CH158533A - Thickening filter with vertical cells. - Google Patents

Thickening filter with vertical cells.

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CH158533A
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Vernay Jean-Baptiste
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Vernay Jean Baptiste
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  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

  

  Filtre     épaississeur        à,    cellules verticales.    La présente invention se rapporte aux  filtres     épaississeurs    destinés à soutirer du  liquide clair d'un mélange de liquide et  de     particules    solides, en vue d'obtenir un mé  lange à plus     haute    teneur en     matières    solides  et à faciliter ainsi le travail ultérieur d'ex  traction des     matières        :

  solides.    L'invention a  trait au genre dans lequel des cellules fil  trantes, verticales, plongent dans le mélange  à traiter, et un système     distributeur    relie     al-          ternativement    les cellules, individuellement  ou par groupes, à un appareil destiné à sou  tirer du liquide     filtré,    puis<B>à</B>     une    canalisa  tion de fluide sous pression, destiné à déta  cher les couches solides déposées sur les pa  rois des cellules, ce fluide pouvant être de  l'air comprimé ou même du liquide déjà  filtré.  



  Il est connu de faire tourner les cellu  les autour     d'un    axe commun durant la fil  tration et l'on sait que ce mouvement favo  rise le     travail    de l'appareil,     sans    doute  
EMI0001.0017     
  
    parce <SEP> qu'il <SEP> réalise <SEP> un <SEP> brassage <SEP> du <SEP> liquide
<tb>  et <SEP> régularise <SEP> ainsi <SEP> l'action <SEP> de <SEP> la.

   <SEP> surface <SEP> fil  trante.
<tb>  I1 <SEP> a <SEP> également <SEP> <I>été</I> <SEP> proposé <SEP> de <SEP> construire
<tb>  des <SEP> filtres <SEP> épaissis,seurs <SEP> à <SEP> cellules <SEP> verticales
<tb>  disposées <SEP> de <SEP> façon <SEP> à <SEP> tourner <SEP> continuellement
<tb>  autour <SEP> de <SEP> leurs <SEP> axes <SEP> géométriques <SEP> indivi  duels, <SEP> lesquels <SEP> sont <SEP> fixes <SEP> dans <SEP> l'espace.

   <SEP> Ce
<tb>  dispositif <SEP> est <SEP> toutefois <SEP> assez <SEP> complexe <SEP> et, <SEP> s'il
<tb>  réalise <SEP> la <SEP> régularité <SEP> de <SEP> travail <SEP> pour <SEP> chaque
<tb>  cellule <SEP> individuelle, <SEP> il <SEP> laisse <SEP> subsister <SEP> les
<tb>  irrégularités <SEP> entre <SEP> les <SEP> cellules,

   <SEP> certaines
<tb>  pouvant <SEP> baigner <SEP> dans <SEP> un <SEP> liquide <SEP> moins
<tb>  chargé <SEP> que <SEP> celui <SEP> qui <SEP> entoure <SEP> les <SEP> autres <SEP> cel  lules.
<tb>  L'invention <SEP> vise <SEP> un <SEP> appareil <SEP> dans <SEP> lequel
<tb>  des <SEP> cellules <SEP> verticales <SEP> pourvues <SEP> chacune <SEP> d'un
<tb>  arbre <SEP> axial <SEP> creux <SEP> sont <SEP> disposées <SEP> tout <SEP> autour
<tb>  d'un <SEP> arbre <SEP> vertical <SEP> commun <SEP> autour <SEP> duquel
<tb>  elles <SEP> tournent <SEP> ensemble <SEP> durant <SEP> la <SEP> filtration
<tb>  et <SEP> en <SEP> ce <SEP> que <SEP> ces <SEP> cellules <SEP> tournent <SEP> en <SEP> outre <SEP> sur
<tb>  elles-mêmes <SEP> durant <SEP> le <SEP> décollement <SEP> des <SEP> <B>g <SEP> â-</B>              teaux    sous l'action de l'air comprimé,

       ces    ro  tations se faisant     automatiquement.     



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemples, deux     formes        d'exécution    de l'ap  pareil .selon l'invention.  



       Fig.    1 est     une    coupe verticale générale  suivant     I-I        (fig.    2) d'un appareil d'un  premier genre;       Fig.    2 en -est une coupe     horizontale    sui  vant     II-II        (fig.    1);       Fig.    3 est une vue partielle en coupe à  plus grande échelle du     plateau    supérieur de  l'appareil,. de la liaison d'une cellule au dis  tributeur, de ce dernier et de l'embrayage  des plateaux;

         Fig.    4 est une coupe suivant IV-IV       (fig.    3) montrant le plateau tournant du       distributeur;          Fig.    5 est une coupe suivant V -V       (fig.    3)     montrant    le plateau fixe du distri  buteur;       Fig.    6 est     une    vue de l'agitateur en plan  par-dessous;       Fig.    7 est une vue en plan à grande  échelle d'un     dispositif    à rappel élastique       destiné    à commander la     rotation    des cellules;

         Fig.    8 en est une coupe suivant       VIII-VIII        (fig.    7);       Fig.    9 indique .schématiquement le pro  fil des     engrenages.    de commande de la cellule;       Fig.    10 est la coupe     verticale    d'une cel  lule;       Fig.    11 est "une vue partielle en coupe  d'un deuxième genre d'appareil, à cellules     (le     fort diamètre et pertes de     charges    réduites;       Fig.    12     est    une vue par-dessous du pla  teau fixe du distributeur;

         Fig.    13 est une coupe     partielle    suivant       XIII        XIII        (fig.    12);       Fig.    14 est une     demi-coupe    suivant       XIV-XIV        (fig.    12);       Fig.    15 est une vue en plan du plateau  mobile du distributeur avec son entraîne  ment.  



