CH641373A5 - Process for centrifugal separation and apparatus for its use, both applicable to a mixture of phases in any states - Google Patents

Process for centrifugal separation and apparatus for its use, both applicable to a mixture of phases in any states Download PDF

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CH641373A5
CH641373A5 CH879880A CH879880A CH641373A5 CH 641373 A5 CH641373 A5 CH 641373A5 CH 879880 A CH879880 A CH 879880A CH 879880 A CH879880 A CH 879880A CH 641373 A5 CH641373 A5 CH 641373A5
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Pierre Laurent Saget
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Abstract

The apparatus comprises, arranged coaxially and driven in rotation in a stationary enclosure (1), a fan (2) generating a pressure reduction upstream, a rotary distributor (5) converting the pressure drop which results from the action of the fan (2) on the upstream pressure into a speed of rotation of the mixture which is added in the same direction to the speed of rotation of the distributor (5), and a rotor (4) comprising members (15) for guiding live streams, trapping members (16) which trap these dead sheets and collect heavy particles, and conducting members (18) for the latter. <IMAGE>

Description

**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **. ** ATTENTION ** start of DESC field can contain end of CLMS **.

ment en correspondance avec la pente choisie des veines vives en écoulement relativement au rotor. ment in correspondence with the chosen slope of the living veins in flow relative to the rotor.

19. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que les bords de fuite (22) des aubes (21) sont solidaires d'un disque (13) accouplé au rotor (4) et limitent des ajourages (15) de ce disque en arrière si l'on considère la rotation dudit rotor. 19. Apparatus according to claim 18, characterized in that the trailing edges (22) of the vanes (21) are integral with a disc (13) coupled to the rotor (4) and limit the cutouts (15) of this disc in rear if we consider the rotation of said rotor.

20. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la turbine à action (3) comporte une pluralité d'aubes (39) orientées du centre vers la périphérie et dont la concavité (40) s'ouvre vers l'amont si l'on considère l'écoulement du mélange (E), le bord d'attaque (41) de chaque aube étant incliné sensiblement en correspondance avec la pente choisie des veines vives en écoulement relativement au rotor. 20. Apparatus according to claim 5, characterized in that the action turbine (3) comprises a plurality of blades (39) oriented from the center to the periphery and whose concavity (40) opens upstream if the the flow of the mixture (E) is considered, the leading edge (41) of each blade being inclined substantially in correspondence with the chosen slope of the flowing streams relative to the rotor.

21. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que les bords d'attaque (41) des aubes (39) sont solidaires du dernier disque aval (13) du rotor (4), si l'on considère l'écoulement du mélange, et limitent des ajourages (15) de ce disque en avant, si l'on considère la rotation dudit rotor. 21. Apparatus according to claim 20, characterized in that the leading edges (41) of the vanes (39) are integral with the last downstream disc (13) of the rotor (4), if the flow of the mixture is considered. , and limit openings (15) of this disc forward, if we consider the rotation of said rotor.

22. Appareil selon l'une des revendications 4 à 21 caractérisé en ce qu'il comprend des plaques planes (13) et perpendiculaires à l'axe de rotation. 22. Apparatus according to one of claims 4 to 21 characterized in that it comprises flat plates (13) and perpendicular to the axis of rotation.

23. Appareil selon l'une des revendications 4 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend des plaques tronconiques (14) et convergeant vers l'aval de l'écoulement du mélange. 23. Apparatus according to one of claims 4 to 21, characterized in that it comprises frustoconical plates (14) and converging downstream of the flow of the mixture.

La présente invention concerne un procédé de séparation centrifuge pour un mélange de phases d'états quelconques: gaz dans gaz, liquide dans gaz, solide pulvérulent dans gaz, liquide dans liquide, solide pulvérulent dans liquide ou autres combinaisons de trois phases entre elles. Elle s'étend également à un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé. The present invention relates to a centrifugal separation process for a mixture of phases of any state: gas in gas, liquid in gas, pulverulent solid in gas, liquid in liquid, pulverulent solid in liquid or other combinations of three phases between them. It also extends to an apparatus for implementing this method.

Le brevet US No 3234716 décrit un appareil centrifuge séparateur comprenant un rotor constitué par un empilage d'assiettes tronconiques présentant des ajourages disposés en regard les uns des autres pour former des cheminées. Le mélange à traiter est entraîné à la même vitesse angulaire que le rotor; il circule radialement, la phase légère vers le centre et la phase lourde vers la périphérie. Par ailleurs, un transfert de mélange se produit entre les assiettes à travers les cheminées, mais la circulation de transfert est axiale et n'induit aucune force s'ajoutant à la force centrifuge. US Patent No. 3234716 describes a centrifugal separator apparatus comprising a rotor consisting of a stack of frustoconical plates having openings arranged opposite one another to form chimneys. The mixture to be treated is driven at the same angular speed as the rotor; it circulates radially, the light phase towards the center and the heavy phase towards the periphery. Furthermore, a transfer of mixture occurs between the plates through the chimneys, but the transfer circulation is axial and does not induce any force added to the centrifugal force.

Le brevet français No 1568746 décrit également un appareil centrifuge séparateur comprenant un empilage de plaques dont les orifi ces sont décalés angulairement d'une plaque à la suivante de telle façon que les phases s'acheminent radialement entre deux plaques et en zigzag suivant une direction axiale d'une plaque vers les suivantes. Un champ de forces s'ajoute perpendiculairement au champ centrifuge, mais ne se superpose pas à celui-ci pour intensifier le champ dû au rotor seul; par ailleurs, les cheminements du mélange sont, en superposition, tangentiel et axial en zigzag et non pas hélicoïdal en induisant au mélange animé avec le rotor une vitesse angulaire Supé- rieure à celle du rotor. French patent No. 1568746 also describes a centrifugal separator device comprising a stack of plates whose orifices are angularly offset from one plate to the next so that the phases travel radially between two plates and in a zigzag direction in an axial direction. from one plate to the following. A force field is added perpendicular to the centrifugal field, but is not superimposed on it to intensify the field due to the rotor alone; moreover, the paths of the mixture are, in superposition, tangential and axial in zigzag and not helical, inducing the mixture animated with the rotor at an angular speed greater than that of the rotor.

La présente invention vise à engendrer au sein du mélange un champ centrifuge extrêmement intense et beaucoup plus élevé que celui auquel est soumis un équipage tournant participant au traitement. Dès lors, la fabrication de cet équipage tournant s'en trouve simplifiée et peut mettre en oeuvre des techniques économiques inusi- tées dans le domaine de la centrifugation, par exemple le moulage de pièces tournantes en matière plastique. The present invention aims to generate within the mixture an extremely intense centrifugal field and much higher than that to which a rotating crew participating in the treatment is subjected. Consequently, the manufacture of this rotating assembly is thereby simplified and can implement economic techniques which are unusual in the field of centrifugation, for example the molding of rotating parts in plastic material.

Par ailleurs, en raison de l'intensité élevée du champ centrifuge, la séparation des phases peut être améliorée même lorsque les masses spécifiques de celles-ci sont très faibles et très voisines l'une de l'autre. Furthermore, due to the high intensity of the centrifugal field, the separation of the phases can be improved even when the specific masses of these are very low and very close to each other.

Concomitamment, les phénomènes aérodynamiques peuvent être tels qu'une part importante de l'énergie cinétique de centrifugation peut être récupérée, en vue de réduire la consommation globale d'énergie et d'améliorer ainsi le rendement économique du traitement. Concomitantly, the aerodynamic phenomena can be such that a large part of the kinetic energy of centrifugation can be recovered, with a view to reducing the overall energy consumption and thus improving the economic efficiency of the treatment.

Ces mêmes phénomènes peuvent engendrer, par effet thermodynamique, un refroidissement au sein de la masse en mouvement, ce qui peut être bénéfique notamment pour condenser une phase vapeur. These same phenomena can generate, by thermodynamic effect, cooling within the moving mass, which can be beneficial in particular for condensing a vapor phase.

Suivant l'invention, le procédé de séparation centrifuge est carac -térisé en ce que le mélange est entraîné en rotation à une vitesse angulaire supérieure à celle d'un équipage tournant que ce mélange doit traverser, en ce que le mélange est divisé en une pluralité de veines s'écoulant suivant des trajectoires hélicoïdales à travers l'équipage tournant et à une vitesse tangentielle supérieure à celle de ce dernier, en ce que ces veines vives sont séparées par des lames fluides hèlicdidales intermédiaires mortes maintenues prisonnières de cet équipage tournant, en ce que la ou les phases lourdes éjectées des veines vives par le champ centrifuge de celles-ci sont piégées par les lames mortes, en ce que la ou les phases lourdes piégées dans les lames mortes et soumises au champ centrifuge qui règne dans ces dernières, en étant inférieur à celui établi dans les veines, s'acheminent vers la périphérie, et en ce que la ou les phases lourdes s'acheminant dans les lames mortes sont guidées par l'équipage mobile. According to the invention, the centrifugal separation process is characterized in that the mixture is rotated at an angular speed greater than that of a rotating crew that this mixture must pass through, in that the mixture is divided into a plurality of veins flowing along helical trajectories through the rotating crew and at a tangential speed greater than that of the latter, in that these living veins are separated by dead intermediate helicdidal fluid blades held captive by this rotating crew, in that the heavy phase or phases ejected from the living veins by the centrifugal field of the latter are trapped by the dead blades, in that the heavy phase or phases trapped in the dead blades and subjected to the centrifugal field which prevails in the latter , being less than that established in the veins, move towards the periphery, and in that the heavy phase or phases moving into the dead laminae are guided by r the mobile crew.

Subsidiairement, le mélange peut être soumis, pour sa mise en rotation amont, d'une part, à l'action positive de l'équipage tournant et, d'autre part, à une aspiration axiale aval ou à un refoulement axial amont à travers cet équipage, la chute de pression amont qui en résulte étant transformée en une vitesse hélicoïdale dont la composante tangentielle se superpose à la vitesse tangentielle dudit équipage tournant et dont la composante axiale engendre le débit. Alternatively, the mixture can be subjected, for its upstream rotation, on the one hand, to the positive action of the rotating assembly and, on the other hand, to a downstream axial suction or to an upstream axial discharge through this equipment, the resulting upstream pressure drop being transformed into a helical speed whose tangential component is superimposed on the tangential speed of said rotating equipment and whose axial component generates the flow rate.

