EP0125982B1 - Presse pour extraction d'une phase liquide contenue dans une matière analogue à une pulpe - Google Patents
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Classifications
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- B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
- B30B9/02—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
- B30B9/22—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using a flexible member, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure
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Definitions
- the subject of the invention is a press which serves to subject a material similar to a pulp to sufficient pressure to express the liquid phase which it contains.
- pulp used here more specifically designates beet pulp, but it should be understood that it also serves to designate any material, even non-vegetable, having a similar consistency, such as sludge for example which one wishes to extract the liquid part which s is mixed there.
- the press of the invention is intended for implementing the process which is the subject of French patent FR-A-2,530,482 (publication of January 27, 1984) of the applicant. We can therefore refer to the latter to know more in detail this process which is only mentioned here briefly. It consists in compressing the pulp into numerous thin layers alternated with a canvas with channels for evacuating the liquid phase.
- a press according to the invention as defined in claim 1 comprises a cylindrical casing opening along a longitudinal line, a shaft mounted coaxially with this casing and passing freely through it, a cylinder for winding a canvas wedged in rotation on this shaft by limiting with the envelope an annular interval, a chamber with expandable volume and retractable in the radial direction of the envelope partially occupying this annular space, this chamber being open in correspondence with the envelope and connectable to a source of pressurized fluid, a pulp support canvas fixed by one end to the cylinder so as to be able to be wound on itself and on the pulp around the latter surrounded by the retracted chamber.
- the pulp support fabric has a length which corresponds to the just rollable length and its free end is provided with at least one pulling cable which extends outside the envelope after winding of this fabric.
- the fabric is arranged to pass before entering the envelope, under the outlet of a hopper containing pulp.
- the hopper has two distant orifices for leaving the pulp, two rewinding rollers are arranged to each allow rewinding of a respective star not loaded with pulp, each of these fabrics ending in the cylinder winding of a corresponding envelope passing under a respective orifice of the hopper.
- the rewinding rollers are advantageously mounted close to one another and parallel to each other above an end part of a conveyor for discharging pressed pulp.
- the press of the invention comprises a casing 1, preferably cylindrical although its exact shape does not play an important role in the implementation of the method; it has a side wall 2 in the opposite end parts from which are pierced circumferentially spaced radial holes 3 which are covered by two circumferential troughs 4, 5 respectively, with a U-shaped profile; these chutes 4, 5 are applied against the outer face of the side wall 2 to collect any liquid leaving through the radial holes 3 and lead it to a corresponding manifold 6, 7 connected to a low point of these chutes.
- the opposite extreme walls 8, 9 of the cylindrical casing 1 may be partial only, starting from the side wall 2.
- a shaft 10 mounted coaxially with the casing 1 freely traverses the latter; it is supported by external bearings 11, 12 and it supports inside the envelope 1 a winding cylinder 13 fixed in rotation.
- This cylinder 13 comprises a central core 14 of diameter smaller than that of the side wall 2 so as to limit therewith an annular interval 15.
- Two end flanges 16, 17 extend in transverse planes from the central core 14 up to the proximity of the side wall 2.
- the radial holes 3 drilled in the latter are preferably located substantially in line with the inner face of each end cheek 16, 17, respectively. against each of these interior faces is fixed an annular strip of screen cloth 18, 19 respectively, the role of which will appear later.
- a chamber 20 with expandable and retractable volume connected to a source of pressurized fluid (not shown) by a pipe 21 which passes through the side wall 2.
- the chamber 20 is applied against the internal face of the latter and it does not occupy the entire annular interval 15.
- the cylindrical envelope 1 is openable by virtue of its constitution in two parts 1 A, 1 B assembling on either side of a diametral joint plane (FIG. 3). On one side is a hinge 22 of the two parts 1 A, 1 B and on the opposite side are provided ears 23 alternating in longitudinal direction on one part and on the other, each having an opening 24. In the openings 24 a pin 25 is introduced (FIG. 1) when they are aligned after closing of the envelope 1.