  L'appareil des     fig.    1 à 10 comporte une  cuve     verticale    1     munie    d'un bec 2, dans le  quel     arrive    le liquide à traiter. Du fond de    celle-ci part une tubulure de sortie latérale  3.     L'arrivée    du liquide à traiter est en pra  tique continue. Une partie du liquide est ex  traite après     filtration    à travers les cellules;  le surplus .s'échappe par la sortie 3 avec les  boues qui retombent des cellules. La teneur  en     matières    solides suspendues de ce liquide  résiduel est ainsi bien supérieure à. celle du  liquide à l'entrée, d'où le nom de "filtre  épaississeur".

   Ce liquide résiduel se traite fa  cilement par     décantation,        filtration    au     filtre-          presse    ou au filtre à tambour, etc., alors que  le liquide d'entrée ne donne, dans les mêmes  conditions, que des résultats décevants.  



  Dans ces appareils il est     prévu    une che  mise 4 qui permet de réchauffer- ou refroidir  l'appareil quand on le désire.  



  Dans l'axe de la cuve 1 se trouve disposé  un arbre     vertical    qui est     constitué    par un  bout d'arbre supérieur plein 5,     porté    et guidé  par un long palier 6, et à l'extrémité infé  rieure duquel est clavetée une rondelle 7 soli  daire d'un tube     vertical    8     qui    prolonge l'ar  bre 5.  



  A sa partie supérieure, l'arbre 5 porte  une roue dentée hélicoïdale 9, qui reçoit son  mouvement d'une vis 10 calée sur un arbre  général     horizontal    11 porté par des paliers 12  et commandé par une poulie 13. Les paliers  12 et le palier 6 sont     supportés    par des fers  14 formant superstructure au-dessus de la.  cuve.  



  Sur l'arbre     tubulaire    8 est enfilé un. se  cond arbre tubulaire     vertical    15, plus court,  qui porte les deux     plateaux    16 et 17 suppor  tant les cellules. Cet arbre est fou sur l'arbre  8, mais il est solidaire, à sa partie supérieure,  du plateau tournant 18 du distributeur, le  quel plateau porte à son sommet des dents  de loup 19, susceptibles d'être mises en prise  avec un manchon 20 à. dents de loup monté  à     clavette    coulissante sur l'arbre 5.

   En     fig.    3  est     représentée    la fourchette 21 de commande  du manchon 20,     articulée    en 22 et     manoeuvra-          ble    par une bielle 23 aboutissant à un organe  de commande approprié quelconque. Sur la       fig.    1 à petite échelle, ces détails ont été  omis pour ne pas surcharger le dessin.

        Chaque cellule porte à sa partie     ïnfé-          rieure    une queue 24 qui peut pivoter     -dans.    un  alésage du plateau inférieur 17, et elle porte  .à sa partie supérieure un axe creux 25 au  bout duquel est emmanché un     manchon    26  portant un pignon<B>27.</B> Ce manchon peut tour  ner .dans le plateau supérieur 16.

       Afin    de  permettre la mise en     place    et l'enlèvement  rapides des cellules, ce dernier n'est pas sim  plement perforé, mais est échancré     radiale-          ment    comme montré en 28     (fig.    2) et     il    porte  des pattes 29 articulées en 30, qui se rabat  tent sur les manchons 2.6 quand     ceux-ai    sont  en place et se serrent par des boulons 31 et  des écrous à oreilles 32.    Le plateau 16 comporte un rebord 33  (échancré bien entendu pour le passage des  manchons 26) et qui est centré par trois pai  res de galets 34. Chaque paire est portée par  un étrier 3-5 fixé à la cuve 1.

   Les galets de  chaque paire sont écartés     l'un,de    l'autre, de  telle sorte que,     nonobstant    les échancrures 28,  i1 y en ait toujours au moins un qui soit au  contact du rebord     33.     



  L'assemblage .des cellules avec leurs axes  individuels supérieurs 25 est renforcé par des  haubans     .36.     



  L'alésage intérieur de chaque axe 25 est  relié au plateau mobile 18 du .distributeur       (fig.    3) par le moyen d'un     joint        formant     presse-étoupe,     constitue    par un petit plateau  37     maintenu    pressé contre le haut du man  chon 26 par un ressort 38 qui prend appui  sur un     étrier    39     articulé    en 40 sur une chape  41     solidaire    du plateau 16, et dont la     position     peut être réglée par une     vis    42 pourvue d'un  volant 43.

   On notera que le petit plateau<B>P</B>  se prolonge par un coude     44    au bout duquel  s'emmanche un tube 45, puis un tube de  verre 46, puis un second tube 47 qui aboutit  au trou 48 du plateau 18, correspondant à la  cellule envisagée. Un robinet 49 permet d'iso  ler au besoin la cellule. On remarquera, d'au  tre part, qu'en     manoeuvrant    le volant 33, on  peut faire pivoter l'étrier 39 de façon à libé  rer le plateau 37 de la pression du     ressort    '38,  ce qui permet de dégager la cellule.    De préférence, l'étrier 39 est disposé de  façon à empêcher le plateau 37 de tourner  quand la cellule tourne, les tubes 45, 46 et 47       n'ayant    ainsi aucun effort à supporter.

   Ceci       s'.obtient    en     donnant    au coude 44     une    section       rectangulaire    et en disposant les deux bran  ches de     l'étrier    - de telle sorte qu'elles em  brassent ledit coude avec un jeu     très    réduit.    Le     distributeur    lui-même se compose du  plateau inférieur mobile 18 figé à. l'extrémité  de l'arbre 1.5, comme expliqué plus. haut, et  du plateau fixe 98 reposant sur le plateau 18.  La     fig.    4 montre la face active du plateau  18     pourvue    de trous 48 en nombre égal à. ce  lui des cellules.