En outre, l'écoulement hélicoïdal du mélange peut être redressé en aval pour être transformé en un écoulement axial absolu et l'énergie cinétique de rotation du mélange traité est récupérée pour entraîner en rotation l'équipage tournant et ainsi réduire la puissance consommée par celui-ci. In addition, the helical flow of the mixture can be straightened downstream to be transformed into an absolute axial flow and the kinetic energy of rotation of the treated mixture is recovered to drive the rotating crew in rotation and thus reduce the power consumed by it. -this.

Suivant l'invention, l'appareil mettant en oeuvre le procédé est caractérisé en ce qu'il comporte, disposés coaxialement et mus en rotation dans une enceinte fixe, un premier dispositif constitué par un ventilateur, un compresseur ou pompe, destiné à engendrer une dépression en amont, un deuxième dispositif constitué par un distributeur rotatif transformant la chute de pression qui résulte de l'action du premier dispositif sur la pression amont en une vitesse de rotation du mélange s'ajoutant dans le même sens à la vitesse de rotation positive du distributeur, et un troisième dispositif situé en aval du deuxième et constitué par un rotor comprenant des éléments de guidage des veines vives qui dirigent et canalisent celles-ci sur une partie au moins de leur parcours, des éléments-pièges qui emprisonnent les lames fluides mortes et captent la ou les phases lourdes et qui, tout en s'opposant à l'échappement de la ou des phases lourdes vers les veines, participent au cheminement de cette ou de ces phases lourdes vers la périphérie. According to the invention, the apparatus implementing the method is characterized in that it comprises, arranged coaxially and driven in rotation in a fixed enclosure, a first device consisting of a fan, a compressor or pump, intended to generate a upstream depression, a second device consisting of a rotary distributor transforming the pressure drop which results from the action of the first device on the upstream pressure into a speed of rotation of the mixture adding in the same direction to the positive speed of rotation of the distributor, and a third device located downstream of the second and consisting of a rotor comprising elements for guiding the living veins which direct and channel them over at least part of their path, trap elements which trap the fluid blades dead and capture the heavy phase (s) and which, while opposing the escape of the heavy phase (s) to the veins, participate in the progression of this o u of these heavy phases towards the periphery.

Subsidiairement, l'appareil peut comporter, en aval du troisième dispositif ou rotor si l'on considère l'écoulement du mélange, un quatrième dispositif constitué par une turbine à action dont le profil est adapté à cet écoulement hélicoïdal particulier afin que celui-ci devienne sensiblement axial, les pales canalisant également les traces résiduelles de phase lourde vers la périphérie. Subsidiarily, the apparatus may comprise, downstream of the third device or rotor if the flow of the mixture is considered, a fourth device consisting of an action turbine whose profile is adapted to this particular helical flow so that the latter becomes substantially axial, the blades also channeling the residual traces of heavy phase towards the periphery.

De plus, certains au moins des quatre dispositifs peuvent être accouplés entre eux et reliés à un dispositif commun d'entraînement en rotation. In addition, at least some of the four devices can be coupled together and connected to a common rotational drive device.

Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse, le rotor comporte au moins deux plaques coaxiales de révolution, écartées l'une de l'autre et délimitant des ajourages qui s'étendent du centre vers la périphérie, sont séparés pour une même plaque par des parties pleines et sont, vus en plan, décalés angulairement d'une plaque à la suivante; les bords des ajourages du rotor définissent rigoureusement les enveloppes des veines hélicoïdales vives multiples et, concomitamment, celles des lames mortes qui les séparent; le décalage angulaire des plaques, l'écartement de celles-ci ainsi que la forme et les dimensions des ajourages sont choisis pour déterminer la pente relative desdites veines et ainsi le pouvoir séparateur et le débit de l'appareil; des éléments proéminents, tels que rebords ou nervures, solidaires des parties pleines, peuvent faire saillie exclusive- ment dans les lames mortes, d'une part, pour piéger celles-ci en bordure des veines vives et, d'autre part, pour confiner la ou les phases lourdes qui s'échappent de ces dernières dans lesdites lames mortes et la ou les guider vers la périphérie. According to a particularly advantageous embodiment, the rotor comprises at least two coaxial plates of revolution, spaced from each other and delimiting openings which extend from the center towards the periphery, are separated for the same plate by parts solid and are, seen in plan, angularly offset from one plate to the next; the edges of the openings of the rotor rigorously define the envelopes of the multiple living helical veins and, concomitantly, those of the dead blades which separate them; the angular offset of the plates, the spacing thereof as well as the shape and dimensions of the openings are chosen to determine the relative slope of said veins and thus the separating power and the flow rate of the apparatus; prominent elements, such as edges or ribs, integral with the solid parts, can protrude exclusively in the dead blades, on the one hand, to trap the latter at the edge of the living veins and, on the other hand, to confine the heavy phase or phases which escape from the latter into said dead blades and guide the one or more towards the periphery.

Dans cette forme de réalisation préférentielle, le deuxième dispositif ou distributeur rotatif comporte au moins deux plaques coaxiales de révolution, écartées l'une de l'autre et délimitant des ajourages qui s'étendent du centre vers la périphérie, sont séparés pour une même plaque par des parties pleines et sont, vus en plan, décalés angulairement d'une plaque à la suivante; ces ajourages du distributeur sont bordés chacun par un seul rebord ou pale faisant saillie sur la face amont de la partie pleine voisine, si l'on considère l'écoulement du mélange, et en arrière, si l'on considère la rotation des plaques ou, en équivalence, sur la face aval et en avant. In this preferred embodiment, the second device or rotary distributor comprises at least two coaxial plates of revolution, spaced apart from each other and delimiting openings which extend from the center to the periphery, are separated for the same plate by solid parts and are, seen in plan, angularly offset from one plate to the next; these openings of the distributor are each bordered by a single rim or blade projecting on the upstream face of the neighboring solid part, if we consider the flow of the mixture, and behind, if we consider the rotation of the plates or , in equivalence, on the downstream face and in front.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. The characteristics and advantages of the invention moreover emerge from the detailed description which follows.

Des formes de réalisation de l'objet de l'invention ainsi que des modes d'exécution particuliers sont représentés à titre d'exemples non limitatifs sur le dessin: la fig. 1 est une perspective en partie arrachée montrant une première forme de réalisation de l'appareil centrifuge selon l'invention, la fig. 2 est une perspective partielle analogue à la fig. 1 et illustrant une deuxième forme de réalisation de l'appareil, la fig. 3 est une perspective très schématique faisant ressortir pour un premier mode d'exécution du rotor le procédé de l'invention, les fig. 4 à 10 sont des coupes prises concentriquement à l'axe de rotation et développées à plat, mettant en évidence le procédé de l'invention pour divers modes d'exécution du rotor et parfois du distributeur rotatif, les fig. il et 12 sont des vues analogues aux fig. 4 à 10 précédentes, ayant trait à des modes d'exécution particuliers du distributeur rotatif et de la turbine à action, respectivement, les fig. 13 et 14 sont des vues en plan partielles d'une plaque, illustrant plusieurs conformations possibles des ajourages. Embodiments of the object of the invention as well as particular embodiments are shown by way of non-limiting examples in the drawing: fig. 1 is a perspective partly broken away showing a first embodiment of the centrifugal apparatus according to the invention, fig. 2 is a partial perspective similar to FIG. 1 and illustrating a second embodiment of the apparatus, fig. 3 is a very schematic perspective showing for a first embodiment of the rotor the method of the invention, figs. 4 to 10 are sections taken concentrically to the axis of rotation and developed flat, showing the method of the invention for various embodiments of the rotor and sometimes of the rotary distributor, figs. 11 and 12 are views similar to FIGS. 4 to 10 above, relating to particular embodiments of the rotary distributor and the impeller, respectively, figs. 13 and 14 are partial plan views of a plate, illustrating several possible conformations of the openings.

Ainsi que le montre la fig. 1, l'appareil comprend une enceinte fixe 1 dans laquelle sont disposés coaxialement et mus en rotation, de l'aval vers l'amont, si l'on considère le sens indiqué par la flèche F de l'écoulement du mélange à traiter, un ventilateur 2, une turbine à action 3, un équipage tournant ou rotor 4 et un distributeur rotatif 5. As shown in fig. 1, the apparatus comprises a fixed enclosure 1 in which are arranged coaxially and rotated, from downstream to upstream, if we consider the direction indicated by arrow F of the flow of the mixture to be treated, a fan 2, an action turbine 3, a rotating assembly or rotor 4 and a rotary distributor 5.

Dans l'exemple représenté, ces dispositifs 2 à 5 sont mus positivement et en synchronisme; dès lors, ils sont calés sur le même arbre 6 qui peut être accouplé, à une extrémité ou à l'autre, à un dispositif d'entraînement en rotation quelconque, mais approprié au régime de l'appareil. Il ne s'agit pas là d'une mesure nécessaire, car il est parfaitement possible d'envisager de faire tourner positivement le ventilateur 2 à une vitesse différente mais adaptée; il est également possible de concevoir un entraînement positif pour un ou deux dispositifs seulement (le rotor 4 et le distributeur 5, par exemple) et un montage flottant à suivre pour le ou les autres (la turbine à action 3, par exemple). In the example shown, these devices 2 to 5 are moved positively and in synchronism; therefore, they are wedged on the same shaft 6 which can be coupled, at one end or the other, to any rotational drive device, but appropriate to the speed of the apparatus. This is not a necessary measure, because it is perfectly possible to envisage making the fan 2 turn positively at a different but suitable speed; it is also possible to design a positive drive for one or two devices only (the rotor 4 and the distributor 5, for example) and a floating assembly to follow for the others (the action turbine 3, for example).

Par ailleurs, l'axe de rotation est vertical sur le dessin, mais il peut aussi être horizontal ou incliné. In addition, the axis of rotation is vertical in the drawing, but it can also be horizontal or inclined.

L'enceinte 1 contient une cible 7 qui entoure concentriquement l'équipage tournant 4 et éventuellement le distributeur 5 pour recueillir la ou les phases lourdes qui parviennent à la périphérie. Dans l'exemple représenté, la cible 7 est feuilletée et constituée par un empilage de couronnes tronconiques 8 écartées les unes des autres. The enclosure 1 contains a target 7 which concentrically surrounds the rotating assembly 4 and possibly the distributor 5 to collect the heavy phase or phases which reach the periphery. In the example shown, the target 7 is laminated and consists of a stack of frustoconical rings 8 spaced apart from each other.

