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La présente invention est relative à un épaississeur de jus o\ autres liquides industriels, tels que les jus carbonates de sucrerie.
La séparation des jus carbonates de sucrerie d'effectue habi- tuellement en deux temps. On épaissit d'abord le-liquide, apès quoi on filtre le produit concentré. Pour épaissir, on utilise, soit des décanteurs, soit des épaississeurs qui sont à la :Cois filtres et décan- teurs.
La décantation présente de sérieux inconvénients. Elle néces- site des appareils de grande dimension qui contiennent un grand volume de jus. Le jus séjourne longtemps dans le décanteur et il peut s'alté- rer. D'autre part, la décantation, suivant la oualité du jus, peut s'effectuer plus ou moins lentement. Le jus décanté n'est pas suffisam- Tent clair et les boues obtenues 'n'ont pas une concentration constante
Des ersais ont été faits pour substituer à la décantation, présentant les inconvénients ci-dessus, une filtration préliminaire donnant des jus clairs et des boues qui seront, comme dans le cas de
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ta décantation, reprises par un filtre à tambour.
Le but de cette première opération est donc d'obtenir un jus clair filtré, avec un épaississement du floculat, et c'est pourquoi les appareils utilisés à cet effet sont appelés épaississeurs.
Pour que le jus traverse les toiles filtrantes, il faut qu'il y ait une différence de pression entre l'amont et l'aval.
Jusqu'ici cette différence a été obtenue en créant une dépression à l'aval au moyen d'une pompe à vide, mais ceci entraîne un refroidis- sement des jus, qui peut être gênant et, en plus, il se produit une certaine décantation qui peut présenter les inconvénients indiqués plus haut.
La présente invention permet de remédier aux inconvénients ci-dessus, du fait que l'épaississeur selon l'invention travaille avec pression à l'amoht, la sortie se faisant sous pression atmosphé- rique ou, à la rigueur, avec une faible dépression qui ne risque pas de provoquer un trop grand refroidissement du jus filtré.
Cette filtration sous pression nécessite, pour la régularité de la fabrication et la qualité dés jus, une pression constante qui est obtenue, selon l'invention, par un régulateur de pression du jus.
D'autre part il est important que les boues sortant de l'ap- pareil soient maintenues a une concentration constante.
L'appareil selon l'invention satisfait aux diffétentes condi tions ci-dessus, ainsi qu'à d'autres, comme on le verra d'après la description ci-dessous faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue de l'appareil en coupe transversal? suivant la ligne 1-1 de la figure 2.
La figure 2 est une coupe longitudinale partielle, faite suivant la ligne 11-11 de la figure 1.
La figure 3 est une coupe verticale, à plus petite échelle faite suivant la ligne 111-111 de la figure 4, certaines parties n''étant pas représentées.
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La figure 4 est une coupe longitudinale analogue, faite s@i- vant la ligne IV-IV de la-figure 3.
La figure 5 est une coupe longitunale partielle d'un détail de l'appareil.
La figure 6 est une vue de côté de la tête de l'appareil, en regardant en direction de la flèche A de la figure 5.
La figure 7 représente une partie de la figure 5,à beaucoup plus grande échelle.
La figure 8 représente schématiquement un mode de réglage de la sortie des boues.
La figure 9 représente schématiquement une variante du dis- positif de la figure 8.
La figure 10 représente de même encore une autre variante.
La figure 11 représente schématiquement le régulateur du soufflage des disques filtrants.
L'épaississeur selon l'invention est constitué par une cuve 6 susceptible de résister à une certaine pression -figs 1 et 3). Elle est munie d'une porte 7, d'un agitateur pour le liquide à filtrer, d'une série de Ironies 10 débouchant dans un collecteur 10' contenant un mélangeur 3 En forme d'hélice double (fig.4) à pas inverse, bras sant le produit épaissi en le ramenant vers le centre pour sortir par une trémie 8, munie d'une chicane 9 évitant la sortie directe des gâteaux venant des trémies centrales 10 et, sans ce mélangeur le produit pourrait ne pas être parfaitement homogène. Comme on le voit, les trémies 10 partent du milieu de la cuve et descendent à l'extérieur de celle-ci.
La cuve est munie à sa partie supérieure d'un amortisseur pneumatique 11 ayant pour but d'étaler les varia- tions de pression.
Le jus est refoulé dans la cuve à sa partie inférieure, par des entrées 12, l'arrivée de liquide ajoutant son effet à celui de l'agitateur 4 pour braiser le jus.
Dans la cuve tourne un arbre central @ mis en rotation par tour, moyens appropriés, par exemple un système à vis sans fin @ 2.