   La     fig.    5     montre    la face ac  tive du plateau 98, pourvue d'une rainure  d'aspiration 50 qui occupe un angle très  grand, et d'une ouverture de refoulement 51  logée dans l'angle resté libre. Les tubes de  vide 52 et d'air comprimé 53 sont reliés aux  rainure 50 et     ouverture    51 et ils maintiennent  le plateau 49 pour l'empêcher de tourner.  L'on peut     éventuellement    prévoir un ressort  de pression pour maintenir les plateaux en  contact avec une pression suffisante.  



  Au point où les cellules sont soumises à  l'action de l'air comprimé se trouve le méca  nisme à rappel     élastique    destiné à. assurer la       rotation    de la. cellule au passage. On notera.  tout d'abord que dans les     fig.    1. 3 et 5 l'on  a supposé que le point de     refoulement    51 se  trouvait dans le plan de coupe     1-I    de la       fig.    2, alors que, sur cette dernière figure, le  dit     mécanisme    est légèrement décalé de ce  plan.  



  Ce mécanisme comprend     un    arbre verti  cal 54     (fig.    7 et 8) qui reçoit son mouvement  de l'arbre 11 par un renvoi approprié non fi  guré. Cet arbre repose dans un palier  crapaudine 55 fixé sur le couvercle 5,6 de la  cuve 1, et il porte une roue dentée 57 qui en  grène avec une roue 58 folle sur un axe 59  porté par un bras 60 qui s'articule autour du  palier 55. Ce bras 60 est repoussé vers le cen  tre de la cuve par un ressort 61 porté par une  tige 62 qui traverse à la fois le bras mobile  60 et une oreille 63 fixée au couvercle 56.      Grâce à     des    écrou et     contre-étrou    64, cette  tige 62 limite ainsi le mouvement du bras 60  sous l'action .du ressort 61.  



  Sous la roue 58 est fixée une autre roue  65 disposée de façon à se trouver au droit des  pignons 27 .des cellules, à venir     ainsi    en prise  avec eux et à les entraîner comme le fait bien  comprendre la     fig.    7. Grâce à la mobilité du  bras 60, la     période    d'engrènement d'un pi  gnon 27 avec la roue 65 est prolongée de fa  çon suffisante et dure     pendant    toute la, pé  riode de refoulement. Il va sans dire que les  dentures des engrenages 27 et 65 doivent être  prévues de     façon    que les dents puissent se pé  nétrer à fond sans inconvénient. La     fig.    9  montre un exemple de profil grossier répon  dant à la. condition ci-dessus.  



  Pour les petits appareils, les pignons 27  et 65 peuvent Hêtre, lisses et agir seulement  par friction.  



  Pour assurer la bonne évacuation des  boues tombant des cellules, on a prévu un agi  tateur vers le     bas-de    l'arbre 8. Cet agitateur  comporte quatre bras 66 portant des palettes  67 disposées de façon à ramener les boues  vers l'orifice central. Ces bras sont en outre  soutenus par des tirants 6<B>8</B>. Au bas de l'arbre  8 on a en     outre    prévu un petit agitateur sup  plémentaire<B>69</B> pour éviter l'accumulation  des boues au-dessus de la soupape de net  toyage 70. On notera que     l'agitateur        calé    sur  l'arbre 8 tourne sans cesse, alors qu'on peut  arrêter l'arbre 15 par la bielle 23.

   Cette dis  position permet d'évacuer les boues à la fin  d'une opération.     Il    suffit d'arrêter les cellu  les et de laisser encore     l'appareil    tourner un  temps suffisant pour que les boues puissent  être évacuées par la     conduite    3,     grâce    à l'ac  tion des agitateurs.  



  Les cellules peuvent être de tout     type     approprié. Celle de la     fig.    10 est une  construction particulièrement avantageuse.  Elle     comporte    deux fonds 71 et 72 réunis par  un cylindre 73 fait soit directement en ma  tière     filtrante,    soit en tôle perforée ou analo  gue, sur laquelle on enroule ensuite de la  toile filtrante. Le fond inférieur 72 porte la  queue 24 et le fond supérieur 71, l'arbre    creux de liaison 25. Un corps intérieur  étanche 74 réduit au minimum le volume  nuisible. Ce corps est traversé de façon étan  che par des tubes 7.5, dans lesquels s'enfilent  les entretoises 76 de liaison des fonds. Le  fond supérieur porte un     certain    nombre de  haubans 36.  



  Grâce au corps intérieur 74, cette cellule  peut avoir de grands diamètres sans incon  vénient. On notera à ce sujet qu'en     fig.    1 les  cellules sont de diamètre relativement     petit,     au     contraire    de ce qui est montré en     fig.    10.  En     fig.    3, l'appareil est supposé monté avec  des cellules du genre de celle de la     fig.    10  et il en résulte que les tubes 45, 46 et 47 sont  moins inclinés que montré en     fig.    1.  



  L'expérience montre que le débit d'un ap  pareil du genre de celui décrit est remarqua  ble pour les faibles surfaces de filtration,  mais augmente     nettement    moins vite que la  surface filtrante. Il a été reconnu que cet in  convénient résulte de l'influence des     pertes     de charges. En effet, les cellules devant tra  vailler sous une forte dépression, c'est-à-dire  avec une faible pression absolue, une perte de  charge faible occasionne une augmentation re  lativement     importante    de la pression de tra  vail et diminue considérablement le débit.  L'influence des pertes de charge est d'autant  plus sensible que, dans l'appareil décrit, l'as  piration se fait par le haut, c'est-à-dire à  l'encontre de l'action de la gravité sur le li  quide.