- a part 1 A is fixed and the other part 1 B is pivotable around the hinge 22.
- the chamber 20 is also openable because it has two ends 20A, 20B extending longitudinally in correspondence respectively with the ears 23. In. sition opening, the two ends 20A, 20B limit an inlet 26 'which is just an extension of the inlet 26.
- the chamber 20 is continuous; it is made of flexible or elastic material.
- a support fabric 27 is fixed by one end to the surface of the central core 14 of the winding cylinder 13.
- the width of this fabric 27 is slightly less than the distance which separates the screen fabrics 18, 19 fixed to the cheeks 16, 17 so that it can be wound on itself around the central core 14, between the screen cloths 18, 19.
- the support fabric 27 passes through the inlets 26, 26 ′ and it extends to a rewinding roller 29 arranged outside .
- the support fabric 27 passes under an outlet orifice 30 of a hopper 31 provided with a bottom conveyor 32 whose width, as well as that of the orifice 30, correspond to the width of the fabric 27.
- the hopper 31 contains pulp 33 which the bottom conveyor 32 spreads at a controlled rate on the support fabric 27.
- the hopper 31 symmetrically by providing there an orifice 30 'symmetrical with respect to a central plane and by using a bottom conveyor 32 of the reversible type. After passing under the orifice 30, the support fabric 27 passes around a deflection pulley 34 before arriving at the rewinding roller 29 which is closer to the cylindrical envelope 1.
- Each support fabric 27, 27 ′ is fixed to its rewinding roller by means of two pulling cables, spaced in transverse direction, which extends the end thereof.
- this fabric is wrapped in totatile around the central core 14, the cables each pass respectively through a corresponding notch 36 ( Figure 1) provided on the edge of one of the parts 1 B limiting the entry 26.
- Figure 1 provided on the edge of one of the parts 1 B limiting the entry 26.
- We can therefore close completely the cylindrical envelope 1 containing all of the wound support fabric 27, without it ceasing to be joined by the cables to the corresponding rewinding roller 29. It is advantageous to attach this fabric 27 to the central core 14 using pulling cables, in order to be able to use the entire length.
- the press of the invention operates as follows.
- the hopper 31 being filled with pulp 33 to be dehydrated, the chamber 20 being retracted, the cylindrical envelope 1 being in the open position and the support fabric 27 being wound around rewinding roller 29, this fabric 27 is wound around the central core 14 by loading it with a regular layer 37 of pulp 33 dosed by the bottom conveyor 32, as can be seen in FIG. 1.
- the expressed liquid phase of the pulp follows the canvas, in its transverse direction, arrives at the sieve fabrics 18, 19 which cover the cheeks 16, 17 and, from there, arrives in the chutes 4, 5 to gather in the collectors 6, 7.
- the screen fabrics 18, 19 facilitate the flow of the liquid phase towards the chutes 4, 5; one could replace them by equivalent means, for example by grooves in the radial direction dug in the cheeks 16, 17, or even by a gap formed between the edges of the fabric and the cheeks if one managed with a winding precise enough to preserve such an interval.
- the diameter of the central means 14 When the rolled support fabric is compressed, the diameter is reduced, which tends to create circumferential undulations which are harmful to regular compression of the pulp. This drawback is minimized by observing a determined ratio between the diameter of the central means 14 and the diameter of the fabric wound on the latter. In practice, this second diameter is at most 1.5 times the diameter of the central core 14.
- the chamber 20 is chosen accordingly so that it releases, in the retracted state, around the central core 14, the space necessary for the winding of the support fabric 27.
- FIG. 3 shows the execution of this operation on the canvas 27 ′ using a scraper blade 38 ′, the winding and unwinding operations taking place simultaneously on one side and the other of the hopper 33 in a symmetrical installation as described above.
- each fabric 27, 27 ′ woven in polyethylene fibers had a width of 1 m and a length of 100 m; the cylindrical casing 1 had an inside diameter of 1.20 m and the central core had a diameter of 0.70 m.