Le ventilateur 2 est destiné à engendrer une chute de pression en amont et un débit de mélange à traiter vers l'aval à travers notamment l'équipage tournant. Dans l'exemple représenté, le ventilateur est du type centrifuge; son aubage rotatif 9 est convenablement calé sur l'arbre d'entraînement 6 et est logé dans une volute 10 rapportée et fixée sur un raccord convergent 1 1 du corps de l'enceinte 1; la tubulure tangentielle 12 de la volute permet d'évacuer le mélange traité exempt de phase lourde. The fan 2 is intended to generate a drop in pressure upstream and a flow rate of the mixture to be treated downstream, in particular through the rotating assembly. In the example shown, the fan is of the centrifugal type; its rotary vane 9 is suitably wedged on the drive shaft 6 and is housed in a volute 10 reported and fixed on a convergent connection 1 1 of the body of the enclosure 1; the tangential tubing 12 of the volute makes it possible to evacuate the treated mixture free of heavy phase.

Il est bien évident que le ventilateur peut être d'un autre type, axial en particulier, et qu'il peut être remplacé par un compresseur disposé en amont; de même, si le mélange, au lieu d'être gazeux, est liquide, une pompe aspirante ou refoulante peut être utilisée. It is obvious that the fan can be of another type, axial in particular, and that it can be replaced by a compressor arranged upstream; likewise, if the mixture, instead of being gaseous, is liquid, a suction or pressure pump can be used.

La chute de pression en amont, qui résulte de l'aspiration axiale aval ou du refoulement axial amont, est transformée par le distributeur rotatif 5 précité en une vitesse hélicoïdale dont la composante tangentielle se superpose à la vitesse tangentielle du rotor et dont la composante axiale engendre le débit. The upstream pressure drop, which results from the downstream axial suction or from the upstream axial discharge, is transformed by the aforementioned rotary distributor 5 into a helical speed whose tangential component is superimposed on the tangential speed of the rotor and whose axial component generates the flow.

Suivant la forme de réalisation représentée sur la fig. 1, I'équipage tournant ou rotor 4 est constitué par un empilage de plaques planes circulaires 13 et, suivant la forme de réalisation illustrée par la fig. 2, ce rotor est constitué par un empilage de plaques tronconiques 14. According to the embodiment shown in FIG. 1, the rotating assembly or rotor 4 is formed by a stack of circular flat plates 13 and, according to the embodiment illustrated in FIG. 2, this rotor is formed by a stack of frustoconical plates 14.

Les moyens décrits dans ce qui suit à propos de la réalisation de la fig. 1, réalisation dans laquelle les génératrices des plaques 13 sont droites et perpendiculaires à l'axe de rotation, sont évidemment applicables à la réalisation de la fig. 2 et à d'autres, dans lesquelles les génératrices peuvent être incurvées et, si elles sont droites ou courbes, concourant avec ou gauches par rapport à l'axe de rotation avec un angle d'incidence quelconque. En d'autres termes, les plaques peuvent être des surfaces réglées, telles que des coniques, ou des surfaces de révolution quelconques équilibrées, ce qui ne peut constituer une difficulté majeure d'exécution dés lors que les plaques peuvent être, en raison des contraintes réduites qu'elles subissent, ce que l'exposé va montrer, fabriquées par moulage, et même en matière plastique. The means described in what follows with regard to the embodiment of FIG. 1, embodiment in which the generatrices of the plates 13 are straight and perpendicular to the axis of rotation, are obviously applicable to the embodiment of FIG. 2 and others, in which the generators may be curved and, if they are straight or curved, concurrent with or left with respect to the axis of rotation with any angle of incidence. In other words, the plates can be ruled surfaces, such as conics, or any balanced surfaces of revolution, which cannot constitute a major difficulty of execution as soon as the plates can be, due to the constraints. reduced they undergo, as the description will show, manufactured by molding, and even plastic.

Dans l'exemple se référant aux fig. 1, 3 et 5, les plaques 13 sont écartées l'une de l'autre à pas constant p. Chaque plaque 13 délimite des ajourages 15 répartis de façon équiangle, s'étendant du centre vers la périphérie et séparés par des parties pleines 16. Dans l'exemple représenté, chaque partie pleine marque, par son bord franc avant 17 et par son rebord arrière 18, si l'on considère le sens de rotation T des plaques, les limites des deux ajourages voisins; étant donné que lesdites limites sont radiales, lesdits ajourages et lesdites parties pleines présentent une forme trapézoïdale. In the example referring to FIGS. 1, 3 and 5, the plates 13 are spaced from each other at constant pitch p. Each plate 13 delimits openings 15 distributed in an equiangular manner, extending from the center towards the periphery and separated by solid parts 16. In the example shown, each solid part marks, by its raw front edge 17 and by its rear edge. 18, if we consider the direction of rotation T of the plates, the limits of the two neighboring openings; since said boundaries are radial, said openings and said solid parts have a trapezoidal shape.

Il est essentiel de remarquer que les plaques 13 sont décalées angulairement de l'une à la suivante ou à la précédente d'un angle ss (fig. 3), de telle façon que les ajourages ne se trouvent plus situés en regard les uns des autres, mais définissent de proche en proche des enveloppes hélicoïdales de pente privilégiée a par rapport au rotor (fig. 5). A l'intérieur de telles enveloppes virtuelles s'écoulent des veines hélicoïdales vives 19 du mélange à traiter, si celles-ci sont convenablement mises en vitesse par le distributeur rotatif 5. A l'extérieur de ces enveloppes virtuelles stagnent ou séjournent à faible taux de renouvellement des lames fluides hélicoïdales mortes 20 maintenues prisonnières de l'équipage tournant entre les parties pleines 16 des plaques. It is essential to note that the plates 13 are angularly offset from one to the next or to the previous one by an angle ss (fig. 3), so that the openings are no longer located opposite each other. others, but gradually define helical envelopes with a privileged slope a with respect to the rotor (fig. 5). Inside such virtual envelopes flow vivid helical veins 19 of the mixture to be treated, if these are suitably speeded up by the rotary distributor 5. Outside these virtual envelopes stagnate or remain at a low rate. of renewal of the dead helical fluid blades 20 held captive by the rotating crew between the solid parts 16 of the plates.

En réalité, le rotor 4 ainsi constitué divise le mélange à traiter en une pluralité de veines hélicoïdales mortes 20 intercalaires. Les veines vives, en traversant ce rotor suivant lesdites trajectoires héli coïdales, s'écoulent à une vitesse tangentielle absolue bien supérieure à àcelle du rotor, alors que les lames mortes, en étant prisonnières de celui-ci, circulent sensiblement à sa vitesse tangentielle. In reality, the rotor 4 thus formed divides the mixture to be treated into a plurality of dead helical veins 20 interposed. The living veins, while crossing this rotor following said helical trajectories, flow at an absolute tangential speed much greater than that of the rotor, while the dead blades, being trapped therein, circulate substantially at its tangential speed.

Dans ces conditions, on constate que, pour un rotor tournant à la vitesse angulaire o, la vitesse tangentielle absolue d'une particule située à une distance radiale R est de: 60R si cette particule se trouve dans une lame morte, o)R+VT si cette particule se trouve dans une veine vive défilant par rapport au rotor à la vitesse tangentielle relative sensiblement constante VT. Under these conditions, it is observed that, for a rotor rotating at the angular speed o, the absolute tangential speed of a particle located at a radial distance R is: 60R if this particle is in a dead blade, o) R + VT if this particle is in a living stream passing with respect to the rotor at the substantially constant relative tangential speed VT.

Dès lors, la force centrifuge d'une telle particule est de: FCH = 2R dans une lame morte, et Therefore, the centrifugal force of such a particle is: FCH = 2R in a dead blade, and

dans une veine vive. in a living vein.

Il est clair que la force centrifuge Fcv dans les veines vives 19 évolue en variation conique le long des rayons. Elle est minimale en un point où la vitesse tangentielle relative de la veine est égale à la vitesse tangentielle absolue du rotor; en ce point, la force centrifuge minimale est égale à 4 on2R, et par conséquent à quatre fois le champ centrifuge qui règne sur la circonférence de même rayon dans les lames mortes 20. La force centrifuge est très intense au centre, elle décroît jusqu'au point où elle atteint son minimum, puis elle croît à nouveau jusqu'à la périphérie où elle peut parvenir à des valeurs extremement intenses. It is clear that the centrifugal force Fcv in the living veins 19 evolves in conical variation along the rays. It is minimal at a point where the relative tangential speed of the flow is equal to the absolute tangential speed of the rotor; at this point, the minimum centrifugal force is equal to 4 on2R, and consequently to four times the centrifugal field which prevails on the circumference of the same radius in the dead blades 20. The centrifugal force is very intense in the center, it decreases until at the point where it reaches its minimum, then it grows again to the periphery where it can reach extremely intense values.

Ce phénomène, de même que les résultats exposés ci-après qui en découlent, sont imprévisibles et inattendus dans le cadre classique de la centrifugation. Ce sont bien les faits expérimentaux fondés sur le procédé et l'appareil de l'invention qui permettent d'assurer la véracité des résultats obtenus. This phenomenon, as well as the results presented below which result from it, are unpredictable and unexpected in the conventional framework of centrifugation. It is indeed the experimental facts based on the method and the apparatus of the invention which make it possible to ensure the veracity of the results obtained.

On vérifie en effet que les particules lourdes des veines vives 19 soumises à une force centrifuge très intense se précipitent vers la périphérie en ralentissant et en s'agglutinant avant de parvenir à la zone annulaire de force minimale puis, à partir de cette zone, accélèrent à nouveau en plus grosses masses vers la périphérie.Mais, au cours de ce déplacement centrifuge, les particules lourdes migrent, pour diverses raisons exposées ci-après, vers les lames mortes 20 dans lesquelles elles se trouvent captées et piégées; elles sont alors prises en charge par une force centrifuge, certes plus faible, mais suffisamment élevée pour les acheminer inéluctablement vers la périphérie; au cours de cet acheminement, des éléments-pièges et des éléments conducteurs, définis ci-après, s'opposent à l'échappement des particules lourdes vers les veines vives et participent positivement à leur acheminement vers la périphérie où elles se précipitent dans les couronnes tronconiques 8 de la cible 7 qui les soustraient définitivement au mélange. It is in fact verified that the heavy particles of the living veins 19 subjected to a very intense centrifugal force rush towards the periphery, slowing down and agglutinating before reaching the annular zone of minimum force and then, from this zone, accelerate. again in larger masses towards the periphery. But, during this centrifugal displacement, the heavy particles migrate, for various reasons explained below, towards the dead plates 20 in which they are caught and trapped; they are then supported by a centrifugal force, certainly weaker, but high enough to transport them inevitably to the periphery; during this transport, trap elements and conductive elements, defined below, oppose the escape of heavy particles towards the living veins and participate positively in their transport to the periphery where they rush into the rings frustoconical 8 of target 7 which definitively withdraws them from the mixture.