   Cette disposition est évidemment  mauvaise en théorie et l'on sait qu'on obtient  de bien meilleurs résultats en :disposant l'as  piration au bas des     cellules.    Mais avec le pré  sent genre d'appareil, cette solution est, sinon  impossible, du moins extrêmement     délicate    à.  mettre en pratique à     cause    de la rotation des  cellules autour de l'axe commun. Il est préfé  rable donc de réduire au minimum possible  la hauteur des cellules et la différence de  niveau entre celles-ci et le :distributeur, et  surtout de disposer les, cellules, les canalisa  tions et le distributeur, de façon à réduire les  pertes de charge.  



  L'appareil des     fig.    11 à 15 est spéciale  ment prévu dans ce but et son rendement est      considérable sans qu'on ait à employer des       sections    de canalisations démesurées.  



  Les,     cellules    sont des corps     cylindro-          coniques    à diamètre relativement fort, ,dont  la paroi     cylindrique    extérieure 80 forme pa  roi filtrante. On la. constituera, par exem  ple, à l'aide d'une tôle perforée recouverte  d'un tissu filtrant, ou encore à l'aide d'une  pierre poreuse.  



  Pour diminuer le volume nuisible, la cel  lule     comporte    un corps de remplissage,  comme dans le premier appareil décrit. Mais  ici, ce corps 81 est soudé au fond de la cel  lule, lequel est ouvert de telle sorte que le li  quide peut     pénétrer    à l'intérieur dudit corps,  en comprimant l'air     au-dessus    de lui. En ou  tre, comme montré, le corps 81 est prévu de  façon à laisser au liquide au droit de la por  tion cylindrique de la cellule, un passage     an-          ni-daire    de section croissante, de telle sorte  que la vitesse du liquide soit sensiblement  constante, la section croissant à mesure que  croit l'afflux de liquide filtré.

   Dans: la por  tion conique de la cellule, la     section    reste  constante.  



  Comme montré, le cône du chapeau est as  sez effilé pour éviter tout remous à l'entrée  dans la canalisation     cylindrique    25.  



  Le fond .de la cellule porte un croisillon  8:8 muni d'un trou de     centrage    dans     lequel     vient porter une pointe $4 solidaire du pla  teau inférieur 17 de support .des cellules.  



  Les     canalisations    25, 44 et 46 sont en  principe semblables à celles de l'appareil des       fig.    1- à 10. On a. eu soin d'y éviter tout  coude brutal, tout changement de section, et  on leur donne le plus fort     diamètre    possible.  



  Le distributeur est modifié. Son plateau  mobile 8,5 est solidaire d'un moyeu 86 calé  sur l'arbre 8, et qui porte la roue     -d'entraîne-          ment    87 directement     attaquée    par la vis 88  qui plonge dans le     bain    d'huile 89 et est calée  sur l'arbre moteur général 11. Des tube ver  ticaux 90, relient les orifices 48 du plateau  85 aux arrivées 47 .des     canalisations    indivi  duelles des cellules.  



  Le plateau     fige    91 comporte, comme     ci-          dessus.,    une fenêtre -d'aspiration 50 en arc de    cercle presque fermé et une lumière de refou  lement 51 en forme d'un simple trou circu  laire. Mais alors que dans l'appareil précé  dent le tube d'aspiration débouchait latérale  ment dans la lumière 50. créant des remous  et déterminant une perte de charge impor  tante, dans le présent appareil, l'aspiration  92 est disposée dans l'axe du filtre et     s'évase     en cône jusqu'à     aboutir    à la fenêtre 50. Bien  entendu, des entretoises 93 relient la partie  centrale aux bords, afin d'assurer la rigidité  de l'ensemble.

   L'une de ces entretoises       (fig.    13) sert pour le passage de la canalisa  tion de graissage 94.  



  Le bâti 14 porte un support en cintre 95  qui centre le plateau supérieur 91 du distri  buteur et porte une couronne     9@6    sur laquelle  prennent appui des ressorts 97 qui pressent  le plateau fige 91 contre le plateau mobile.



  Thickening filter with vertical cells. The present invention relates to thickening filters for withdrawing clear liquid from a mixture of liquid and solid particles, with a view to obtaining a mixture with a higher solids content and thus to facilitate the subsequent work of ex. traction of materials:

  solid. The invention relates to the kind in which vertical filtering cells are immersed in the mixture to be treated, and a dispensing system alternately connects the cells, individually or in groups, to an apparatus intended to draw filtered liquid, then <B> to </B> a pressurized fluid duct, intended to detach the solid layers deposited on the walls of the cells, this fluid possibly being compressed air or even liquid already filtered.



  It is known to rotate the cells around a common axis during filtration and we know that this movement favors the work of the apparatus, no doubt.
EMI0001.0017
  
    because <SEP> it <SEP> performs <SEP> a <SEP> mixing <SEP> of the liquid <SEP>
<tb> and <SEP> regularize <SEP> thus <SEP> the action <SEP> of <SEP> la.

   <SEP> surface <SEP> trante wire.
<tb> I1 <SEP> has <SEP> also <SEP> <I> been </I> <SEP> proposed <SEP> of <SEP> build
<tb> thickened <SEP> <SEP> filters, <SEP> to <SEP> vertical <SEP> cells
<tb> arranged <SEP> from <SEP> way <SEP> to <SEP> turn <SEP> continuously
<tb> around <SEP> of <SEP> their <SEP> geometrical <SEP> axes <SEP> indivi duals, <SEP> which <SEP> are <SEP> fixed <SEP> in <SEP> space.

