5 ~2 ~
~ a présent;e inven-tion e~t relativ~ à un procédé et ~ un dispositif permettant l'établissernent d'une loi de réparti-tion prédéterminée du ~ébit dans une veine flui.de9 ainsi. qu'à un procédé de décantation e-t ~ un procédé de flottation mettan-t en oeuvre ce procédé et ce disposi-tlf.
On sait que llon peut constater que, lorsque lton provo--que l'écoulement d'une veine fluide dans un dispositif présen-tant une variation brusque de la section o~erte au passa~e du fluide, la variation de vitesse d'écoulement qui s?ensuit né-cessairement provoque l'établissement d'un traje-t privilégié
entre la zone ].a plus large et la zone la plus étroite : le fluide se déplace seulemçnt dan~ une zone présentant par exemple la ~orme dlun c~ne ou d'un bis~au convergeant vers la zone é-troi~e, et stagne~ tout autour.
Naturellement~ la forme de l'écoulcment privilégié est étroitement liée à la ~orme des différentes parties du disposi-tifo On rencontre notamment cet inconvénient dans les disposi-ti~s destinés à l~épuration des liquides par décantation ou par flottation~ qui se présentent généralement sous la forme d'une ouve ouverte à llair libre à sa partie supérieure; oette cuve présente une forme générale soit parallélépipédique, auquel cas le liquide est introduit par l'une de ses extrém~tés trans- -versales pour être recueilli par un déversoir situé ~ son autre extrémité, soit cylindrique, auquel cas le liquide est introduit dans une cheminée centrale qui l'amène à proximité du fond de la .. . .
cuve, puis repris par un déversoir périp~léri.que; naturellelllent, la cuve est en outre munie de dispositifs propres ~ évacuer les impuretés s'y déposant ou y flottant par gravité.
3 Dans un cas co~ne dans l'autre, ~e déversoix~ qui définit le niveau du plan supérieur de la veine liquide, peut présenter la ~orme d'une lavre horl~ontale, éventuellement crantee, ou ., ,~, .
, ' ' ~ 5 ~2 ~9 dlune juxtaposltion dloxifices disposés dc~ns un mêrne pla~l hori--zontal~ mais, quelle que soi-t ce-tte forr~e, l.e bord du déversoir correspond ~ une zone ~ù la vi-tesse du liqulde est beaucoup plus importante qu'à llen-trée de celui-ci dans la cuve, dans un rapport qui peut aller jusqu~à 100, e-t l~on peut constater les phénomènes décri-ts ci-dessus : en fait, seule une peti-te partie du volume de la cuve est utiliséeO
Pour tenter de répartir l~écoulement dans toute la sec-tion de la cuve, et ceci jusqu~à proximité immédiate du déver-soir, on a envisagé de remplacer celui-ci par une grille au-torisant la sortie du liquide à toutes les profondeurs, à des vitesses moindresO
: Mais, dans la mesure où le débit de liquide à travers .chaque ori:~ice de la gr:ille est fonctio~ de la hauteur de li~
quide au-dessus de cet orifice et du débit ~ travers tous les autres orifices de la grille~ le calcul et la réalisa-tion de cette grille pour obtenir une répartition prédéterminée de lté-coulement dans la sec-tion transversale de la cuve, que cette répar-tition soit uniforme ou non, posent des problèmes insur-montables d~s notamment au grand nombre d~orifices et à leur petite taille.
Naturellement, on rencontre ce problème son seulement dans les cuves de décantation ou.de flottation, mais également dans de nombreux autres dispositifs dans lesquels il serait u-;~ tile d~établir l'écoulement d~un fluide suivant une loi de ré-,~ .
partition prédéterminée, uniforme ou nonO
~e but de la présente invention est d~apporter une so-. lution à ce problème en proposant un procédé et un dispositif permettant l~établissement d'une loi de répartition prédéter-minée du débit dans une veine fluide, et par exemple dans une veine liquide slécoulant dans une cuve. ~'invention est par-ticuliaremen~ applicable aux procédés de décantation et de .
flottation. 1~5~2~
Le procede selon l'invention est caracterise en ce que l'on provoque dans une zone prédéterminée un écoulement de la veine présentant une composante horizontale et soumet la veine s'écoulant à des pertes de charge prédéterminées en une pluralite de points situés en amont et/ ou en aval de cette zone et répartis suivant une section transversale par rapport à l'écoulement de facon à subdiviser la veine en une pluralité de veines élementaires ayant une direction sensible-ment identique et imposer à chacune des veines elémentaires un débit prédéterminé. Ce procédé permet ainsi d'etablir des vitesses d'ecoulement parfaitement contrôlees en differents points de la section transversale de la cuve, et par consequent, de contrôler les debits elementaires dans toute cette section transversale si ces points sont judicieusement choisis.