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Cet arbre porte une série de disoues faits chacun d'un certain nem- bre de secteurs tels que 1. Ces secteurs peuvent être en nombre varia- ble suivant le diamètre donné aux disques, mais dans un appareil don tous les disques comportent un même nombre de secteurs. Chacun de ces disques constitue un élément filtrant composé d'un plateau, en bois par exemple, dans lequel sont ménagées des rainures d'écoulement, ce plateau étant recouvert, sur ses deux fac@, d'une toile filtrante formant comme une sorte de sac qui se prolonge jusqu'à l'endroit où le secteur est fixé sur l'arbre. Les rainures d'un secteur viennent déboucher dans un groupe de plusieurs collecteurs 13 percés longit=- dinalement dans l'arbre s'étendant d'un bout à l'autre de celui-c'.
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Il y a autant de collecteurs 13 qu'il y a de secteurs sur chac-',;. àe disques et les différents disques portés par l'arbre sont tels @ue les différents secteurs disposés sur une même génératrice débouchent dans un même collecteur. Les différents collecteurs débouchent dans
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une plaque polie l4, à.chacune des extrémités de l'arbre 41.
Sur ces plaques polies, sont appliquées des têtes distribu- trices 15 (fig.5). Ces têtes sont maintenues appliquées sur les pla- ques 14 correspondantes au moyen d'un ressort 16 monté sur,une tige 43 fixée sur une des têtes (celle, non représentée sur la fig. 5). Ce
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ressort s'appuie sur une plaque 44 fixée à cette tige 43, d'une part, et, d'autre part, sur une cage 45 montée à l'extrémité d'une autre tige 46 portée par la tête 15 de gauche. On voit qu'ainsi le ressort tend à tirer l'une vers l'autre les plaques 15 et ainsi à les appli- quer sur les plaques.14. Les têtes distributrices 15 sont fixées, alors
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que les plaques l4 sont calées sur l'arbre tournant.
Les. têtes C," -r- tent, du côté tourné vejrs -la plaque l4-, des rainures circulaires 1 (figs 5 et 7) dal? Iesq-,z:s.tes s'encastrent des couronnes d'emboîtèrent 18' portées par la , plaque 14. Ces encastrements ont pour but de lanijn-'i les fuites qui pourraient se produire entre les glaces des plaanns 14. et des têtes 15, laminage produisant une chute r"e pression permettant de récupérer le jus qui a fui dans les gorges 18'T situées dans In le-ri 1 ' - r.c-.G trenent et dont l'étanchéité avec l'extérieur est aSS'1:1'
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r un joint torioue 19 ou par une simple tressa. Ces 1'(-;1'; , '19' :'-,J '.L't:s en communication avec l'extérieur par un tube 20 nu ro ou duit, le jus qui a fui peut s'écouler et revenir au réservoir d'alimentation de l'appareil.
Chacune des têtes 15 comporte une rainure circulaire 22 (fig.6) dans laquelle se logent plusieurs cales 21, 21' et 21" divisas ainsi la rainure en trois portions inégales avec lesquelles communi- quent successivement les différents collecteurs 13, ménagés dans l'arbre 41, lorsque ce dernier tourne.
Il en résulte, en fonctionne- ment de l'appareil, les opérations suivantes :
L'appareil étant intérieurement sous pression, tandis que les sorties des têtes sont à la pression atmosphérique, il en résulte pour les secteurs dont les collecteurs communiquent avec ces sorties un filtrage du jus à travers les filtres de ces secteurs, le jus sor- tant de ces filtres et passant dans les collecteurs 13 correspondant: L'arbre tournant dans le sens indiqué par la flèche B de la fig.l, chacun des collecteurs vient successivement déboucher dans chacune des sections de la rainure 22. Dans la section 22' s'effectue une pre- mière sortie de jus qui peut ne pas être encore très clair et qui, en ce cas, est ramené à l'alimentation.
Dans la section suivante 22" qui est la plus longue, s'effectue la sortie du jus clair qui est l'un des produits que l'on cherche à obtenir. Dans la troisième sec- tion 22'", s'effectue un soufflage, c'est-à-dire qu'au lieu que le jus sorte de l'appareil il y est renvoyé sous une pression supérieure à celle qui règne dans la cuve de manière à décoller les pâteaux se trouvant sur les filtres.
Ces gâteaux tombent alors dans les trémies 10 et de là dans le collecteur 10' d'où ils sortent par tr' de 8 Ce décollage sous l'action de jus sous pression est complété à l'aide de plaquettes 47 (fig.2) qui facilitent le décollage du g@teau qui pourrait n'être oue soulevé de sur les disques et, en mê@e te@@s, le dirige vprs ls trémies.