   <SEP> This
<tb> device <SEP> is <SEP> however <SEP> quite <SEP> complex <SEP> and, <SEP> if
<tb> performs <SEP> the <SEP> regularity <SEP> of <SEP> work <SEP> for <SEP> each
<tb> individual <SEP> cell, <SEP> it <SEP> lets <SEP> subsist <SEP> the
<tb> <SEP> irregularities between <SEP> the <SEP> cells,

   <SEP> some
<tb> being able <SEP> to bathe <SEP> in <SEP> a <SEP> liquid <SEP> less
<tb> loaded <SEP> that <SEP> that <SEP> which <SEP> surrounds <SEP> the <SEP> other <SEP> cells.
<tb> The invention <SEP> targets <SEP> a <SEP> device <SEP> in <SEP> which
<tb> of the <SEP> vertical <SEP> cells <SEP> provided <SEP> each <SEP> with a
<tb> shaft <SEP> axial <SEP> hollow <SEP> are <SEP> arranged <SEP> all <SEP> around
<tb> of a <SEP> vertical <SEP> tree <SEP> common <SEP> around <SEP>
<tb> they <SEP> turn <SEP> together <SEP> during <SEP> the <SEP> filtration
<tb> and <SEP> in <SEP> this <SEP> that <SEP> these <SEP> cells <SEP> turn <SEP> in <SEP> besides <SEP> on
<tb> themselves <SEP> during <SEP> the <SEP> separation <SEP> of the <SEP> <B> g <SEP> â- </B> teaux under the action of compressed air,

       these rotations are done automatically.



  The accompanying drawing shows, by way of examples, two embodiments of the apparatus according to the invention.



       Fig. 1 is a general vertical section along I-I (FIG. 2) of an apparatus of a first kind; Fig. 2 in -is a horizontal section following II-II (fig. 1); Fig. 3 is a partial sectional view on a larger scale of the upper plate of the apparatus ,. the connection of a cell to the distributor, of the latter and of the clutch plates;

         Fig. 4 is a section along IV-IV (fig. 3) showing the turntable of the distributor; Fig. 5 is a section along V -V (fig. 3) showing the fixed plate of the distributor; Fig. 6 is a plan view of the agitator from below; Fig. 7 is an enlarged plan view of an elastic return device for controlling the rotation of the cells;

         Fig. 8 is a section along VIII-VIII (fig. 7); Fig. 9 schematically indicates the profile of the gears. cell control; Fig. 10 is the vertical section of a cell; Fig. 11 is "a partial sectional view of a second type of device, with cells (the large diameter and reduced pressure drops; Fig. 12 is a view from below of the fixed plate of the distributor;

         Fig. 13 is a partial section along XIII XIII (fig. 12); Fig. 14 is a half-section along XIV-XIV (fig. 12); Fig. 15 is a plan view of the movable plate of the dispenser with its drive.



  The apparatus of FIGS. 1 to 10 comprises a vertical tank 1 provided with a spout 2, in which the liquid to be treated arrives. From the bottom of the latter leaves a lateral outlet pipe 3. The arrival of the liquid to be treated is in continuous practice. Part of the liquid is extracted after filtration through the cells; the surplus. escapes through the outlet 3 with the sludge which falls from the cells. The suspended solids content of this residual liquid is thus much greater than. that of the liquid at the inlet, hence the name "thickening filter".

   This residual liquid can be easily treated by decantation, filtration with a filter press or with a drum filter, etc., whereas the inlet liquid gives, under the same conditions, only disappointing results.



  In these devices there is provided a plug 4 which makes it possible to heat- or cool the device when desired.



  In the axis of the tank 1 is disposed a vertical shaft which is formed by a solid upper shaft end 5, carried and guided by a long bearing 6, and at the lower end of which is keyed a washer 7 soli daire of a vertical tube 8 which extends the shaft 5.



  At its upper part, the shaft 5 carries a helical toothed wheel 9, which receives its movement from a screw 10 wedged on a horizontal general shaft 11 carried by bearings 12 and controlled by a pulley 13. The bearings 12 and the bearing 6 are supported by irons 14 forming a superstructure above the. tank.



  On the tubular shaft 8 is threaded one. is cond vertical tubular shaft 15, shorter, which carries the two plates 16 and 17 supporting the cells. This shaft is insane on the shaft 8, but it is integral, at its upper part, with the turntable 18 of the distributor, which plate carries wolf teeth 19 at its top, capable of being engaged with a sleeve 20 to. wolf teeth mounted with a sliding key on the shaft 5.

   In fig. 3 is shown the fork 21 for controlling the sleeve 20, articulated at 22 and maneuverable by a connecting rod 23 leading to any suitable control member. In fig. 1 on a small scale, these details have been omitted so as not to overload the drawing.

        Each cell carries at its lower part a tail 24 which can pivot within. a bore of the lower plate 17, and it carries .at its upper part a hollow shaft 25 at the end of which is fitted a sleeve 26 carrying a pinion <B> 27. </B> This sleeve can turn ner .in the upper plate 16 .

       In order to allow the rapid installation and removal of the cells, the latter is not simply perforated, but is radially notched as shown at 28 (fig. 2) and it carries legs 29 articulated at 30, which folds over the sleeves 2.6 when these are in place and are tightened by bolts 31 and wing nuts 32. The plate 16 has a flange 33 (notched of course for the passage of the sleeves 26) and which is centered by three pairs of rollers 34. Each pair is carried by a bracket 3-5 fixed to the tank 1.

   The rollers of each pair are spaced apart from each other, so that, notwithstanding the notches 28, there is always at least one which is in contact with the rim 33.



  The assembly of the cells with their individual upper axes 25 is reinforced by stays. 36.