Le reglage du débit de chaque veine élémentaire peut être obtenu en imposant à celle-ci un parcours prédéterminé, respectivement vers l'amont et/ou vers l'aval, par exemple par passage dans un tube présentant au moins un orifice debouchant à
l'interieur de la veine liquide et un orifice extérieur relié
respectivement à l'entrée et/ou la sortie de la cuve, ce procédé est particulierement facile de mise en oeuvre puisqu'une batterie de tubes peut facilement être adaptée à une installation existante, par exemple par raccordement direct des oriEices exté-rieurs des tubes au déversoir, après que l'on ait isole de la veine ces orifices superieurs et ce deversoir.
Cette adaptation peut être effectuée par simple apport , ~ . , .
d'un dispositif auxiliaire, sans modification des machines, et la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est particu-lièrement simple et économique.
~ es essais effectués sur des installations de décan-tation et de flottation ainsi transformees ont montre que, à
qualite d'epuration comparable, il etait possible d'augmenter s;~
le debit à travers l'installation de 2Q à 100~ par rapport à ce qui etait connu jusqu'à present, du fait de la meilleure utilisation du volume disponible dans la cuve.
Par exemple, par un choix judicieux de la profondeur et de la section des orifices interieurs à la veine, on a pu etablir dans celle-ci des débits élémentaires decroissant de haut en bas, et ameliorer ainsi les resultats en epuration par decantation, ou des debits elementaires decroissant de bas en haut, et ameliorer ainsi les resultats en epuration par flot~
tation.
L'invention vise egalement un dispositif permettant la mise en oeuvre du procede ci-dessus. I.e dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte une cuve ayant une entrée e-t une sortie disposees l'une par rapport à l'autre de fagon à délimiter une zone predéterminée et provoquer dans cette zone un écoulement de la veine présentant une composante - horizontale, et une pluralité de tubes disposés l'un à côté de l'autre à l'interieur de la cuve et situés en amont et/ou en aval de la zone predeterminee. Chaque tube s'etend d'une partie inferieure à une partie superieure de la cuve et presen-te au moins un orifice intérieur communiquant avec la veine fluide et un orifice extérieur communiquant avec une chambre d'entrée ou une chambre de sortie; les orifices intérieurs ~ sont disposés à des niveaux différents de fac,on à soumettre -;~ la veine s'écoulant à des pertes de charge prédéterminées en ~-une pluralité de points correspondants et ainsi subdiviser la veine en une pluralité de veines élementaires ayant une .
direction sensiblement identique et imposer à chacune des ' veines elémentaires un débit prédéterminé, les orifices extérieurs étant situés à un niveau plus é~al au niveau du plan superieur de la veine fluide, . 1 :
1~35'~2~
L'invention sera mieux comprise si l'on se refère a la description ci-dessous, relative a un mode de mise en oeuvre non limitatif, ainsi qu'aux dessins annexes, qui font partie integrante de cette description.
La figure 1 montre une vue d'une cuve parallelepipedique - destinée a l'epuration d'un liquide par decantation ou par flottation, equipee selon l'invention, en coupe suivant un plan longitudinal vertical.
Les figures 2 et 3 montrent une vue en perspective de cette cuve, au niveau de sa sortie, en coupe suivant un plan longitudinal vertical.
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la fi~ure 4 qui aPparait sur la m~e p]anche que la ~i-gure 1, montre une varian~e d~exécution de cette cuve, au niveau de sa sortie9 en coupe suivant un plan longitudinal vertical.
~a ~igure 5 qui apparait sur la meme planche que la ~igure 1, montre une cuve à décantation ou à ~lottation selon l'invention, de forme cylindrique, en coupe suivant un plan ver tical axialO
~es figuI~es 1 à 3 montrent en 1 une cuve horizontale ou-verte à sa partie supérieure, et de fo~ne générale sensiblemen-t parallélépipedique. Cette cuve est fe~mée, au niveau cle ses deux extrémités transversales 2 et 3, par deux cloisons étanches, res-pectivement 4 et 5, dans lesquelles débouchent respectivement une canalisation 6 dlentrée du liquide ~ épurer et une canalisa-tion 7 de sortie du liquide épure; de façon connue9 llorifice par lequel cette canalisation 7 debouche dans la cuve 1 est isolée de la veine liquide 8 qui circule dans cette dernière par une cloison 9, disposée transversalement à l'intérieur de la cuve à
proximité de la cloison 5.