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Suivant la uallt du 3115, -e pr#.ior prélève < 'ont oui sff.-t- tuo dans la section 22' et on1 a pour but de f3p tr"'i 1,"'I'? r u enn ju. nl,,---t pis encore absolument (,lf-Jr, ''"'l'l *# Lto -'.-1 Tii - h,
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4 ) - les têtes fonctionnant sous pression comportent un dispositif de récupération des fuites qui pourraient se produire et un organe le réglage du premier prélèvement lequel peut même être réduit à zéro, organe pouvant servir en même temps à détecter les secteurs de fil- tration défaillante.
5 ) - le mélangeur-évacuateur des produits épaissis assure une homo- généité parfaite de ceux-ci.
6 ) - il comporte un système d'extraction des boues (produits épais- sis) réglable à volonté selon leur densité ou un système de réglage volumétrique maintenant une valeur constante de l'épaississement et, par conséquent, de la densité.
La combinaison de ces différents dispositifs présente encore l'avantage d'alimenter¯de façon régulière l'appareil destiné à trai- ter les produits épaissis, d'en améliorer le fonctionnement et d'en augmenter le rendement.'
Il est bien entendu que,.bien que la description ci-dessus ait envisagé surtout le cas de l'épaississement de jus carbonates de-sucrerie, l'appareil décrit convient étalement pour le traitement de tous liquides analogues chargés d'impuretés.
Il est bien entendu également que la description ci-dessus n'a été donnée qu'à titre explicatif et 'non limitatif et qu'elle peut comporter toutes variantes ou modifications conformes, a son esprit.
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The present invention relates to a thickener for juices or other industrial liquids, such as carbonated sugar juices.
The separation of carbonate sugar juice is usually carried out in two stages. The liquid is first thickened, after which the concentrated product is filtered. To thicken, either decanters or thickeners are used which are: Cois filters and settlers.
Settling has serious drawbacks. It requires large machines which contain a large volume of juice. The juice stays in the decanter for a long time and can spoil. On the other hand, the decantation, depending on the ouality of the juice, can be carried out more or less slowly. The decanted juice is not clear enough and the sludge obtained does not have a constant concentration
Ersais were made to substitute for the decantation, presenting the above drawbacks, a preliminary filtration giving clear juices and sludge which will, as in the case of
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your decantation, taken up by a drum filter.
The aim of this first operation is therefore to obtain a clear filtered juice, with a thickening of the flocculate, and this is why the devices used for this purpose are called thickeners.
For the juice to pass through the filter cloths, there must be a pressure difference between upstream and downstream.
So far this difference has been obtained by creating a depression downstream by means of a vacuum pump, but this leads to cooling of the juices, which can be troublesome and, in addition, there is some settling. which may have the drawbacks indicated above.
The present invention makes it possible to overcome the above drawbacks, owing to the fact that the thickener according to the invention works with upstream pressure, the outlet being under atmospheric pressure or, strictly speaking, with a low depression which does not risk causing too much cooling of the filtered juice.
This pressure filtration requires, for the regularity of the production and the quality of the juice, a constant pressure which is obtained, according to the invention, by a pressure regulator of the juice.
On the other hand, it is important that the sludge coming out of the apparatus is kept at a constant concentration.
The apparatus according to the invention satisfies the various conditions above, as well as others, as will be seen from the description below given with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1 is a view of the apparatus in cross section? along line 1-1 of figure 2.
Figure 2 is a partial longitudinal section taken on line 11-11 of Figure 1.
Figure 3 is a vertical section, on a smaller scale taken along line 111-111 of Figure 4, some parts not being shown.
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Figure 4 is a similar longitudinal section taken along the line IV-IV of Figure 3.
Figure 5 is a partial longitudinal section of a detail of the apparatus.
Figure 6 is a side view of the head of the apparatus, looking in the direction of arrow A in Figure 5.
Figure 7 shows part of Figure 5, on a much larger scale.
FIG. 8 schematically represents a mode of adjusting the sludge outlet.
FIG. 9 schematically represents a variant of the device of FIG. 8.
FIG. 10 likewise shows yet another variant.
FIG. 11 diagrammatically represents the regulator of the blowing of the filter discs.
The thickener according to the invention consists of a tank 6 capable of withstanding a certain pressure (figures 1 and 3). It is fitted with a door 7, a stirrer for the liquid to be filtered, a series of Ironies 10 opening into a manifold 10 'containing a mixer 3 In the form of a double helix (fig. 4) with reverse pitch , arms sant the thickened product by bringing it towards the center to exit through a hopper 8, provided with a baffle 9 preventing the direct exit of the cakes coming from the central hoppers 10 and, without this mixer, the product could not be perfectly homogeneous. As can be seen, the hoppers 10 start from the middle of the tank and descend to the outside thereof.
The tank is provided at its upper part with a pneumatic damper 11 for the purpose of spreading the pressure variations.
The juice is pumped into the tank at its lower part, through inlets 12, the arrival of liquid adding its effect to that of the stirrer 4 for brazing the juice.