  The internal bore of each axis 25 is connected to the movable plate 18 of the .distributor (FIG. 3) by means of a seal forming a stuffing box, constituted by a small plate 37 held pressed against the top of the sleeve 26 by a spring 38 which bears on a bracket 39 articulated at 40 on a yoke 41 integral with the plate 16, and whose position can be adjusted by a screw 42 provided with a handwheel 43.

   Note that the small <B> P </B> plate is extended by an elbow 44 at the end of which a tube 45 is inserted, then a glass tube 46, then a second tube 47 which ends in hole 48 of the plate 18 , corresponding to the envisaged cell. A valve 49 enables the cell to be isolated if necessary. It will be noted, on the other hand, that by operating the flywheel 33, the caliper 39 can be pivoted so as to release the plate 37 from the pressure of the spring '38, which enables the cell to be released. Preferably, the caliper 39 is arranged so as to prevent the plate 37 from rotating when the cell rotates, the tubes 45, 46 and 47 thus having no effort to bear.

   This is obtained by giving the elbow 44 a rectangular section and by arranging the two branches of the caliper - so that they mix said elbow with a very reduced play. The dispenser itself consists of the movable lower plate 18 fixed at. the end of the shaft 1.5, as explained above. top, and the fixed plate 98 resting on the plate 18. FIG. 4 shows the active face of the plate 18 provided with holes 48 in number equal to. this him cells.

   Fig. 5 shows the active face of the plate 98, provided with a suction groove 50 which occupies a very large angle, and a discharge opening 51 housed in the angle which remains free. The vacuum 52 and compressed air 53 tubes are connected to the groove 50 and opening 51 and they hold the plate 49 to prevent it from rotating. A pressure spring can optionally be provided to maintain the plates in contact with sufficient pressure.



  At the point where the cells are subjected to the action of compressed air is the spring return mechanism intended for. ensure the rotation of the. cell in passing. We will note. first of all that in fig. 1, 3 and 5, it has been assumed that the discharge point 51 lies in the section plane 1-I of FIG. 2, whereas, in the latter figure, said mechanism is slightly offset from this plane.



  This mechanism comprises a vertical shaft 54 (Figs. 7 and 8) which receives its movement from the shaft 11 by a suitable reference, not shown. This shaft rests in a crapaudine bearing 55 fixed on the cover 5,6 of the tank 1, and it carries a toothed wheel 57 which grates with an idle wheel 58 on an axis 59 carried by an arm 60 which is articulated around the bearing 55. This arm 60 is pushed back towards the center of the tank by a spring 61 carried by a rod 62 which passes through both the movable arm 60 and an ear 63 fixed to the cover 56. Thanks to nuts and counter-nut 64, this rod 62 thus limits the movement of the arm 60 under the action of the spring 61.



  Under the wheel 58 is fixed another wheel 65 arranged so as to be located in line with the pinions 27. Of the cells, thus coming into engagement with them and driving them as clearly understood in FIG. 7. Thanks to the mobility of the arm 60, the period of engagement of a pin 27 with the wheel 65 is sufficiently prolonged and durably throughout the period of delivery. It goes without saying that the teeth of the gears 27 and 65 must be provided so that the teeth can penetrate fully without inconvenience. Fig. 9 shows an example of a coarse profile responding to. condition above.



  For small devices, gears 27 and 65 can Beech, smooth and act only by friction.



  To ensure proper evacuation of the sludge falling from the cells, an agitator is provided down the shaft 8. This agitator comprises four arms 66 carrying vanes 67 arranged so as to return the sludge to the central orifice. These arms are also supported by tie rods 6 <B> 8 </B>. At the bottom of the shaft 8, a small additional agitator <B> 69 </B> has also been provided to prevent the accumulation of sludge above the cleaning valve 70. It will be noted that the stalled agitator on the shaft 8 rotates constantly, while the shaft 15 can be stopped by the connecting rod 23.

   This position allows the sludge to be evacuated at the end of an operation. It suffices to stop the cells and to leave the apparatus still running a sufficient time so that the sludge can be evacuated by the line 3, thanks to the action of the agitators.



  The cells can be of any suitable type. That of fig. 10 is a particularly advantageous construction. It has two bases 71 and 72 joined by a cylinder 73 made either directly from filter material, or from perforated or similar sheet metal, on which the filter cloth is then wound. The lower bottom 72 carries the tail 24 and the upper bottom 71, the hollow connecting shaft 25. A sealed inner body 74 minimizes the harmful volume. This body is crossed in a watertight manner by tubes 7.5, into which the spacers 76 for connecting the funds are threaded. The upper base carries a number of shrouds 36.



  Thanks to the inner body 74, this cell can have large diameters without inconvenience. It will be noted in this regard that in fig. 1 the cells are relatively small in diameter, unlike what is shown in fig. 10. In fig. 3, the apparatus is supposed to be mounted with cells of the type of that of FIG. 10 and it follows that the tubes 45, 46 and 47 are less inclined than shown in FIG. 1.



  Experience shows that the flow rate of an apparatus of the type described is remarkable for small filtration surfaces, but increases significantly less quickly than the filtering surface. It has been recognized that this inconvenience results from the influence of pressure drops. Indeed, the cells having to work under a strong depression, that is to say with a low absolute pressure, a low pressure drop causes a relatively large increase in the working pressure and considerably reduces the flow rate. The influence of the pressure drops is all the more noticeable as, in the apparatus described, the aspiration is done from above, that is to say against the action of gravity on the liquid.