Dans les cuves à décantation ou à ~lottation actuellement connues9 la cloison 9 dé~init un déversoir avec la cloison 5 et les parois latérales telles que 10 de la cuve 1, le liquide in-troduit par la c~lalisation 6 étan-t évacué par exemple par écou-; lement au dessus du bord supérieur 11 de cette cloison, qui est horizontale et définit par conséquent le plan supérieur 12 du li-~uide dans la cuve. Comme il a été dit plus haut, on constate alors une séparation de la veine 8 en deux zones, délimitées à
la figure 1 par un pointillé oblique 13 reliant le bord 11 de la cloison 9 au fond 14 de la cuve : la zone supérieure 15 est seule en mouvement, la zone in~érieure 16 étant stagnante.
3 Selon 19 invention, on répartit le débit dans la veine ` liquide 8 de ~acon prédéterminée en subdivisant cette veine en ;` une plurallte de veines élémen-taires que llon soumet separérnent ~ .~
., ~ -z~9 ~ des pertes de charges prédeterrninées, vers l'amont ou vers I.~aval cle l~écoulemen-t, par exemple en leur i.mposant ~ chacune . :;
un parcours prédé-terminé distinct~
Dans l'exemple illustré ~ la :~igure 1, ce procédé es-t mis en oeuvre à proximité de l.'extremité 3 de sortie de la cuve, au niveau de la cloison 9 isolant la canalisation de sortie 7 de la veine liquide 8.
Cette cloison est ici garni.e, vers la veine 8, d~une pluralité de tubes 179 1~, et 1~, dont chacun présente au moins un ori~ice débouchant ~ l~intérieur de la veine liquide, par exemple 20 et 21 dans le cas du tube 17, et un orifice extérieur à la veine 8 et relié à la sortie du liquide épuré, cet orif`ice tel que 22 dans le cas du tube 17 étant si-tué ici au niveau du bord supérieur 11 de la cloison 9; une cloison transversale 23 isole de la veine 8 les ori~ices extérieurs tels que 22 des tubes tels que 17, cette cloison montant à un niveau supérieur au ni-veau du plan supérieur 12 du liquide de la veine, qui correspond ici au niveau du bord supérieur 11 de la cloison 90 Dans l'exemple illustré, les trois tubes 17 a 19 sont rectilignes et de section constante, et délimités.d'une part par les deux cloisons 9 et 23, qui sont disposées verticalement et parallèlement entre elles~ et par les deux cloisons verticales 24 et 25 reliant ces deux cloisons, les cloisons 24 et 25 étant ici équidistan-tes et parallèles aux parois latérales telles que 10 de la cuveO
Dans cet exemple, seule la cloison 9 est jointive du fond 14 de la cuve, la cloison 23 ne l'étant pas af`in de permet-tre le retour à la veine 8 des substances susceptibles de se :; . . .:
décanter dans les tubesO
.1 .:,, .
Nature].lement~ d'autres dispositions pourraient être a-doptées, les tubes pouvant atre fermés à leur partie inf`érieure .
~ et leurs orifices extérieurs tels que 22 situés ~ des niYeaux : 6- :
, ~
~ ~5 ~ 2 ~99 - dif~érents, éventuellement inférieurs au niveau du pl~1 supérieur 12 de la veine ~.
Ces tubes pourxaient ne pas présenter une section cons-tante, mais présenter par exemple une sec-tion transversale crois-sant des orifices intérieurs vers l.'orifice extérieur a in de moduler le débit de liquide à travers les di~férents orifices d~un meme tube. En outre~ ces tubes pourraient ne pas ~tre rec tilignes et vertic~ux comme il est illustré aux figures 1 à 3, mais présenter chacun la forme d~un U comme il est illustré à
la figure 4 : cette figure, pour laquelle on a utilisé les memes références qu~à la ~igure 1 pour les éléments identiques, montre un tube 26 comportant deux branches sensiblement verticales 27 e-t 28 reliées par un coude 29 tourné vers le bas; la branche 27 est ~ermée à son extrémité supérieure 30, mais'percée d~orif`ices 31 et ~2 débouchant dans la veine liquide 8 7 la branche 28 est . quant à elle disposée comme les tubes tel's que 17 des figures 3~ étant accolée à la cloison 9 et ouverte vers la sortie, ./ à son extrémité supérieure correspondant au bord supérieur 11 de la cloison 9, par un orifice 31 isolé de la veine liquide par .~ 20 une cloison comparable à la cloison 230 Na-turellement~ la sec--.