Il est bien évident que le décalage angulaire ss des plaques 13 et l'écartement p de celles-ci (fig. 3), ainsi que la forme et les dimensions des ajourages 15 sont choisis pour déterminer avec précision la pente relative a des veines vives 19 (c'est-à-dire leur pente par rapport aux plaques 13 lorsqu'elles tournent). Les paramètres en question permettent donc de régler le pouvoir séparateur et le débit de l'appareil. En général, ces paramètres sont constants pour un appareil déterminé, mais il peut être avantageux de les faire varier de l'amont vers l'aval en fonction de l'allure du fonctionnement de cet appareil et de celle du traitement à obtenir. It is obvious that the angular offset ss of the plates 13 and the spacing p thereof (fig. 3), as well as the shape and dimensions of the openings 15 are chosen to precisely determine the slope relative to the living veins. 19 (i.e. their slope relative to the plates 13 when they rotate). The parameters in question therefore make it possible to adjust the resolving power and the flow rate of the device. In general, these parameters are constant for a given device, but it may be advantageous to vary them from upstream to downstream depending on the rate of operation of this device and that of the treatment to be obtained.

De toute façon, le choix desdits paramètres permet, en relation avec le régime de l'appareil et la composition du mélange, de définir le cheminement hélicoïdal privilégié des veines vives 19 à travers les ajourages 15 du rotor. Ainsi, chaque veine empruntant un ajourage n de la plaque peut poursuivre son cheminement en traversant l'ajourage homologue n de la plaque suivante, c'est-à-dire celui qui se trouve déporté en aval-avant de l'angle de décalage ss des plaques (fig. 3); mais également, chaque veine peut sauter un ou plusieurs ajourages, l'ajourage de passage suivant (n+ 1), (n+2),... se trouvant alors déporté en aval-avant par rapport à l'ajourage de ré férence n d'un angle (13+#),(13+2"),... y étant le pas angulaire des ajourages sur une même plaque (fig. 3). In any event, the choice of said parameters makes it possible, in relation to the speed of the apparatus and the composition of the mixture, to define the privileged helical path of the live veins 19 through the openings 15 of the rotor. Thus, each vein taking an opening n of the plate can continue its path by crossing the homologous opening n of the following plate, that is to say the one which is offset downstream-before the offset angle ss plates (fig. 3); but also, each vein can skip one or more openings, the following passage opening (n + 1), (n + 2), ... then being offset downstream-forward with respect to the reference opening n of an angle (13 + #), (13 + 2 "), ... y being the angular pitch of the openings on the same plate (fig. 3).

L'équipage tournant ou rotor 4 fonctionne de la manière exposée dans ce qui précède, en raison de la présence du distributeur rotatif 5; il est rappelé en effet que ce distributeur, en transformant la chute de pression amont en une vitesse hélicoïdale du mélange, dirige des veines vives de celui-ci vers les enveloppes sélectionnées des ajourages des plaques. Dès lors, la vitesse de rotation relative des veines due à cette action s'ajoute dans le même sens à la vitesse de rotation positive du distributeur qui est celle du rotor. The rotating assembly or rotor 4 operates in the manner explained in the foregoing, due to the presence of the rotary distributor 5; in fact, it is recalled that this distributor, by transforming the upstream pressure drop into a helical speed of the mixture, directs living veins of the latter towards the selected envelopes of the perforations of the plates. Consequently, the relative speed of rotation of the veins due to this action is added in the same direction to the positive speed of rotation of the distributor which is that of the rotor.

Suivant la forme de réalisation représentée sur les fig. 1 et 11, le distributeur 5 comporte une plaque 13 avec ajourages 15 et parties pleines 16 décalées en correspondance avec ceux des plaques du rotor 4. Ce distributeur particulier est un impulseur constitué par une pluralité d'aubes 21 dont la concavité s'ouvre vers l'aval de l'écoulement du mélange dans le sens de la flèche E. Le bord de fuite 22 de chaque aube coïncide avec le bord franc 17 de la partie pleine 16 qui délimite l'ajourage 15 dans lequel l'aube considérée débouche; d'ailleurs, ce bord de fuite 22 est incliné suivant la pente relative a des veines vives 19. Dès lors, les aubes sont avantageusement solidaires de certaines au moins des parties pleines, en général de toutes, puisqu'elles sont de préférence en nombre égal.La courbure de la concavité 23 et la conformation du bord d'attaque 24 sont établies en fonction des caractéristiques aéro- ou hydrodynamiques du mélange et du régime de fonctionnement. According to the embodiment shown in FIGS. 1 and 11, the distributor 5 comprises a plate 13 with openings 15 and solid parts 16 offset in correspondence with those of the plates of the rotor 4. This particular distributor is an impeller consisting of a plurality of vanes 21, the concavity of which opens towards downstream of the flow of the mixture in the direction of arrow E. The trailing edge 22 of each blade coincides with the free edge 17 of the solid part 16 which delimits the perforation 15 into which the blade in question emerges; moreover, this trailing edge 22 is inclined along the slope relative to the living veins 19. Consequently, the blades are advantageously integral with at least some of the solid parts, in general with all, since they are preferably in number. The curvature of the concavity 23 and the conformation of the leading edge 24 are established as a function of the aero- or hydrodynamic characteristics of the mixture and of the operating speed.

L'exposé qui précède se rapporte au lancement par le distributeur 5 et au cheminement hélicoïdal par les ajourages 15 du rotor 4, des veines vives 19. L'exposé qui suit concerne maintenant la stabilisation des lames mortes 20 dans les espaces intercalaires hélicoïdaux ménagés entre les parties pleines 16 des plaques du rotor, la captation et le piégeage des particules lourdes en provenance des veines vives dans les lames mortes, le guidage positif des particules lourdes piégées dans les lames mortes vers la périphérie. The preceding description relates to the launching by the distributor 5 and to the helical routing through the openings 15 of the rotor 4, of the living veins 19. The following description now concerns the stabilization of the dead blades 20 in the helical spacers formed between the solid parts 16 of the rotor plates, the capture and trapping of heavy particles coming from the live veins in the dead blades, the positive guidance of the heavy particles trapped in the dead blades towards the periphery.

Pour parvenir à ces résultats conjugués, plusieurs modes d'exécu- tion illustrés par les fig. 4 à 10 peuvent être mis en oeuvre. To achieve these combined results, several embodiments illustrated by FIGS. 4 to 10 can be used.

Suivant le mode d'exécution simplifié de la fig. 4, les plaques 13 sont lisses et très rapprochées les unes des autres. Du fait que le mélange à traiter possède une certaine viscosité, que les parties pleines 16 au moins des plaques 13 présentent un état de surface approprié à une certaine adhérence de ce mélange et que l'écoulement E dudit mélange s'effectue à une vitesse suffisamment élevée pour créer une peau s'opposant au remélange du contenu des lames mortes avec le contenu des veines vives, tout en laissant les particules lourdes de celles-ci pénétrer dans lesdites lames mortes, ces lames mortes sont véritablement emprisonnées entre deux parties pleines 16 consécutives.Les particules lourdes piégées dans ces lames s'acheminent tout naturellement à travers celles-ci sous l'effet de la force centrifuge du rotor vers la périphérie, mais ne peuvent pas parvenir à franchir en sens inverse la peau des veines vives voisines. According to the simplified embodiment of FIG. 4, the plates 13 are smooth and very close to each other. Due to the fact that the mixture to be treated has a certain viscosity, that the solid parts 16 at least of the plates 13 have a surface state suitable for a certain adhesion of this mixture and that the flow E of said mixing is carried out at a sufficiently high speed to create a skin opposing the remixing of the content of the dead blades with the content of the living veins, while allowing the heavy particles of these to penetrate into said dead blades, these blades dead bodies are truly trapped between two solid 16 consecutive parts. The heavy particles trapped in these blades travel quite naturally through them under the effect of the centrifugal force of the rotor towards the periphery, but cannot manage to pass through them. reverse the skin of the neighboring living veins.

Un tel mode d'exécution (fig. 4) est applicable à la séparation de particules extrêmement fines pouvant aller jusqu'à la séparation moloculaire. Such an embodiment (FIG. 4) is applicable to the separation of extremely fine particles which can go as far as molocular separation.

Lorsque les plaques 13 sont davantage écartées les unes des autres pour toutes sortes de raisons d'ailleurs, les résultats visés sont obtenus en prévoyant des éléments proéminents, tels que rebords, nervures ou autres, rendus solidaires par tout moyen approprié des parties pleines 16 des plaques. Il est essentiel de remarquer que ces éléments proéminents font saillie uniquement dans les lames mortes 20 et ne doivent pas apparaître aussi faiblement que ce soit dans les veines vives, qu'ils risquent de détruire ou de perturber. Lesdits éléments proéminents coopèrent avec les parties pleines 16 pour maintenir les lames mortes 20 prisonnières du rotor, pour confiner dans ces lames les particules lourdes qui s'échappent des veines vives et pour guider positivement lesdites particules vers la périphérie. When the plates 13 are further apart from each other for all kinds of reasons, moreover, the desired results are obtained by providing prominent elements, such as edges, ribs or the like, made integral by any appropriate means with the solid parts 16 of the plates. It is essential to note that these prominent elements protrude only in the dead blades 20 and should not appear so faintly in the living veins, which they risk destroying or disturbing. Said protruding elements cooperate with the solid parts 16 to keep the dead blades 20 trapped in the rotor, to confine in these blades the heavy particles which escape from the living veins and to positively guide said particles towards the periphery.

De tels éléments proéminents sont illustrés par les fig. 5 à 10. Such prominent elements are illustrated in FIGS. 5 to 10.

Suivant un premier mode d'exécution de ce type représenté sur la fig. 5 et déjà évoqué en se référant aux fig. 1 à 3, chaque partie pleine 16 d'une plaque 13 de rotor comporte un seul rebord marginal 18 qui fait saillie sur la face amont de cette partie pleine (si l'on considère l'écoulement E des veines vives voisines 19) et en arrière (si l'on considère la rotation T des plaques). According to a first embodiment of this type shown in FIG. 5 and already mentioned with reference to FIGS. 1 to 3, each solid part 16 of a rotor plate 13 comprises a single marginal rim 18 which projects on the upstream face of this solid part (if we consider the flow E of the neighboring live veins 19) and in rear (if we consider the rotation T of the plates).