   This arrangement is obviously bad in theory and we know that much better results are obtained by: placing the suction at the bottom of the cells. But with the present kind of apparatus, this solution is, if not impossible, at least extremely delicate. put into practice because of the rotation of cells around the common axis. It is therefore preferable to reduce the height of the cells and the difference in level between them and the distributor to the minimum possible, and above all to arrange the cells, the pipes and the distributor, so as to reduce losses of water. charge.



  The apparatus of FIGS. 11 to 15 is specially designed for this purpose and its efficiency is considerable without having to use disproportionate pipe sections.



  The cells are cylindrical-conical bodies of relatively large diameter, the outer cylindrical wall 80 of which forms a filtering king. We have it. will constitute, for example, using a perforated sheet covered with a filtering cloth, or alternatively using a porous stone.



  To reduce the harmful volume, the cell comprises a filling body, as in the first apparatus described. But here, this body 81 is welded to the bottom of the cell, which is open so that the liquid can penetrate inside said body, compressing the air above it. In addition, as shown, the body 81 is provided so as to leave the liquid in line with the cylindrical portion of the cell, an annular passage of increasing section, such that the speed of the liquid is substantially constant, the section increasing as the flow of filtered liquid increases.

   In: the conical portion of the cell, the section remains constant.



  As shown, the cone of the cap is tapered to avoid any eddies when entering the cylindrical pipe 25.



  The bottom .de the cell carries a crosspiece 8: 8 provided with a centering hole in which a point $ 4 is attached to the lower plate 17 for supporting the cells.



  The pipes 25, 44 and 46 are in principle similar to those of the apparatus of FIGS. 1- to 10. We have. Take care to avoid any sudden bends, any change of section, and they are given the largest possible diameter.



  The distributor is changed. Its movable plate 8.5 is integral with a hub 86 wedged on the shaft 8, and which carries the drive-wheel 87 directly attacked by the screw 88 which plunges into the oil bath 89 and is wedged. on the general motor shaft 11. Vertical tubes 90 connect the orifices 48 of the plate 85 to the inlets 47 of the individual pipes of the cells.



  The frozen plate 91 comprises, as above., A suction window 50 in an almost closed circular arc and a discharge port 51 in the form of a simple circular hole. But while in the previous apparatus the suction tube opened sideways into the lumen 50, creating eddies and determining a significant pressure drop, in the present apparatus, the aspiration 92 is arranged in the axis of the tube. filter and widens into a cone until it ends at the window 50. Of course, spacers 93 connect the central part to the edges, in order to ensure the rigidity of the assembly.

   One of these spacers (fig. 13) serves for the passage of the lubrication pipe 94.



  The frame 14 carries a hanger support 95 which centers the upper plate 91 of the distributor and carries a ring 9 @ 6 on which the springs 97 are supported which press the frozen plate 91 against the movable plate.

 

Claims (1)