In the tank turns a central shaft @ set in rotation by revolution, appropriate means, for example a worm screw system @ 2.
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This tree carries a series of disoues each made of a certain number of sectors such as 1. These sectors can be in variable number according to the diameter given to the disks, but in a given apparatus all the disks have the same number. of sectors. Each of these discs constitutes a filtering element made up of a plate, made of wood for example, in which flow grooves are formed, this plate being covered, on both sides, with a filter cloth forming a sort of bag that extends to where the sector is attached to the tree. The grooves of a sector come out in a group of several collectors 13 drilled longit = - dinalement in the shaft extending from one end of the latter to the other.
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There are as many collectors 13 as there are sectors on each - ',;. ate disks and the various disks carried by the shaft are such @ue the various sectors arranged on the same generator open into the same manifold. The different collectors lead to
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a polished plate 14 at each end of shaft 41.
Distributor heads 15 are applied to these polished plates (fig.5). These heads are kept applied to the corresponding plates 14 by means of a spring 16 mounted on a rod 43 fixed to one of the heads (that, not shown in FIG. 5). This
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spring is based on a plate 44 fixed to this rod 43, on the one hand, and, on the other hand, on a cage 45 mounted at the end of another rod 46 carried by the head 15 on the left. It can be seen that in this way the spring tends to pull the plates 15 towards each other and thus to apply them to the plates. 14. The dispensing heads 15 are fixed, then
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that the plates 14 are wedged on the rotating shaft.
The. heads C, "-r- tent, on the turned side vejrs -the plate l4-, circular grooves 1 (figs 5 and 7) dal? Iesq-, z: s.tes fit crowns nested 18 'spans by the, plate 14. The purpose of these recesses is to lanijn-'i the leaks which could occur between the glasses of the plates 14. and of the heads 15, rolling producing a drop in pressure making it possible to recover the juice which has leaked in the 18'T grooves located in In le-ri 1 '- rc-.G trenent and whose sealing with the outside is aSS'1: 1'
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r a torioue 19 or by a simple braid. These 1 '(-; 1';, '19': '-, J'. L't: s in communication with the outside by a tube 20 nu ro or duit, the juice which has leaked can flow and return to the unit's supply tank.
Each of the heads 15 has a circular groove 22 (fig. 6) in which several wedges 21, 21 'and 21 "are housed, thus dividing the groove into three unequal portions with which successively communicate the various collectors 13, formed in the shaft 41, when the latter turns.
This results in the following operations when operating the apparatus:
The apparatus being internally under pressure, while the outlets of the heads are at atmospheric pressure, this results in, for the sectors whose collectors communicate with these outlets, the juice is filtered through the filters of these sectors, the juice exiting. of these filters and passing through the corresponding manifolds 13: The shaft rotating in the direction indicated by arrow B in fig.l, each of the manifolds successively emerges into each of the sections of the groove 22. In section 22 's 'performs a first outflow of juice which may not yet be very clear and which, in this case, is returned to food.
In the following section 22 "which is the longest, the clear juice is taken out, which is one of the products that one seeks to obtain. In the third section 22 '", a blowing takes place. , that is to say that instead of the juice coming out of the apparatus, it is returned there under a pressure higher than that which prevails in the tank so as to take off the pastes located on the filters.
These cakes then fall into the hoppers 10 and from there into the collector 10 'from which they exit by tr' of 8 This take-off under the action of pressurized juice is completed using plates 47 (fig. 2) which facilitate the take-off of the cake which could not be lifted from the discs and, at the same time, direct it to the hoppers.
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Following the uallt of 3115, -e pr # .ior takes <'ont oui sff.-t- tuo in section 22' and on1 aims to f3p tr "'i 1,"' I '? r u enn ju. nl ,, --- t even worse absolutely (, lf-Jr, '' "'l'l * # Lto -'.- 1 Tii - h,
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4) - the heads operating under pressure include a device for recovering any leaks which could occur and a device for adjusting the first sample which can even be reduced to zero, a device which can serve at the same time to detect faulty filtration sectors .
5) - the mixer-evacuator of the thickened products ensures a perfect homogeneity of these.
6) - it comprises a system for extracting sludge (thickened products) adjustable at will according to their density or a volumetric adjustment system maintaining a constant value of the thickening and, consequently, of the density.
The combination of these different devices also has the advantage of regularly supplying the apparatus intended to treat thickened products, of improving its operation and of increasing its yield.
It is understood that, .Although the above description has mainly considered the case of the thickening of carbonate sugar juice, the apparatus described is suitable for the treatment of all similar liquids loaded with impurities.
It is also of course understood that the above description has been given for explanatory purposes only and is not restrictive and that it may include any variants or modifications in accordance with its spirit.