Suivant un deuxième mode d'exécution équivalent du premier et ressortant de la fig. 6, chaque partie pleine 16 comporte un seul rebord marginal 25 faisant saillie sur la face aval (relativement à l'écoulement E des veines vives 19) et en avant (relativement au sens de rotation T du rotor). According to a second embodiment equivalent to the first and emerging from FIG. 6, each solid part 16 comprises a single marginal rim 25 projecting on the downstream face (relative to the flow E of the live veins 19) and forward (relative to the direction of rotation T of the rotor).

Selon un troisième mode d'exécution combinant les deux précédents et représenté sur la fig. 7, chaque partie pleine 16 présente en saillie un rebord 18 amont-arrière et un rebord 25 aval-avant. According to a third embodiment combining the previous two and shown in FIG. 7, each solid part 16 has an upstream-rear flange 18 and a downstream-front flange 25 projecting.

Les fig. 5 à 7 montrent que les rebords 18 et 25 peuvent être perpendiculaires aux parties pleines 16 des plaques. Mais il est clair que ceux-ci peuvent être remplacés partiellement ou en totalité par des rebords inclinés 18a et/ou 25a (fig. 9). A la limite, les parties pleines 16 des plaques 13 peuvent être bordées par des rebords incli nés 18b et 25b (fig. 10), dont la pente est égale à la pente a des veines vives par rapport au rotor. Figs. 5 to 7 show that the flanges 18 and 25 can be perpendicular to the solid parts 16 of the plates. But it is clear that these can be replaced partially or entirely by inclined flanges 18a and / or 25a (FIG. 9). Ultimately, the solid parts 16 of the plates 13 may be bordered by inclined edges 18b and 25b (Fig. 10), the slope of which is equal to the slope of the veins with respect to the rotor.

Suivant le mode d'exécution schématisé sur la fig. 8, chaque partie pleine 16 des plaques peut comporter au moins une nervure intermédiaire 26 et/ou 27 faisant saillie sur sa face amont et/ou sur sa face aval dans la lame morte 20 correspondante et entre les deux ajourages voisins. According to the embodiment shown schematically in FIG. 8, each solid part 16 of the plates may include at least one intermediate rib 26 and / or 27 projecting on its upstream face and / or on its downstream face in the corresponding dead blade 20 and between the two neighboring openings.

Les rebords et les nervures précités, qu'ils soient droits ou inclinés, peuvent être combinés entre eux suivant des dispositions variées, du moment qu'aucune proéminence n'existe dans les veines vives et que les proéminences existantes retiennent prisonnières les lames mortes, puis piègent et canalisent les particules lourdes. The aforementioned edges and ribs, whether straight or inclined, can be combined with one another according to various arrangements, as long as no prominence exists in the living veins and the existing prominences hold the dead blades prisoner, then trap and channel heavy particles.

L'exposé qui précède se rapporte à la conformation des plaques empilées du rotor 4. Mais il est bien évident que le distributeur rotatif peut présenter une configuration analogue au lieu de celle à aubes décrite en se référant aux fig. 1 et 11. Ainsi, et à titre d'exemple seulement, le distributeur rotatif peut comporter au moins deux plaques selon l'un quelconque des profils des fig. 5 à 7 ou au moins une plaque selon le profil de la fig. 10; dans ce cas, les plaques en question constituent le premier étage du rotor 4 assimilable à des pales fictives. The foregoing description relates to the conformation of the stacked plates of the rotor 4. But it is quite obvious that the rotary distributor can have a similar configuration instead of that with blades described with reference to FIGS. 1 and 11. Thus, and by way of example only, the rotary distributor may comprise at least two plates according to any one of the profiles of FIGS. 5 to 7 or at least one plate according to the profile of FIG. 10; in this case, the plates in question constitute the first stage of the rotor 4 comparable to fictitious blades.

Il s'agit maintenant d'exposer les moyens mis en oeuvre pour faire en sorte que les particules soumises aux forces centrifuges très intenses qui règnent dans les veines vives 19 s'échappent et migrent de ces dernières vers les lames mortes. Tout d'abord, il est très important de remarquer qu'il est possible de réduire la longueur de cheminement des particules lourdes du centre vers la périphérie dans une veine vive 19, en intervenant sur la conformation de la section droite de la veine considérée, section droite qui dépend de la forme et de l'orientation des ajourages qui définissent l'enveloppe de ladite veine. It is now a question of exposing the means implemented to ensure that the particles subjected to the very intense centrifugal forces which reign in the living veins 19 escape and migrate from the latter towards the dead blades. First of all, it is very important to note that it is possible to reduce the path length of the heavy particles from the center to the periphery in a living vein 19, by intervening on the conformation of the cross section of the considered vein, cross section which depends on the shape and orientation of the openings which define the envelope of said vein.

Dès lors, et si l'on se réfère aux modes d'exécution illustrés par la fig. 13, les ajourages 15 peuvent être, comme indiqué en: - 28, des fenêtres trapézoïdales dont la grande base se trouve près de la périphérie et la petite base près du centre (représentation en trait plein), - 29, des fenêtres trapézoïdales dont la grande base se trouve située par contre près du centre et la petite base près de la périphérie (représentation en trait interrompu), - 30, des fentes étroites à bords sensiblement parallèles (représentation en trait mixte). Consequently, and if one refers to the embodiments illustrated in FIG. 13, the cutouts 15 can be, as indicated in: - 28, trapezoidal windows, the large base of which is near the periphery and the small base near the center (representation in solid line), - 29, trapezoidal windows, the large base of which is located near the center and the small base near the periphery (representation in broken line), - 30, narrow slits with substantially parallel edges (representation in phantom).

Dans tous ces cas, les ajourages s'étendent sans interruption du centre vers la périphérie et sont délimités par des bords rectilignes; mais il est bien évident que les bords en question peuvent être brisés en zigzag ou incurvés suivant la loi de piégeage qui apparaît nécessaire. In all these cases, the openings extend without interruption from the center to the periphery and are delimited by rectilinear edges; but it is quite obvious that the edges in question can be broken in zigzag or curved according to the law of trapping which appears necessary.

D'autre part, et toujours en se référant à la fig. 13, les ajourages peuvent être radiaux (représentation en trait mixte) ou bien inclinés de façon rectiligne ou curviligne pour que leur extrémité périphérique soit en avance (représentation en trait plein) ou en retard (représentation en trait interrompu) par rapport à leur extrémité centrale, si l'on considère leur sens de défilement tangentiel T. On the other hand, and still with reference to FIG. 13, the openings can be radial (representation in phantom line) or else inclined in a rectilinear or curvilinear manner so that their peripheral end is in advance (representation in solid line) or behind (representation in broken line) with respect to their central end , if we consider their direction of tangential scrolling T.

Les exemples qui précèdent montrent que l'inclinaison, la largeur et la conformation des ajourages permettent de déterminer avec précision le temps de collecte des particules lourdes par les lames mortes. The preceding examples show that the inclination, the width and the conformation of the openings make it possible to determine with precision the collection time of heavy particles by the dead blades.

Dans certains cas, et notamment lorsque le diamètre des plaques est relativement grand, il y a avantage à réduire l'étendue radiale des ajourages. A cet effet, et ainsi que cela ressort de la fig. 14, des ajourages 31 ou 32 de petite longueur sont répartis dans plusieurs plages annulaires concentriques 33 à 36. In certain cases, and in particular when the diameter of the plates is relatively large, it is advantageous to reduce the radial extent of the openings. To this end, and as emerges from FIG. 14, openings 31 or 32 of small length are distributed in several concentric annular areas 33 to 36.

Dans le mode d'exécution illustré par la moitié gauche de la fig. 14, les ajourages 31 sont des fentes à bords parallèles qui présentent, d'une plage à la suivante d'une même plaque, une largeur et un écartement moyens sensiblement constants. La densité de répartition des veines vives est sensiblement uniforme et le temps de collecte des particules lourdes se trouve réduit du fait qu'un déflecteur central 37 prolongeant les rebords marginaux 38 s'oppose à ce que les particules lourdes s'échappant des veines vives d'une plage annulaire se remélangent avec les veines vives de la plage concentrique extérieure voisine; au contraire, les déflecteurs en question dirigent les particules lourdes en fuite vers les lames mortes de la plage annulaire extérieure considérée. In the embodiment illustrated by the left half of FIG. 14, the openings 31 are slots with parallel edges which have, from one area to the next of the same plate, a substantially constant average width and spacing. The density of distribution of the living veins is substantially uniform and the collection time for heavy particles is reduced because a central deflector 37 extending the marginal rims 38 prevents the heavy particles escaping from the living veins. an annular beach remix with the vivid veins of the neighboring outer concentric beach; on the contrary, the deflectors in question direct the heavy particles in flight towards the dead blades of the outer annular area considered.

Dans le mode d'exécution représenté sur la moitié droite de la fig. 14, les ajourages 32 sont des fenêtres trapézoïdales qui, d'une plage à la suivante d'une même plaque, sont situées sur des rayons communs, soit qu'elles coïncident avec ceux-ci, soit qu'elles forment un angle d'incidence positif ou négatif; la largeur et l'écartement moyens de ces fenêtres croissent du centre vers la périphérie, si l'on passe d'une plage annulaire à la suivante. Comme dans le cas précédent, les rebords 38 des fenêtres présentent des déflecteurs centraux 37 s'opposant au remélange des particules lourdes séparées. In the embodiment shown on the right half of FIG. 14, the openings 32 are trapezoidal windows which, from one beach to the next of the same plate, are located on common radii, either that they coincide with these, or that they form an angle of positive or negative impact; the average width and spacing of these windows increase from the center to the periphery, if we go from one annular area to the next. As in the previous case, the edges 38 of the windows have central deflectors 37 opposing the remixing of the separated heavy particles.

Il est bien évident que les ajourages peuvent être répartis dans des plages annulaires se recouvrant l'une l'autre, afin de mieux uniformiser leur densité et de mieux parer aux risques de remélange. It is obvious that the openings can be distributed in annular areas overlapping one another, in order to better standardize their density and to better guard against the risks of remixing.