; tion des tubes tels que 26 peut ~tre constante, mais elle peut également varier comme dans le cas des tubes rectilignesO
;' Une telle forme en U peut être par exemple u-tilisée dans ' le cas d'une cuve de flottation, puisqu'elle allonge le parcours .. 'I du liquide prélevé en partie haute, augmentant par conséquent .~ ~ la perte de charge qu~elle lui impose et réduisant ainsi la vi~
tesse du liquide dans la veine 8 à proximite du plan superieur 12 de oelle-ci. ~:
' On peut également agir sur la perte de charge que subit .-~ le liquide prélevé par un tube à un niveau déterminé de la veine~
et par conséquent sur la vitesse du'liquide dans la veine ~ ce niveau9 en jouant sur la for~e et les dimensions des orifices -7- .
. ~ :
~, " ' .
~s~
in-térieurs de ce tube.
Ainsi, ell disposant à des niveaux d~ér~n-ts les orifices intérieurs de tubes voisins, on peut établir un débi-t prédétermi-né à chaque niYeau de la veine, de fa~on pratiquement continueO
On peut obtenir cette continuité dans la variation des débi-ts élémentaires de la veine, c~est-à-dire des débits aux dif~érents points de sa sec-tion transversale, au moyen dlun nom-bre relativement rédui-t de tubes e-t d~orifices intérieurs si ces derniers sont convenablement dimensionnés et convenablement ré-partisO Il est en outre possible, commle il est illustré~ dlamé-liorer la répartition du liquide de la ~eine 8 entre les diffé-rent~ orifices en disposant dans la vei.ne, en regard de ces ori- .=
fices~ des volets 32 ~ 35~ qui se présentent ici sous la ~orme de lames transversales ~ixees par leurs extrémit~5s aux deux pa-rois latérales telles que 10 de la cuve~ ces lames étan-t ici o-rientées par rapport au flux de ~açon ~ dévier celui-ci vers le basO
Comme le montre la ~igure 5, la mise en oeuvre du procédé
selon ltinvention n~est pas limitée aux c~ves longitudinales, cette figure montrant son application au cas d~une cuve de dé-cantation ou de flottation cylindrique d9axe 36 vertical.
Cette cuve 37 est délimitée par une paroi cylindrique verticale 38 fermée à sa partie inférieure par une paroi tron-i conique 39 dlaxe 36, formant entorJnoir De ~açon connue, le li- ~
-` quide à épurer est introdui-t dans la cuve 37 par une cheminée :
; centrale 40, également cylindrique de révolution autour de llaxe 36, cette cheminée 40 amenant le liquide ~ proximité du fond 39 de la cuve~ d'où ce liquide remonte jusqu~à un déversoir pé-riphérique 41~ fixé à la par-tie supérieure de la paroi cylin-3 drique 38, puis est évacué par une canalisation 420 Dans ce cas, la totalité dè la périphérie de la cuve ~7 ; es-t munie de tubes tels que 43 analogues aux tubes tels que 17, ;
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ces tubes plongeant dans le liquide 44 et présenlan-t des orifices 45 ~ 47 intérieurs à celui-ci; chacun de ces tubes présente é~-galement un orifice 48, extérieur au liquide et isolé de celui-ci par une cloison ~9 analogue à la cloison 2~ mais à présent ; cylindrique de révolution autour de l~axe 36, ces orifices 48 étant situés au niveau du bord 50 du déversoir 410 Co~me dans le cas précédentg les tubes tels que 4~ peu-vent ~tre définis par deux cloisons ~9 et 51, correspondant res-pec-tivement aux cloisons 23 et 9 mais à présent cylindriques de révolution autour de ]~axe 36, l~espace compris entre ces deux cloisons étant lui-meme subdivisé en tubes au moyen de cloisons analogues aux cloisons 2~ et 25 mais à présent orientées radia-lement par rapport à l~axe 360 ~ ans cet exernple comme dans l~exemple illustré aux fi-gures 1 à 3, les tubes peuvent ~tre également constitubs par des éléments tubulaires ju~taposés le long du déversoir.
