur 20 recueille le résultat d'une décharge en corde, comme le montre la figure 3. Le tube extérieur
21 est pourvu d'une sortie latérale 22 et le tube intérieur 20 est supporté sur le fond du'tube extérieur 21. Les résultats d'une décharge en ombrelle sont recueillis par le tube extérieur
21 (voir figure 2) et ils ,sont déchargés par gravité par la sor- tie 22. L'intervalle entre le fond de l'embout de l'appareil 18 et la partie supérieure du tube intérieur 20 peut être réglé en soulevant ou en abaissantle tube intérieur 20 dans le tube exté- rieur 21. En variante, le séparateur peut être soulevé ou abaissé par rapport'au tube intérieur 20.
Pour utiliser l'âppareil comme séparateur de sable, on pompe un mélange de sable et d'eau dans le tuyau d'amenée 14.
Le sable débarrassé de son eau est déchargé par l'extrémité infé- rieure du tube 20 dans une goulotte vers un tas de stockage. La décharge de la sortie 22 du tube 21 est renvoyée par gravité à l'aspiration de la pompe.
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This invention relates to centrifugal separators for separating liquids from solids, of the type comprising a vertical vortex vessel, provided near its upper end with a tangential inlet through which is introduced into the pressure vessel. a muddy suspension to be treated, the tank being constituted by a conical body which tapers downwards with an open bottom or end allowing the material to be discharged downwards from the tank and provided with a weir at its upper end.
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These separators are used, among other purposes, for settling, dehydrating, classifying and concentrating muddy slurries and the material discharged from the tip of the bottom of the separator is a considerably thicker slurry, i.e. containing a considerably higher proportion of solids than the muddy slurry fed to the inlet.
By using these separators, two distinct types of discharge through the nozzle have been observed, the type of discharge obtained depending on the pressure at the inlet, the concentration of solids in the suspension introduced and the characteristics of the separator. In one case, the thickened suspension exits the nozzle in a "string", that is to say in a stream the cross section of which does not substantially exceed the cross section of the hole in the bottom of the tube. separator. 'In the other case,, @ the thickened suspension comes out of the end piece in "umbrella", that is to say a;} and hollow whose diameter is several times greater than that of the hole at the bottom of the separator .
The "rope" type discharge is obtained when the discharge is concentrated enough due to an inlet containing a high proportion of solids. The "umbrella" type occurs when the suspension exiting the nozzle is more diluted and ,'in the case where . the separator is accidentally supplied only with liquids, so the landfill obviously contains no solids at all.
As indicated above, the separator can be used for various purposes. The type of discharge obtained at the tip may vary depending on the purpose for which the device is used. Thus, in classifying solid particles according to size or density, it is normally considered that the most satisfactory results are obtained with an umbrella type discharge. On the other hand, the processes
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settling, dehydration, concentration etc. may require a rope discharge.
In some circumstances, it is not always possible to ensure that the input solids ratio is maintained at such a level that the required type of discharge is maintained. The object of the invention is to provide for the separation of the two types of discharge at the tip.
Consequently, the invention provides a centrifugal separator of the aforementioned type which comprises at its lower end a lower flow separator comprising two coaxial tubes or substantially such, intended to receive and discharge from the nozzle a discharge of the umbrella type. and of the rope type, respectively, namely an outer tube with a cross-section appreciably greater than that of the nozzle of the apparatus and an inner tube whose cross-section is the same or only slightly greater than that of the device. the mouthpiece, the inner tube being in line with the mouthpiece and placed below it.
A rope-like discharge will therefore be picked up by the inner tube, but if the discharge changes to umbrella type, it is picked up by the outer tube. The invention is particularly useful in the case of a separator intended to extract water from a suspension of sand in water.
Under these conditions, the proportion of water leaving with the solids through the nozzle of the apparatus should be as small as possible. Therefore, rope-type discharge is necessary. However, if the proportion of solids at the inlet is reduced below a certain value, then an undesired (in this case) umbrella decarge occurs.
As a result of the presence of the lower flow separator, the products from the umbrella discharge can be separated and, if desired, returned by gravity to the feed pan of the pump feeding the separator or else used. other-
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ment, as it is deemed most useful. In this way, it is possible to ensure that the material obtained in a rope discharge is not polluted by mixing with an unwanted addition.
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rable of liquid - removed before the produl fa. discharge 'in om-., -' brelle.
Conversely, the case may arise where it is desired to collect only the results of a parasol discharge and to dispose separately of the results of a rope discharge if and when it occurs.
An embodiment of the centrifugal separator according to the invention will be described below in detail and by way of example, with reference to the accompanying drawing in which: FIG. 1 is a plan view of the separator; Figure 2 is a vertical section of the separator showing how to collect a parasol discharge and Figure 3 is a. vertical section of the lower part of the separator showing how to collect a rope discharge.
The separator comprises a feed box 10, separated by a diaphragm 11 from the overflow box 12. A vortex tube finder 13 descends from the diaphragm 11 into the feed box 10. The muddy suspension is introduced.
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picked up in the separator by a viewpoint 14-a: I'.è.7-'P; L "enters tangentially into the feed box 10 through the inlet 15. -full 12 has an overflow 16. A conical vortex vessel 17 is attached to the lower end of the feed box 10 and terminates in a nozzle 18. The feed box 10, the tank vortex 17 and nozzle 18 are covered with an abrasion and corrosion resistant rubber packing 23, sold under the trademark "Linatex".
A lower flow separator 19 is attached to the
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bottom of the separator and it comprises an inner tube 20 whose diameter is slightly larger than that of the nozzle 18 and which is spaced a little below the nozzle while being coaxial and a coaxial outer tube 21. The separator d The bottom flow can, if desired, be packed with "Linatex".
The inner tube 20 collects the result of a rope discharge, as shown in Figure 3. The outer tube
21 is provided with a side outlet 22 and the inner tube 20 is supported on the bottom of the outer tube 21. The results of an umbrella discharge are collected by the outer tube.
21 (see figure 2) and they are discharged by gravity through the outlet 22. The gap between the bottom of the nozzle of the apparatus 18 and the upper part of the inner tube 20 can be adjusted by lifting or lifting. lowering the inner tube 20 into the outer tube 21. Alternatively, the separator may be raised or lowered relative to the inner tube 20.
To use the device as a sand separator, a mixture of sand and water is pumped into the inlet pipe 14.
The sand freed from its water is discharged through the lower end of tube 20 in a chute to a storage pile. The discharge from the outlet 22 of the tube 21 is returned by gravity to the suction of the pump.
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