A la sortie des ajourages 15 de la dernière plaque aval du rotor 4, les veines vives 19 composées du mélange traité exempt de particules lourdes ont tendance à poursuivre leur écoulement suivant les trajectoires hélicoïdales précitées. At the exit of the openings 15 of the last downstream plate of the rotor 4, the live veins 19 composed of the treated mixture free from heavy particles tend to continue their flow following the aforementioned helical paths.

Or, le procédé prévoit de redresser ces écoulements hélicoïdaux pour les transformer à la sortie du rotor 4 en un écoulement axial absolu vers le ventilateur 2. Une telle disposition est particulièrement avantageuse, puisque l'énergie cinétique de rotation de ce mélange traité peut facilement être récupérée pour entraîner en rotation les dispositifs accouplés 2, 4 et 5 et ainsi réduire la puissance consommee. However, the method provides for straightening these helical flows to transform them at the outlet of the rotor 4 into an absolute axial flow towards the fan 2. Such an arrangement is particularly advantageous, since the kinetic energy of rotation of this treated mixture can easily be obtained. recovered to drive the coupled devices 2, 4 and 5 in rotation and thus reduce the power consumed.

A cet effet, la dernière plaque aval du rotor 4 est solidaire de la turbine à action 3 dont le profil est adapté aux écoulements hélicoidaux particuliers rappelés ci-dessus afin que ceux-ci deviennent sen siblement axiaux. To this end, the last downstream plate of the rotor 4 is integral with the action turbine 3, the profile of which is adapted to the particular helical flows mentioned above so that the latter become substantially axial.

Dans la forme de réalisation représentée sur les fig. 1 et 12, la turbine à action 3 comporte une pluralité d'aubes 39 dont la concavité 40 s'ouvre vers l'amont de l'écoulement du mélange dans le sens de la flèche E. Le bord d'attaque 41 de chaque aube coïncide avec le bord ou rebord arrière 18 de la partie pleine 16 dont l'aube considérée est solidaire et qui délimite l'ajourage 15 dans lequel ladite aube débouche; d'ailleurs, ce bord d'attaque 41 est incliné suivant la pente relative a des veines vives 19. Bien entendu, la courbure de la concavité 40 et la conformation du bord de fuite 42 sont établies en fonction des caractéristiques aéro- ou hydrodynamiques du mélange et du régime de fonctionnement. In the embodiment shown in Figs. 1 and 12, the action turbine 3 comprises a plurality of blades 39 whose concavity 40 opens upstream of the flow of the mixture in the direction of arrow E. The leading edge 41 of each blade coincides with the rear edge or rim 18 of the solid part 16 of which the blade considered is integral and which delimits the cutout 15 into which said blade opens; moreover, this leading edge 41 is inclined along the slope relative to the sharp veins 19. Of course, the curvature of the concavity 40 and the conformation of the trailing edge 42 are established as a function of the aero- or hydrodynamic characteristics of the vehicle. mixture and operating speed.

Par ailleurs, la conformation des aubes 39 est telle que celles-ci canalisent, vers la périphérie où lesdites aubes sont ouvertes, les traces résiduelles de phase lourde. Furthermore, the conformation of the blades 39 is such that they channel, towards the periphery where said blades are open, the residual traces of heavy phase.

L'exposé qui précède montre que l'écoulement aéro- ou hydrodynamique du mélange à travers l'appareil subit, entre l'amont et l'aval, une variation croissante de la vitesse; dès lors, il se produit tout naturellement une détente au sein du rotor et par conséquent une baisse de température pouvant être utilisée pour condenser une phase vapeur au cours de la séparation. The preceding description shows that the aero- or hydrodynamic flow of the mixture through the apparatus undergoes, between upstream and downstream, an increasing variation in speed; consequently, an expansion occurs naturally within the rotor and consequently a drop in temperature which can be used to condense a vapor phase during the separation.

Le procédé et l'appareil sont applicables à l'élimination des brouillards huileux, tels que ceux engendrés par les machines-outils, les presses, certains fours de traitement thermique, à l'élimination de brouillards de solvant dans des fours de cuisson ou sur des stations d'enduction par exemple, à l'élimination de brouillards aqueux chargés éventuellement en lessive et autre produit toxique, au lavage très poussé de gaz poussiéreux avec une faible quantité d'eau, à 1' ex- traction de trace du polluant liquide léger dans des phases aqueuses telles que les eaux résiduelles de raffineries pétrolières, à la clarification très poussée de phases liquides chargées en polluants lourds, etc. The method and apparatus are applicable to the removal of oily mists, such as those generated by machine tools, presses, certain heat treatment furnaces, to the removal of solvent mists in baking ovens or on coating stations, for example, for the elimination of aqueous mists possibly loaded with lye and other toxic product, for very thorough washing of dusty gas with a small quantity of water, for the extraction of traces of the liquid pollutant light in aqueous phases such as waste water from petroleum refineries, to very thorough clarification of liquid phases loaded with heavy pollutants, etc.

Claims (23)