Dans un cas comme dans l'autre, il est possible, en jouant sur le nombre, la forme, la dimension des tubes et de leurs dif-l féren-ts orifices~ d~établir une loi de répartition du débit sou-`, 20 haitée dans le liquideO
Ians le cas de la décantation, par exemple, procédé d'é-l puration consistant à provoquer la ch~te par gravité des impure-j tés contenues dans le liquide s'écoulant dans la cuve, on conçoit l~ensemble de façon à soumettre le liquide prélevé aux di~férentes hauteurs de la cuve ~ des pertes de charge telles que le débit élémentaire décroisse du haut de la cuve vers le bas : ainsi, on évacue plus rapidement le liquide des zones supérieures, qui est débarrassé plus rapidement des i~puretés qu~il Gontient9 et l~on évacue plus lentement le liquide du fond, plus long à dé-canter puisque~ outre les particules qu'il contient à son entrée dans la cuve, il contient egalement des particules descendant par gravi-té des zones supérieures.
~ S~2 ~9 Dans le cas de l'épuration par flottation, par contre9 qui consi.ste à provoquer la montée des impuretés vers les zones supé.rieures de la veine liquide, on peut favoriser, selon l'in-vention9 ~e débi-t des zones inférieures qui sont plu9 vite é-pureesO
Naturellement, on peut également créer une équirépar- ~
tition du débit dans toute la section transversale de la veine. `
IJn tel procédé peut s'appliquer non seulement à l'épu-ration par décantation ou par flottation~ mais on peut y avoir recours chaque fois qu'il est nécessaire d'é-tablir une loi de répartition des débits prédéterminée dans une veine liquide, on ~ plus généralement ~luideO
.. ~ Il est à noter enfin que l'on peut agir aussi bien au ni-veau de l~entrée de la cuve qu~au niveau de sa sortie, ou.plus gbnéral.ement aussi bien vers l'amont de la veine ~luide s'écoulant ; que vers l'aval, le ~luide dont on veut contr~ler le débit pou-~! vant atre introduit dans la cuve par exemple par l~intermédiaire d'une batterie de tu~es analogue à celle qui a été décrite : dans : :.
le cas des figures 1 à 3, par exemple, le liquide est introduit ::
par la canalisation 7, puis pénètre dans les tube~ tels que 17 : par leurs ori~ices extérieurs tels que 22, avant d~a-tre éjecté . ' au delà de la cloison 23 par les ori~ice.s tels que 20 et 21 de celle-ci~ judicieusement disposés de ~açon que la répartition des débits élémentaires dans la veine 8 en résultant corresponde .
à une loi prédétermirléeO ~
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~ now; e inven-tion e ~ t relativ ~ to a process and ~ a device for establishing a distribution law predetermined ~ flow in a flui.de9 vein as well. that at one decantation process and ~ a mettan-t flotation process implement this method and this disposi-tlf.
We know that we can see that when we provoke--that the flow of a fluid vein in a device presented both an abrupt variation of the section o ~ erte au pasta ~ e du fluid, the ensuing variation in flow velocity is ceaselessly causes the establishment of a privileged path between the zone] .a wider and the narrowest zone: the fluid moves only in an area having for example the ~ elm dlun c ~ ne or a bis ~ at the converging towards the area é-troi ~ e, and stagnate ~ all around.
Naturally ~ the preferred flow form is closely related to the form of the different parts of the device tifo This disadvantage is encountered in particular in the arrangements ti ~ s intended for the purification of liquids by decantation or by flotation ~ which generally take the form of a opens open to the clear at its upper part; this tank has a general shape, either parallelepipedic, in which case the liquid is introduced through one of its extrem ~ trans tees - -to be collected by a weir located ~ its other end, either cylindrical, in which case the liquid is introduced in a central chimney which brings it near the bottom of the ... .
tank, then taken up by a weir perip ~ léri.que; natural, the tank is also provided with clean devices ~ evacuate impurities deposited there or floating there by gravity.
3 In one case similar to the other, ~ e overflow ~ which defines the level of the upper plane of the liquid vein, may present the ~ elm of a horl ~ ontal lip, possibly notched, or .,, ~,.
, '' ~ 5 ~ 2 ~ 9 dlune juxtaposltion dloxifices arranged dc ~ ns a same pla ~ l hori--zontal ~ but, whatever it is forr ~ e, the edge of the weir corresponds ~ an area ~ where the speed of the liquid is much more important than when it enters the tank, in a ratio that can go up to 100, and we can see the phenomena described above: in fact, only a small one part of the tank volume is used O
To try to distribute the flow throughout the sec-tion of the tank, and this up to the immediate vicinity of the spill evening, we considered replacing it with a grill controlling the outlet of the liquid at all depths, at lower speeds : But, to the extent that the flow of liquid through .each ori: ~ ice of the gr: it is functio ~ of the height of li ~
what above this orifice and the flow ~ through all other grid openings ~ the calculation and realization of this grid to obtain a predetermined distribution of the flow in the transverse section of the tank, that this whether the distribution is uniform or not, poses insur-mountable especially with the large number of orifices and their small size.