REVENDICATION Filtre épaississeur à cellules verticales plongeant dans le mélange à traiter, du genre dans lequel des périodes de filtrage par pas sage du liquide de l'extérieur à. l'intérieur des cellules, alternent avec des périodes de décol lement des gâteaux formés, sous l'action d'une pression à l'intérieur des cellules exer cée à l'aide d'un fluide sous pression, ces al ternances étant dues à l'action d'un distribu teur, caractérisé en ce que les cellules vertica les, pourvues chacune d'un arbre axial creux, sont disposées tout autour d'un arbre vertical commun autour duquel elles tournent ensem ble durant la. CLAIM Thickening filter with vertical cells immersed in the mixture to be treated, of the kind in which periods of filtering by step wise the liquid from the outside to. inside the cells, alternate with periods of detachment of the cakes formed, under the action of pressure inside the cells exerted by means of a pressurized fluid, these changes being due to the action of a distributor, characterized in that the vertical cells, each provided with a hollow axial shaft, are arranged all around a common vertical shaft around which they rotate together during the. filtration et en ce que les cel lules tournent en outre sur elles-mêmes du rant le décollement des gâteaux sous l'action du fluide sous pression, ces rotations se fai sant automatiquement. SOUS-REVENDICATIONS: filtration and in that the cells also turn on themselves due to the separation of the cakes under the action of the pressurized fluid, these rotations taking place automatically. SUB-CLAIMS: 1 Filtre suivant la revendication, dans le quel chaque cellule a son arbre pourvu d'un pignon individuel, caractérisé en oe qu'il comporte une roue dentée, placée en un point déterminé de l'appareil, de façon à venir en prise successivement avec les pignons individuels des cellules et à, com mander la rotation de celles-ci sur elles- mêmes. 2 Filtre épaississeur suivant la revendica tion et la sous-revendication 1, 1 Filter according to claim, in which each cell has its shaft provided with an individual pinion, characterized in that it comprises a toothed wheel, placed at a determined point of the device, so as to come into engagement successively with the individual pinions of the cells and to control the rotation of the latter on themselves. 2 Thickening filter according to claim and sub-claim 1, caractérisé en ce que la roue de commande de la ro tation individuelle -des cellules est portée par un bras mobile soumis à l'action d'un ressort, de façon que la période de rota tion d'une cellule dure un temps relative ment long. characterized in that the control wheel for the individual rotation of the cells is carried by a movable arm subjected to the action of a spring, so that the period of rotation of a cell lasts a relatively long time . 3 Filtre épaississeur suivant la revendica tion, caractérisé en ce que les cellules sont portées par une partie mobile constituée par -deux plateaux portés par un même axe, le plateau inférieur étant pourvu de trous recevant les bouts. d'arbres infé rieurs des cellules, tandis que le plateau supérieur .est pourvu d'encoches dans les quelles sont enfilés les axes supérieurs des cellules, lesquels sont creux et for ment tubes de liaison et sont maintenus au fond des encoches par des colliers mo biles. 3 Filter thickener according to the claim, characterized in that the cells are carried by a movable part consisting of -two plates carried by the same axis, the lower plate being provided with holes receiving the ends. lower shafts of the cells, while the upper plate is provided with notches in which are threaded the upper axes of the cells, which are hollow and form connecting tubes and are held at the bottom of the notches by clamps mo biles. 4 Filtre suivant la revendication et la sous revendication 3, caractérisé en ce que le plateau supérieur est guidé par au moins trois paires de galets, les galets de chaque paire étant voisins et disposés de façon à ne pas se trouver simultanément au droit d'une encoche. 4 Filter according to claim and claim 3, characterized in that the upper plate is guided by at least three pairs of rollers, the rollers of each pair being adjacent and arranged so as not to be simultaneously in line with a notch. 5 Filtre suivant la revendication et la sous- revendication 3, caractérisé en ce que la liaison entre l'axe creux d'une cellule et la partie tournante -du distributeur, la quelle est solidaire de la partie mobile de l'appareil, est réalisée par un plateau ap puyé contre l'extrémité de l'axe creux par un ressort, de façon à former presse- étoupe, lequel ressort prend appui contre un étrier susceptible de basculer, d'une part, pour le réglage de la tension du res sort, d'autre part, pour permettre le déga gement de la cellule. 5 Filter according to claim and sub- claim 3, characterized in that the connection between the hollow axis of a cell and the rotating part -du distributor, which is integral with the movable part of the device, is made by a plate supported against the end of the hollow shaft by a spring, so as to form a gland, which spring bears against a bracket capable of tilting, on the one hand, for adjusting the tension of the res comes out, on the other hand, to allow the cell to be released. 6 Filtre suivant la revendication et les sous-revendications 3 et 5, caractérisé en ce que la tubulure solidaire du plateau formant presse-étoupe est à section poly gonale et pénètre à jeu réduit dans l'é trier, de telle sorte que ce dernier empê che le plateau de tourner. 6 Filter according to claim and sub-claims 3 and 5, characterized in that the tubing integral with the plate forming the stuffing box has a poly gonal section and penetrates with reduced clearance into the caliper, so that the latter prevents che the plate to turn. 7 Filtre suivant la revendication, pourvu d'un agitateur des boues, caractérisé en ce que la commande de la rotation des cel lules est débrayable de la commande gé nérale de l'appareil, .de telle sorte que, les cellules arrêtées, le fonctionnement de l'a gitateur continue jusqu'à évacuation com plète des boues. 7 Filter according to claim, provided with a sludge agitator, characterized in that the control of the rotation of the cells is disengageable from the general control of the device, .so that, the cells stopped, the operation of the a gitator continues until complete evacuation of the sludge. 8 Filtre suivant la revendication et les sous- revendications 3 et 7, caractérisé en ce que l'axe de la partie mobile porte-cellules est creux et est traversé par l'axe de l'agita teur situé sous les cellules, ce dernier axe étant seul commandé par le haut et pou vant, à volonté, être embrayé avec l'axe creux de la. partie mobile porte-cellules. 9 Filtre suivant la revendication, caracté risé en ce que les cellules sont des cylin dres de grand diamètre et de faible hau teur. 8 Filter according to claim and sub-claims 3 and 7, characterized in that the axis of the mobile cell-holder part is hollow and is crossed by the axis of the stirrer located under the cells, the latter axis being the only one controlled from above and being able to be engaged at will with the hollow shaft of the. mobile cell holder part. 9 Filter according to claim, characterized in that the cells are cylinders of large diameter and low height. 10 Filtre suivant la revendication, dans le quel chaque cellule est pourvue d'un corps intérieur de remplissage soudé à sa base, caractérisé en ce que l'espace annulaire compris entre ledit corps,et les parois fil trantes de la cellule est à section crois sante de bas en haut. 11 Filtre suivant la revendication et la sous- revendication 10, caractérisé en ce que chaque cellule possède un chapeau coni que, dans lequel pénètre l'extrémité supé rieure, également conique, du corps inté- rieur de remplissage, la section annulaire de passage entre les deux cônes étant substantiellement constante. 10 Filter according to claim, in which each cell is provided with an internal filling body welded to its base, characterized in that the annular space between said body and the wire walls of the cell has a cross section. health from bottom to top. 11 Filter according to claim and sub- claim 10, characterized in that each cell has a conical cap, into which penetrates the upper end, also conical, of the internal filling body, the annular passage section between the two cones being substantially constant. 12 Filtre suivant la revendication, caracté risé en ce que la lumière d'aspiration da plateau fixe du distributeur aboutit dans une chambre délimitée par deux parois co niques coaxiales, le tube d'aspiration dé bouchant dans l'axe commun de façon à éviter les remous du liquide aspiré. <B>18</B> Filtre suivant la revendication, dans le quel chaque cellule comporte un corps de remplissage intérieur, caractérisé en ce que les deux fonds de la cellule sont as semblés l'un avec l'autre par des entre- toises qui traversent de façon étanche le corps intérieur de remplissage pour servir en même temps à figer celui-ci en place. 12 Filter according to claim, character ized in that the suction port da fixed plate of the distributor ends in a chamber delimited by two coaxial conical walls, the suction tube leading to blocking in the common axis so as to avoid swirl of aspirated liquid. <B> 18 </B> Filter according to claim, in which each cell has an internal filling body, characterized in that the two bottoms of the cell are joined to each other by spacers which pass tightly through the inner filling body to serve at the same time to fix the latter in place.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2876905A (en) * 1955-03-14 1959-03-10 Denver Equip Co Apparatus for concentrating pulp

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US2876905A (en) * 1955-03-14 1959-03-10 Denver Equip Co Apparatus for concentrating pulp

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