REVENDICATIONS 1. Procédé de séparation centrifuge applicable à un mélange de phases d'états quelconques, caractérisé en ce que le mélange est entraîné en rotation à une vitesse angulaire supérieure à celle d'un équipage tournant (4) que ce mélange doit traverser, en ce que le mélange est divisé en une pluralité de veines (19) s'écoulant suivant des trajectoires hélicoïdales à travers l'équipage tournant et à une vitesse tangentielle supérieure à celle de ce dernier, en ce que ces veines vives (19) sont séparées par des lames fluides hélicoïdales intermédiaires mortes (20) maintenues prisonnières de cet équipage tournant, en ce que la ou les phases lourdes éjectées des veines vives par le champ centrifuge de celles-ci sont piégées par les lames mortes, en ce que la ou les phases lourdes piégées dans les lames mortes et soumises au champ centrifuge qui règne dans ces dernières en étant inférieur à celui établi dans les veines, s'acheminent vers la périphérie, et en ce que la ou les phases lourdes, s'acheminant dans les lames mortes sont guidées par l'équipage mobile.1. Centrifugal separation method applicable to a mixture of phases of any states, characterized in that the mixture is rotated at an angular speed greater than that of a rotating assembly (4) that this mixture must pass through, in that that the mixture is divided into a plurality of veins (19) flowing in helical paths through the rotating assembly and at a tangential speed greater than that of the latter, in that these living veins (19) are separated by dead intermediate helical fluid blades (20) held captive by this rotating crew, in that the heavy phase or phases ejected from the live veins by the centrifugal field of these are trapped by the dead blades, in that the phase or phases heavy trapped in the dead blades and subjected to the centrifugal field which reigns in the latter by being lower than that established in the veins, move towards the periphery, and in that the heavy phase or phases, has traveling in the dead blades are guided by the moving equipment. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange est soumis, pour sa mise en rotation amont, d'une part, à l'action de l'équipage tournant et, d'autre part, à une aspiration axiale aval ou à un refoulement axial amont à travers cet équipage, la chute de pression amont qui en résulte étant transformée en une vitesse hélicoïdale dont la composante tangentielle se superpose à la vitesse tangentielle dudit équipage tournant et dont la composante axiale engendre le débit.2. Method according to claim 1, characterized in that the mixture is subjected, for its upstream rotation, on the one hand, to the action of the rotating assembly and, on the other hand, to a downstream axial suction or to an upstream axial discharge through this equipment, the resulting upstream pressure drop being transformed into a helical speed whose tangential component is superimposed on the tangential speed of said rotating equipment and whose axial component generates the flow. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'écoulement hélicoïdal du mélange est redressé en aval pour être transformé en un écoulement axial absolu, et en ce que l'énergie cinétique de rotation du mélange traité est récupérée pour entraîner en rotation l'équipage tournant et ainsi réduire la puissance consommée par celui-ci.3. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the helical flow of the mixture is straightened downstream to be transformed into an absolute axial flow, and in that the kinetic energy of rotation of the treated mixture is recovered to drive the rotating crew in rotation and thus reduce the power consumed by them. 4. Appareil séparateur centrifuge mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte, disposés coaxialement et mus en rotation dans une enceinte fixe, un premier dispositif constitué par un ventilateur (2), un compresseur ou une pompe, engendrant une dépression en amont, un deuxième dispositif constitué par un distributeur rotatif (5) transformant la chute de pression, qui résulte de l'action du premier dispositif sur la pression amont, en une vitesse de rotation du mélange s'ajoutant dans le même sens à la vitesse de rotation positive du distributeur, et un troisième dispositif situé en aval du deuxième et constitué par un rotor (4) comprenant des éléments de guidage (13, 15) des veines vives qui dirigent et canalisent celles-ci sur une partie au moins de leur parcours, des éléments pièges (16), qui emprisonnent les lames fluides mortes et captent la ou les phases lourdes et qui, tout en s'opposant à l'échappement de la ou des phases lourdes vers les veines, participent au cheminement de cette ou ces phases lourdes vers la périphérie.4. Centrifugal separating device implementing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises, arranged coaxially and moved in rotation in a fixed enclosure, a first device constituted by a fan (2), a compressor or a pump, generating a vacuum upstream, a second device constituted by a rotary distributor (5) transforming the pressure drop, which results from the action of the first device on the upstream pressure, into a rotation speed of the mixture adding in the same direction to the positive speed of rotation of the distributor, and a third device located downstream of the second and consisting of a rotor (4) comprising guide elements (13, 15) of the live veins which direct and channel these on at least part of their course, trap elements (16), which trap the dead fluid blades and capture the heavy phase or phases and which, while opposing the exhaust of the phase or phases lo urdes towards the veins, participate in the progress of this or these heavy phases towards the periphery. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte également, en aval du rotor (4), si l'on considère l'écoulement du mélange, un quatrième dispositif constitué par une turbine à action (3) dont le profil est adapté â cet écoulement hélicoïdal particulier afin que celui-ci devienne sensiblement axial, les pales canalisant également les traces résiduelles de phase lourde vers la périphérie.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that it also comprises, downstream of the rotor (4), if we consider the flow of the mixture, a fourth device consisting of an action turbine (3) whose profile is adapted to this particular helical flow so that it becomes substantially axial, the blades also channeling the residual traces of heavy phase towards the periphery. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que certains au moins des quatre dispositifs sont accouplés entre eux (6) et reliés à un dispositif commun d'entraînement en rotation.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that at least some of the four devices are coupled together (6) and connected to a common device for driving in rotation. 7. Appareil selon la revendication 4, dont le rotor (4) comporte au moins deux plaques coaxiales de révolution (13), écartées l'une de l'autre et délimitant des ajourages (15) qui s'étendent du centre vers la périphérie, sont séparés pour une même plaque par des parties pleines (16) et sont, vus en plan, décalés angulairement d'une plaque à la suivante, caractérisé en ce que les bords (17, 18) des ajourages du rotor délimitent rigoureusement les enveloppes des veines hélicoï- dales vives (19) multiples et concomitamment celles des lames mortes (20) qui les séparent, et en ce que le décalage angulaire des plaques, l'écartement de celles-ci ainsi que la forme et les dimensions des ajourages sont choisis pour déterminer la pente relative (a) desdites veines vives, et ainsi le pouvoir séparateur et le débit de l'appareil.7. Apparatus according to claim 4, the rotor (4) comprises at least two coaxial plates of revolution (13), spaced from one another and delimiting openings (15) which extend from the center towards the periphery , are separated for the same plate by solid parts (16) and are, seen in plan, angularly offset from one plate to the next, characterized in that the edges (17, 18) of the openings of the rotor strictly delimit the envelopes spiral veins (19) multiple helical and concomitantly those of the dead blades (20) which separate them, and in that the angular offset of the plates, the spacing thereof as well as the shape and dimensions of the openings are chosen to determine the relative slope (a) of said living veins, and thus the separating power and the flow rate of the device. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que des éléments proéminents, tels que rebords (18, 25; 18a, 25a; 18b, 25b) ou nervures (26, 27), solidaires des parties pleines (16), font saillie exclusivement dans les lames mortes (20), d'une part, pour piéger celles-ci en bordure des veines vives et, d'autre part, pour confiner la ou les phases lourdes qui s'échappent de ces dernières dans lesdites lames mortes et la ou les guider vers la périphérie.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that prominent elements, such as flanges (18, 25; 18a, 25a; 18b, 25b) or ribs (26, 27), integral with the solid parts (16), protrude exclusively in the dead blades (20), on the one hand, to trap them on the edge of the living veins and, on the other hand, to confine the heavy phase or phases which escape from the latter in said dead blades and or guide them to the periphery. 9. Appareil selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que, pour réduire la longueur du cheminement sensiblement radial de la ou des phases lourdes dans les veines hélicoïdales vives, les ajourages (28, 29) sont inclinés sur les rayons.9. Apparatus according to one of claims 7 or 8, characterized in that, in order to reduce the length of the substantially radial path of the heavy phase or phases in the sharp helical veins, the openings (28, 29) are inclined on the spokes . 10. Appareil selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les ajourages sont situés dans une même plaque, sur plusieurs plages annulaires concentriques (33 à 36), éventuellement en recouvrement partiel pour tendre à uniformiser leur densité de répartition et ainsi réduire le temps de collecte de la ou des phases lourdes par les lames mortes adjacentes.10. Apparatus according to one of claims 7 to 9, characterized in that the openings are located in the same plate, on several concentric annular pads (33 to 36), possibly in partial overlap to tend to standardize their distribution density and thus reducing the time for collection of the heavy phase or phases by the adjacent dead blades. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque ajourage présente au moins un rebord latéral (38) prolongé par un déflecteur central (37), ces éléments saillants s'opposant à la remise en suspension dans les veines vives de la ou des phases lourdes qui s'acheminent vers la périphérie dans le faisceau de lames mortes s'étendant entre le centre et le bord marginal de la plaque correspondante.11. Apparatus according to claim 10, characterized in that each cutout has at least one lateral flange (38) extended by a central deflector (37), these projecting elements opposing the resuspension in the living veins of the or heavy phases which move towards the periphery in the bundle of dead blades extending between the center and the marginal edge of the corresponding plate. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que les ajourages sont des fentes (31) qui, d'une plage à la suivante d'une même plaque, présentent une largeur et un écartement moyens sensiblement constants.12. Apparatus according to claim 11, characterized in that the openings are slots (31) which, from one range to the next of the same plate, have a substantially constant average width and spacing. 13. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que les ajourages sont des fenêtres trapézoïdales (32) qui, d'une plage à la suivante d'une même plaque, sont alignées sur des rayons communs, la largeur et l'écartement moyens de ces fenêtres croissant du centre vers la périphérie, d'une plage à la suivante.13. Apparatus according to claim 11, characterized in that the openings are trapezoidal windows (32) which, from one range to the next of the same plate, are aligned on common radii, the average width and spacing of these windows growing from the center to the periphery, from one beach to the next. 14. Appareil selon la revendication 4, dont le distributeur rotatif (5) comporte au moins deux plaques coaxiales de révolution (13), écartées l'une de l'autre et délimitant des ajourages (15) qui s'étendent du centre vers la périphérie, sont séparés pour une même plaque par des parties pleines (16) et sont, vus en plan, décalés angulairement d'une plaque à la suivante, caractérisé en ce que ces ajourages du distributeur sont bordés chacun par un seul rebord ou pale (18) faisant saillie sur la face amont de la partie pleine voisine, si l'on considère l'écoulement du mélange, et en arrière, si l'on considère la rotation des plaques ou, en équivalence (25), sur la face aval et en avant.14. Apparatus according to claim 4, the rotary distributor (5) of which comprises at least two coaxial plates of revolution (13), spaced from one another and delimiting openings (15) which extend from the center towards the periphery, are separated for the same plate by solid parts (16) and are, seen in plan, angularly offset from one plate to the next, characterized in that these openings of the distributor are each bordered by a single flange or blade ( 18) protruding on the upstream face of the neighboring solid part, if we consider the flow of the mixture, and behind, if we consider the rotation of the plates or, in equivalence (25), on the downstream face and forward. 15. Appareil selon la revendication 4, dont le distributeur rotatif (5) comporte au moins une plaque de révolution (13) délimitant des ajourages (15) séparés par des parties pleines (16), caractérisé en ce que les ajourages du distributeur sont bordés chacun par deux rebords ou pales (18, 25) faisant saillie en amont arrière et en aval avant, respectivement de part et d'autre de la plaque concernée, si l'on considère l'écoulement du mélange.15. Apparatus according to claim 4, in which the rotary distributor (5) comprises at least one plate of revolution (13) delimiting openings (15) separated by solid parts (16), characterized in that the openings in the distributor are bordered each by two flanges or blades (18, 25) projecting upstream rear and downstream front, respectively on either side of the plate concerned, if we consider the flow of the mixture. 16. Appareil selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que les rebords ou pales (18, 25) sont sensiblement perpendiculaires à la plaque (13) à laquelle ils appartiennent.16. Apparatus according to one of claims 14 or 15, characterized in that the flanges or blades (18, 25) are substantially perpendicular to the plate (13) to which they belong. 17. Appareil selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que les rebords ou pales (18a; 25a; 18b et 25b) sont inclinés sensiblement en correspondance avec la pente choisie des veines vives en écoulement relativement au rotor.17. Apparatus according to one of claims 14 or 15, characterized in that the flanges or blades (18a; 25a; 18b and 25b) are inclined substantially in correspondence with the chosen slope of the living veins in flow relative to the rotor. 18. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le distributeur rotatif (5) est un impulseur constitué par une pluralité d'aubes (21) orientées du centre vers la périphérie et dont la concavité (23) s'ouvre vers l'aval si l'on considère l'écoulement du mélange, le bord de fuite (22) de chaque aube étant incliné sensible ment en correspondance avec la pente choisie des veines vives en écoulement relativement au rotor.18. Apparatus according to claim 4, characterized in that the rotary distributor (5) is an impeller constituted by a plurality of vanes (21) oriented from the center towards the periphery and whose concavity (23) opens towards the downstream if we consider the flow of the mixture, the trailing edge (22) of each blade being inclined appreciably in correspondence with the chosen slope of the vivid veins in flow relative to the rotor. 19. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que les bords de fuite (22) des aubes (21) sont solidaires d'un disque (13) accouplé au rotor (4) et limitent des ajourages (15) de ce disque en arrière si l'on considère la rotation dudit rotor.19. Apparatus according to claim 18, characterized in that the trailing edges (22) of the blades (21) are integral with a disc (13) coupled to the rotor (4) and limit the openings (15) of this disc in rear if we consider the rotation of said rotor. 20. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la turbine à action (3) comporte une pluralité d'aubes (39) orientées du centre vers la périphérie et dont la concavité (40) s'ouvre vers l'amont si l'on considère l'écoulement du mélange (E), le bord d'attaque (41) de chaque aube étant incliné sensiblement en correspondance avec la pente choisie des veines vives en écoulement relativement au rotor.20. Apparatus according to claim 5, characterized in that the action turbine (3) comprises a plurality of blades (39) oriented from the center towards the periphery and whose concavity (40) opens upstream if the 'We consider the flow of the mixture (E), the leading edge (41) of each blade being inclined substantially in correspondence with the chosen slope of the vivid veins in flow relative to the rotor. 21. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que les bords d'attaque (41) des aubes (39) sont solidaires du dernier disque aval (13) du rotor (4), si l'on considère l'écoulement du mélange, et limitent des ajourages (15) de ce disque en avant, si l'on considère la rotation dudit rotor.21. Apparatus according to claim 20, characterized in that the leading edges (41) of the blades (39) are integral with the last downstream disc (13) of the rotor (4), if one considers the flow of the mixture , and limit openings (15) of this disc forward, if we consider the rotation of said rotor. 22. Appareil selon l'une des revendications 4 à 21 caractérisé en ce qu'il comprend des plaques planes (13) et perpendiculaires à l'axe de rotation.22. Apparatus according to one of claims 4 to 21 characterized in that it comprises flat plates (13) and perpendicular to the axis of rotation. 23. Appareil selon l'une des revendications 4 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend des plaques tronconiques (14) et convergeant vers l'aval de l'écoulement du mélange.23. Apparatus according to one of claims 4 to 21, characterized in that it comprises frustoconical plates (14) and converging downstream of the flow of the mixture. La présente invention concerne un procédé de séparation centrifuge pour un mélange de phases d'états quelconques: gaz dans gaz, liquide dans gaz, solide pulvérulent dans gaz, liquide dans liquide, solide pulvérulent dans liquide ou autres combinaisons de trois phases entre elles. Elle s'étend également à un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.The present invention relates to a centrifugal separation process for a mixture of phases of any states: gas in gas, liquid in gas, powdery solid in gas, liquid in liquid, powdery solid in liquid or other combinations of three phases between them. It also extends to an apparatus for implementing this method. Le brevet US No 3234716 décrit un appareil centrifuge séparateur comprenant un rotor constitué par un empilage d'assiettes tronconiques présentant des ajourages disposés en regard les uns des autres pour former des cheminées. Le mélange à traiter est entraîné à la même vitesse angulaire que le rotor; il circule radialement, la phase légère vers le centre et la phase lourde vers la périphérie. Par ailleurs, un transfert de mélange se produit entre les assiettes à travers les cheminées, mais la circulation de transfert est axiale et n'induit aucune force s'ajoutant à la force centrifuge.US Pat. No. 3,234,716 describes a centrifugal separating device comprising a rotor constituted by a stack of frustoconical plates having openings arranged facing each other to form chimneys. The mixture to be treated is driven at the same angular speed as the rotor; it flows radially, the light phase towards the center and the heavy phase towards the periphery. In addition, a transfer of mixture occurs between the plates through the chimneys, but the transfer circulation is axial and does not induce any force adding to the centrifugal force. Le brevet français No 1568746 décrit également un appareil centrifuge séparateur comprenant un empilage de plaques dont les orifi ces sont décalés angulairement d'une plaque à la suivante de telle façon que les phases s'acheminent radialement entre deux plaques et en zigzag suivant une direction axiale d'une plaque vers les suivantes. Un champ de forces s'ajoute perpendiculairement au champ centrifuge, mais ne se superpose pas à celui-ci pour intensifier le champ dû au rotor seul; par ailleurs, les cheminements du mélange sont, en superposition, tangentiel et axial en zigzag et non pas hélicoïdal en induisant au mélange animé avec le rotor une vitesse angulaire Supé- rieure à celle du rotor.French patent No. 1568746 also describes a centrifugal separating device comprising a stack of plates, the orifices of which are angularly offset from one plate to the next so that the phases travel radially between two plates and in a zigzag in an axial direction. from one plate to the next. A force field is added perpendicular to the centrifugal field, but does not overlap with it to intensify the field due to the rotor alone; in addition, the paths of the mixture are, in superposition, tangential and axial in zigzag and not helical by inducing to the mixture animated with the rotor an angular speed Higher than that of the rotor. La présente invention vise à engendrer au sein du mélange un champ centrifuge extrêmement intense et beaucoup plus élevé que celui auquel est soumis un équipage tournant participant au traitement. Dès lors, la fabrication de cet équipage tournant s'en trouve simplifiée et peut mettre en oeuvre des techniques économiques inusi- tées dans le domaine de la centrifugation, par exemple le moulage de pièces tournantes en matière plastique.The present invention aims to generate within the mixture an extremely intense centrifugal field and much higher than that to which is subjected a rotating assembly participating in the treatment. Consequently, the manufacture of this rotating assembly is thereby simplified and can use inexpensive economic techniques used in the field of centrifugation, for example the molding of rotating plastic parts. Par ailleurs, en raison de l'intensité élevée du champ centrifuge, la séparation des phases peut être améliorée même lorsque les masses spécifiques de celles-ci sont très faibles et très voisines l'une de l'autre.Furthermore, due to the high intensity of the centrifugal field, the separation of the phases can be improved even when their specific masses are very low and very close to one another. Concomitamment, les phénomènes aérodynamiques peuvent être tels qu'une part importante de l'énergie cinétique de centrifugation peut être récupérée, en vue de réduire la consommation globale d'énergie et d'améliorer ainsi le rendement économique du traitement.Concomitantly, the aerodynamic phenomena can be such that a significant part of the kinetic energy of centrifugation can be recovered, with a view to reducing the overall energy consumption and thus improving the economic efficiency of the treatment. Ces mêmes phénomènes peuvent engendrer, par effet thermodynamique, un refroidissement au sein de la masse en mouvement, ce qui peut être bénéfique notamment pour condenser une phase vapeur.These same phenomena can generate, by thermodynamic effect, cooling within the moving mass, which can be beneficial in particular for condensing a vapor phase. Suivant l'invention, le procédé de séparation centrifuge est carac -térisé en ce que le mélange est entraîné en rotation à une vitesse angulaire supérieure à celle d'un équipage tournant que ce mélange doit traverser, en ce que le mélange est divisé en une pluralité de veines s'écoulant suivant des trajectoires hélicoïdales à travers l'équipage tournant et à une vitesse tangentielle supérieure à celle de ce dernier, en ce que ces veines vives sont séparées par des lames fluides hèlicdidales intermédiaires mortes maintenues prisonnières de cet équipage tournant, en ce que la ou les phases lourdes éjectées des veines vives par le champ centrifuge de celles-ci sont piégées par les lames mortes, en ce que la ou les phases lourdes piégées dans les lames mortes et soumises au champ centrifuge qui règne dans ces dernières, en étant inférieur à celui établi dans les veines, s'acheminent vers la périphérie, et en ce que la ou les phases lourdes s'acheminant dans les lames mortes sont guidées par l'équipage mobile.According to the invention, the centrifugal separation process is characterized in that the mixture is driven in rotation at an angular speed greater than that of a rotating assembly that this mixture must pass through, in that the mixture is divided into a plurality of veins flowing in helical paths through the rotating assembly and at a tangential speed greater than that of the latter, in that these living veins are separated by dead intermediate helical fluid blades held captive by this rotating assembly, in that the heavy phase or phases ejected from the live veins by the centrifugal field thereof are trapped by the dead blades, in that the heavy phase or phases trapped in the dead blades and subjected to the centrifugal field which prevails in the latter , being lower than that established in the veins, move towards the periphery, and in that the heavy phase or phases moving in the dead blades are guided pa r the moving crew. Subsidiairement, le mélange peut être soumis, pour sa mise en rotation amont, d'une part, à l'action positive de l'équipage tournant et, d'autre part, à une aspiration axiale aval ou à un refoulement axial amont à travers cet équipage, la chute de pression amont qui en résulte étant transformée en une vitesse hélicoïdale dont la composante tangentielle se superpose à la vitesse tangentielle dudit équipage tournant et dont la composante axiale engendre le débit.Alternatively, the mixture may be subjected, for its upstream rotation, on the one hand, to the positive action of the rotating assembly and, on the other hand, to a downstream axial suction or to an upstream axial discharge through this equipment, the resulting upstream pressure drop being transformed into a helical speed whose tangential component is superimposed on the tangential speed of said rotating equipment and whose axial component generates the flow. En outre, l'écoulement hélicoïdal du mélange peut être redressé en aval pour être transformé en un écoulement axial absolu et l'énergie cinétique de rotation du mélange traité est récupérée pour entraîner en rotation l'équipage tournant et ainsi réduire la puissance consommée par celui-ci.In addition, the helical flow of the mixture can be straightened downstream to be transformed into an absolute axial flow and the kinetic energy of rotation of the treated mixture is recovered to rotate the rotating assembly and thus reduce the power consumed by that -this. Suivant l'invention, l'appareil mettant en oeuvre le procédé est caractérisé en ce qu'il comporte, disposés coaxialement et mus en rotation dans une enceinte fixe, un premier dispositif constitué par un ventilateur, un compresseur ou pompe, destiné à engendrer une dépression en amont, un deuxième dispositif constitué par un distributeur rotatif transformant la chute de pression qui résulte de l'action du premier dispositif sur la pression amont en une vitesse de rotation du mélange s'ajoutant dans le même sens à la vitesse de rotation positive du distributeur, et un troisième dispositif situé en aval du deuxième et constitué par un rotor comprenant des éléments de guidage des veines vives qui dirigent et canalisent celles-ci sur une partie au moins de leur parcours, des éléments-pièges qui emprisonnent les lames fluides mortes et captent la ou les phases lourdes et qui, tout en s'opposant à l'échappement de la ou des phases lourdes vers les veines, participent au cheminement de cette ou de ces phases lourdes vers la périphérie.According to the invention, the apparatus implementing the method is characterized in that it comprises, arranged coaxially and moved in rotation in a fixed enclosure, a first device constituted by a fan, a compressor or pump, intended to generate a upstream depression, a second device constituted by a rotary distributor transforming the pressure drop which results from the action of the first device on the upstream pressure into a speed of rotation of the mixture adding in the same direction to the positive speed of rotation of the distributor, and a third device located downstream of the second and consisting of a rotor comprising elements for guiding the live veins which direct and channel them over at least part of their course, trap elements which trap the fluid blades dead and capture the heavy phase (s) and which, while opposing the escape of the heavy phase (s) to the veins, participate in the progression of this o u of these heavy phases towards the periphery. Subsidiairement, l'appareil peut comporter, en aval du troisième dispositif ou rotor si l'on considère l'écoulement du mélange, un quatrième dispositif constitué par une turbine à action dont le profil est adapté à cet écoulement hélicoïdal particulier afin que celui-ci devienne sensiblement axial, les pales canalisant également les traces résiduelles de phase lourde vers la périphérie.Alternatively, the device may comprise, downstream of the third device or rotor if the flow of the mixture is considered, a fourth device constituted by an action turbine whose profile is adapted to this particular helical flow so that it becomes substantially axial, the blades also channeling the residual traces of heavy phase towards the periphery. De plus, certains au moins des quatre dispositifs peuvent être accouplés entre eux et reliés à un dispositif commun d'entraînement en rotation.In addition, at least some of the four devices can be coupled together and connected to a common rotational drive device. Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse, le rotor comporte au moins deux plaques coaxiales de révolution, écartées l'une de l'autre et délimitant des ajourages qui s'étendent du centre vers la périphérie, sont séparés pour une même plaque par des parties pleines et sont, vus en plan, décalés angulairement d'une plaque à la suivante; les bords des ajourages du rotor définissent rigoureusement les enveloppes des veines hélicoïdales vives multiples et, concomitamment, celles des lames mortes qui les séparent; le décalage angulaire des plaques, l'écartement de celles-ci ainsi que la According to a particularly advantageous embodiment, the rotor comprises at least two coaxial plates of revolution, spaced from one another and delimiting openings which extend from the center towards the periphery, are separated for the same plate by parts solid and are, seen in plan, angularly shifted from one plate to the next; the edges of the openings of the rotor rigorously define the envelopes of the multiple sharp helical veins and, concomitantly, those of the dead blades which separate them; the angular offset of the plates, their spacing as well as the **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **.** ATTENTION ** end of the CLMS field may contain start of DESC **.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2576526A1 (en) * 1985-01-25 1986-08-01 Saget Pierre Centrifugal separator apparatus for the treatment of a mixture comprising at least one gaseous phase, with forced horizontal collection of the heavy phase
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