Naturally, we encounter this problem only in decantation or flotation tanks, but also in many other devices in which it would be u-; ~ tile d ~ establish the flow of a fluid according to a law of re-, ~.
predetermined partition, uniform or not O
~ e object of the present invention is to provide ~
. solution to this problem by proposing a method and a device allowing the establishment of a predeter distribution law-undermined flow in a fluid vein, and for example in a liquid vein dripping in a tank. ~ 'invention is by-ticuliaremen ~ applicable to decantation and .
flotation. 1 ~ 5 ~ 2 ~
The method according to the invention is characterized in that that a flow is caused in a predetermined area of the vein with a horizontal component and submits the vein flowing at predetermined pressure drops at a plurality of points located upstream and / or downstream of this area and distributed along a cross section by relation to flow so as to subdivide the vein into a plurality of elementary veins having a sensitive direction-identical and impose on each of the elementary veins a predetermined flow. This process thus makes it possible to establish perfectly controlled flow velocities in different points of the cross section of the tank, and therefore, to control the elementary debits in all this section transverse if these points are judiciously chosen.
Adjusting the flow rate of each elementary vein can be obtained by imposing on it a predetermined route, respectively upstream and / or downstream, for example by passage through a tube having at least one orifice opening out to the interior of the liquid vein and a connected external orifice respectively at the inlet and / or outlet of the tank, this process is particularly easy to implement since a tube bank can easily be adapted to an installation existing, for example by direct connection of external ports laughing tubes at the weir, after we have isolated the vein these upper holes and this weir.
This adaptation can be carried out by simple contribution , ~. ,.
an auxiliary device, without modification of the machines, and the implementation of the method according to the invention is particularly very simple and economical.
~ es tests carried out on decanting installations tation and flotation thus transformed showed that, at comparable quality of treatment, it was possible to increase s; ~
the flow through the installation from 2Q to 100 ~ compared to what was known until now, because of the best use of the volume available in the tank.
For example, by a judicious choice of depth and from the section of the internal ports to the vein, we were able to establish in this elementary debits decreasing by top to bottom, and thus improve the treatment results by decantation, or elementary flows decreasing from bottom to high, and thus improve the results in purification by flow ~
tation.
The invention also relates to a device allowing the implementation of the above process. Ie device according to the invention is characterized in that it comprises a tank having an input and an output arranged relative to each other so as to delimit a predetermined area and provoke in this area a flow from the vein with a component - horizontal, and a plurality of tubes arranged one next to the other inside the tank and located upstream and / or downstream of the predetermined area. Each tube extends from one lower part than an upper part of the tank and present at least one interior orifice communicating with the vein fluid and an external orifice communicating with a chamber entry or exit room; the interior ports ~ are arranged at different levels of college, one to submit -; ~ the vein flowing at predetermined pressure drops in ~ -a plurality of corresponding points and thus subdivide the vein into a plurality of elementary veins having a .
substantially identical direction and impose on each of '' elementary veins a predetermined flow, the external orifices being located at a higher level at the level of the upper plane fluid vein, . 1:
1 ~ 35 '~ 2 ~
The invention will be better understood if we refer to the description below, relating to a mode of implementation non-limiting, as well as the accompanying drawings, which are part integral to this description.
Figure 1 shows a view of a parallelepiped tank - intended for the purification of a liquid by decantation or by flotation, fitted according to the invention, in section along a plane longitudinal vertical.
Figures 2 and 3 show a perspective view of this tank, at its outlet, in section along a plane longitudinal vertical.
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the fi ~ ure 4 which appears on the m ~ ep] reed that the ~ i-gure 1, shows a varian ~ ed ~ execution of this tank, at of its outlet9 in section along a vertical longitudinal plane.
~ a ~ igure 5 which appears on the same board as the ~ igure 1, shows a settling tank or ~ lottation depending the invention, of cylindrical shape, in section along a worm plane tical axialO
~ es figuI ~ es 1 to 3 show in 1 a horizontal tank or-green at its top, and fo ~ ne general sensiblemen-t parallelepiped. This tank is fe ~ mée, at the level of its two transverse ends 2 and 3, by two watertight bulkheads, res-pectively 4 and 5, into which lead respectively a line 6 for the entry of liquid ~ to purify and a line tion 7 of the purified liquid outlet; in a known manner 9 the building by which this pipe 7 opens into the tank 1 is isolated of the liquid vein 8 which circulates in the latter by a partition 9, arranged transversely inside the tank near the partition 5.