- the linear speed of the support fabrics 27, 27 ' was adjustable between 0.33 and 1 m / s; the quantity of pulp deposited was set at 14 kg / m 2 .
- the total energy consumption was 0.5 kWh per tonne of pulp, which corresponded to a saving of 17.5 kg of fuel oil per tonne of pulp compared to conventional heat drying.
- the chamber 20 was made of 1 mm thick polyurethane, heat welded; it had an elongation of 400%; the compression of the canvas and the pulp against the central core 14 being made at a pressure of 50 bars for 10 minutes.
- the invention is practicable according to a simplified aspect according to which the winding cylinder 13 is devoid of the cheeks 16, 17 and the screen cloths 18, 19 9 and only comprises the central core 14 on which the winding of the support fabric 27.
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Description
- L'invention a pour objet une presse qui sert à soumettre à une pression suffisante une matière analogue à une pulpe pour exprimer de celle-ci la phase liquide qu'elle contient.
- Le mot pulpe employé ici désigne plus spécialement la pulpe de betterave, mais on doit comprendre qu'il sert aussi à désigner toute matière, même non végétale, ayant une consistance analogue, comme les boues par exemple dont on désire extraire la partie liquide qui s'y trouve mélangée.
- La presse de l'invention est destinée à la mise en oeuvre du procédé qui fait l'objet du brevet français FR-A-2 530 482 (publication du 27 janvier 1984) de la déposante. On pourra donc se reporter à ce dernier pour connaître plus en détail ce procédé qui n'est mentionné ici que succinctement. Il consiste à com- primerla pulpe en nombreuses couches minces alternées avec une toile à canaux d'évacuation de la phase liquide.
- Une presse conforme à l'invention comme definie dans la revendication 1, comprend une enveloppe cylindrique ouvrante le long d'une ligne longitudinale, un arbre monté coaxialement à cette enveloppe et la traversant librement, un cylindre d'enroulement d'une toile calé en rotation sur cet arbre en limitant avec l'enveloppe un intervalle annulaire, une chambre à volume expansible et rétractable dans le sens radial de l'enveloppe occupant partiellement cet espace annulaire, cette chambre étant ouvrante en correspondance avec l'enveloppe et raccordable à une source de fluide sous pression, une toile de support de pulpe fixée par une extrémité au cylindre pour pouvoir être enroulée sur elle-même et sur la pulpe autour de ce dernier entouré par la chambre rétractée.
- De préférence, la toile de support de pulpe a une longueur qui correspond à la longueur juste enroulable et son extrémité libre est pourvue d'au moins un câble de tirage qui s'étend en dehors de l'enveloppe après enroulement de cette toile.
- De préférence encore, la toile est disposée pour passer avant son entrée dans l'enveloppe, sous l'orifice de sortie d'une trémie contenant de la pulpe.
- Dans un mode de réalisation de l'invention, il existe en dehors de l'enveloppe un rouleau de réenroulement auquel sont fixées les extrémités libres du ou des câbles de tirage.
- Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, la trémie présente deux orifices éloignés de sortie de la pulpe, deux rouleaux de réenroulement sont disposés pour permettre chacun le réenroulement d'unetoile respective non chargée de pulpe, chacune de ces toiles aboutissant au cylindre d'enroulement d'une enveloppe correspondante en passant sous un orifice respectif de la trémie.
- Les rouleaux de réenroulement sont avantageusement montés proches l'un de l'autre et parallèlement l'un à l'autre au-dessus d'une partie extrême d'un convoyeur d'évacuation de pulpe pressée.
- On donnera maintenant, sans intention limitative, une description d'un mode de réalisation préféré de l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue en élévation, en partie en coupe selon 1-1 de la figure 2, d'une presse selon l'invention,
- la figure 2 est une vue de bout de la même presse, en partie en coupe selon II-II de la figure 1,
- la figure 3 est une vue d'ensemble de la presse des figures 1 et 2 en coupe par un plan transversal, d'une trémie à deux orifices de distribution, d'une bobine de réenroulement et d'un convoyeur d'évacuation.