Currently in settling tanks or ~ lottation known9 the partition 9 die ~ init a weir with the partition 5 and the side walls such as 10 of the tank 1, the liquid produced by the c ~ lalisation 6 étan-t evacuated for example by écou-; above the upper edge 11 of this partition, which is horizontal and therefore defines the upper plane 12 of the line ~ fluid in the tank. As said above, we see then a separation of the vein 8 into two zones, delimited at Figure 1 by an oblique dotted line 13 connecting the edge 11 of the partition 9 at the bottom 14 of the tank: the upper zone 15 is alone in motion, the in ~ erior zone 16 being stagnant.
3 According to 19 invention, the flow is distributed in the vein `liquid 8 of ~ acon predetermined by subdividing this vein into ; `a plethora of elementary veins that llon submits separately ~. ~
., ~ -z ~ 9 ~ losses of predetermined loads, upstream or I. ~ downstream key ~ flow, for example by i.mposing ~ each. :;
a separate predefined route ~
In the example illustrated ~ la: ~ igure 1, this process is implemented near the outlet end 3 of the tank, at the level of the partition 9 isolating the outlet pipe 7 liquid vein 8.
This partition is here lined, towards vein 8, with a plurality of tubes 179 1 ~, and 1 ~, each of which has at least an ori ~ ice opening ~ inside the liquid vein, by example 20 and 21 in the case of tube 17, and an external orifice to the vein 8 and connected to the outlet of the purified liquid, this orifice such as 22 in the case of tube 17 being si-killed here at the level of upper edge 11 of the partition 9; a transverse partition 23 isolates from the vein 8 the external ori ~ ices such as 22 of the tubes such as 17, this partition rising to a level above the level upper plane 12 calf from the vein fluid, which corresponds here at the upper edge 11 of the partition 90 In the example illustrated, the three tubes 17 to 19 are rectilinear and of constant section, and delimited. on the one hand by the two partitions 9 and 23, which are arranged vertically and parallel to each other ~ and by the two vertical partitions 24 and 25 connecting these two partitions, the partitions 24 and 25 being here equidistan-tes and parallel to the side walls such that 10 of tank O
In this example, only the partition 9 is contiguous with the bottom 14 of the tank, the partition 23 not being so as to allow be the return to the vein 8 of substances likely to be :; . . .:
decant in O tubes .1.: ,,.
Nature] .lement ~ other provisions could be a-adopted, the tubes being able to be closed at their lower part.
~ and their external orifices such as 22 located ~ niYeaux : 6-:
, ~
~ ~ 5 ~ 2 ~ 99 - dif ~ erent, possibly below the level of pl ~ 1 higher 12 of the vein ~.
These tubes may not have a cross section aunt but present for example a cross section cross from the interior ports to the exterior port has in modulate the flow of liquid through the di ~ ferent orifices of the same tube. In addition ~ these tubes may not be ~ rec tilines and vertic ~ ux as illustrated in Figures 1 to 3, but each have the shape of a U as illustrated in Figure 4: this figure, for which we used the same references that ~ to ~ igure 1 for identical elements, shows a tube 26 comprising two substantially vertical branches 27 and 28 connected by a bend 29 facing downwards; branch 27 is ~ closed at its upper end 30, but pierced with orifices 31 and ~ 2 opening into the liquid stream 8 7 the branch 28 is . as for it arranged like the tubes such as 17 of the figures 3 ~ being attached to the partition 9 and open towards the exit, ./ at its upper end corresponding to the upper edge 11 of the partition 9, through an orifice 31 isolated from the liquid vein by . ~ 20 a wall comparable to the wall 230 Na-turellement ~ la sec--.
; tion of tubes such as 26 can be constant, but it can also vary as in the case of straight tubes ; ' Such a U shape can for example be used in '' the case of a flotation tank, since it lengthens the course .. 'I of the liquid taken from the upper part, consequently increasing . ~ ~ the pressure drop it imposes on it and thus reducing the vi ~
liquid size in the vein 8 near the upper plane 12 of it. ~:
'We can also act on the pressure drop that is suffered .-~ the liquid taken by a tube at a determined level of the vein ~
and therefore on the speed of the liquid in the vein ~ this level9 by playing on the for ~ e and the dimensions of the orifices -7-.
. ~:
~, "'.
~ s ~
of this tube.
Thus, it having at levels of ~ er ~ n-ts the orifices interiors of neighboring tubes, a predetermined flow can be established born at each level of the vein, practically continuously We can obtain this continuity in the variation of elementary flows of the vein, that is to say flows at dif ~ erent points of its cross-section, by means of a nom-relatively small bre t of tubes and interior holes if these the latter are suitably sized and suitably re-partiesO It is also possible, as it is illustrated ~ dlama-improve the distribution of ~ eine 8 liquid between the different rent ~ orifices by placing in the vei.ne, opposite these ori-. =
fices ~ shutters 32 ~ 35 ~ which appear here under the ~ elm of transverse blades ~ fixed by their extremities ~ 5s to both pa-side kings such as 10 of the tank ~ these blades are here o-rientées compared to the flow of ~ açon ~ divert it towards the basO
As shown in ~ igure 5, the implementation of the process according to the invention is not limited to longitudinal ves, this figure showing its application in the case of a ~
cylindrical cantation or flotation with vertical axis 36.
This tank 37 is delimited by a cylindrical wall vertical 38 closed at its lower part by a transverse wall i conical 39 dlaxe 36, forming entorJnoir De ~ açon known, the li- ~
- that to be purified is introduced into the tank 37 through a chimney:
; central 40, also cylindrical of revolution around the axis 36, this chimney 40 bringing the liquid ~ near the bottom 39 of the tank ~ from which this liquid rises to ~ a spillway ripherique 41 ~ fixed to the upper part of the cylinder wall 3 drique 38, then is evacuated by a line 420 In this case, the whole of the periphery of the tank ~ 7 ; are you provided with tubes such as 43 similar to tubes such as 17,;
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., - ~ 3- ':'., ''':' ~
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these tubes immersed in the liquid 44 and presenlan-t holes 45 ~ 47 interiors therein; each of these tubes has é ~ -also an orifice 48, external to the liquid and isolated from it ci by a partition ~ 9 similar to the partition 2 ~ but now ; cylindrical of revolution around the axis 36, these orifices 48 being located at the edge 50 of the weir 410 Co ~ me in the previous case the tubes such as 4 ~ few-wind ~ be defined by two partitions ~ 9 and 51, corresponding res-pec-tively to partitions 23 and 9 but now cylindrical revolution around] ~ axis 36, the space between these two partitions being itself subdivided into tubes by means of partitions similar to partitions 2 ~ and 25 but now oriented radia-relative to axis 360 ~ years of this example as in the example illustrated in fig.
gures 1 to 3, the tubes can also be ~ constituted by tubular elements ju ~ taped along the weir.
In either case, it is possible, by playing on the number, shape and size of the tubes and their differences l feren-ts orifices ~ d ~ establish a distribution law of the flow sou-`, 20 hated in the liquid O
In the case of decantation, for example, l Purification consisting in causing the ch ~ te by gravity of the impure-j tees contained in the liquid flowing in the tank, we conceive the whole so as to subject the liquid withdrawn to the different tank heights ~ pressure losses such as flow elementary decreases from the top of the tank to the bottom: thus, the liquid is removed more quickly from the upper areas, which is more quickly cleared of i ~ purities than it Gontient9 and the liquid is evacuated more slowly from the bottom, longer to de canter since ~ besides the particles it contains at its entrance in the tank, it also contains particles descending by gravity of the upper zones.
~ S ~ 2 ~ 9 In the case of purification by flotation, on the other hand9 which consists in causing the rise of impurities towards the zones of the liquid vein, we can favor, according to the vention9 ~ e debi-t of the lower zones which are plu9 quickly é-pureesO
Of course, we can also create a squared-~
tition of flow throughout the cross section of the vein. ``
IJn such a process can be applied not only to epu-ration by decantation or by flotation ~ but there can be recourse whenever it is necessary to establish a law of predetermined flow distribution in a liquid stream, we ~ more generally ~ luideO
.. ~ It should finally be noted that one can act as well at ni-veal from the vat entry than from its exit, or more gbnéral.ement as well upstream of the vein ~ luide flowing ; that downstream, the ~ luide whose flow we want to control ~! before being introduced into the tank, for example through of a battery of you ~ are similar to that which has been described: in::.
the case of Figures 1 to 3, for example, the liquid is introduced:
by line 7, then enters the tubes ~ such as 17 : by their external ori ~ ices such as 22, before d ~ a-be ejected. '' beyond the partition 23 by the ori ~ ice.s such as 20 and 21 of this one ~ judiciously arranged ~ açon that the distribution elementary flows in the resulting vein 8 correspond.
to a predetermined lawO ~
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