- La presse de l'invention comprend une enveloppe 1, cylindrique de préférence bien que sa forme exacte ne joue pas un rôle important dans la mise en oeuvre du procédé; elle a une paroi latérale 2 dans les parties extrêmes opposées de laquelle sont percés des trous radiaux 3, espacés circonférentiellement, qui sont recouverts par deux goulottes circonférentielles 4, 5 respectivement, à profil en U; ces goulottes 4, 5 sont appliquées contre la face extérieure de la paroi latérale 2 pour recueillir tout liquide sortant par les trous radiaux 3 et le conduire à un collecteur 6, 7 correspondant raccordé à un point bas de ces goulottes.
- Les parois extrêmes opposées 8, 9 de l'enveloppe cylindrique 1 peuvent être partielles seulement, à partir de la paroi latérale 2. De toute façon, un arbre 10 monté coaxialement à l'enveloppe 1 traverse librement celle-ci; il est supporté par des paliers extérieurs 11, 12 et il supporte à l'intérieur de l'enveloppe 1 un cylindre d'enroulement 13 calé en rotation. Ce cylindre 13 comprend un noyau central 14 de diamètre inférieur à celui de la paroi latérale 2 de façon à limiter avec celle-ci un intervalle annulaire 15. Deux joues extrêmes 16, 17 s'étendent dans des plans transversaux à partir du noyau central 14 jusqu'à proximité de la paroi latérale 2. Les trous radiaux 3 percés dans cette dernière se trouvent de préférence sensiblement au droit de la face intérieure de chaque joue extrême 16, 17, respectivement. Contre chacune de ces faces intérieures est fixée une bande annulaire de toile à tamis 18, 19 respectivement, dont le rôle apparaîtra plus loin.
- Dans l'intervalle annulaire 15 est placée une chambre 20 à volume expansible et rétractable, raccordée à une source de fluide sous pression (non représentée) par une canalisation 21 qui traverse la paroi latérale 2. La chambre 20 est appliquée contre la face interne de cette dernière et elle n'occupe pas la totalité de l'intervalle annulaire 15.
- L'enveloppe cylindrique 1 est ouvrante grâce à sa constitution en deux parties 1 A, 1 B s'assemblant de part et d'autre d'un plan de joint diamétral (figure 3). Sur un côté se trouve une charnière d'articulation 22 des deux parties 1 A, 1 B et sur le côté opposé sont prévues des oreilles 23 alternées en sens longitudinal sur une partie et sur l'autre, ayant chacune une ouverture 24. Dans les ouvertures 24 on introduit une broche 25 (figure 1) lorsqu'elles sont alignées après fermeture de l'enveloppe 1.
- Une partie 1 A est fixe et l'autre partie 1 B est pivotante autour de la charnière 22. Quand elle est en position d'ouverture (figure 1A) elle fait apparaître une entrée longitudinale 26. La chambre 20 est également ouvrante parce qu'elle a deux extrémités 20A, 20B s'étendant en sens longitudinal en correspondance respectivement avec les oreilles 23. En position d'ouverture, les deux extrémités 20A, 20B limitent une entrée 26' qui est juste en prolongement de l'entrée 26. En face de la charnière 22, la chambre 20 est continue; elle est réalisée en matière souple ou élastique.
- Une toile de support 27 est fixée par une extrémité à la surface du noyau central 14 du cylindre d'enroulement 13. La largeur de cette toile 27 est légèrement inférieure à la distance qui sépare les toiles à tamis 18, 19 fixées aux joues 16, 17 de façon qu'elle puisse s'enrouler sur elle-même autour du noyau central 14, entre les toiles à tamis 18, 19.
- Quand l'enveloppe cylindrique 1 est en position d'ouverture, ainsi que la chambre 20, la toile de support 27 passe par les entrées 26, 26' et elle s'étent jusqu'à un rouleau de réenroulement 29 disposé à l'extérieur. Avantageusement, la toile de support 27 passe sous un orifice de sortie 30 d'une trémie 31 pourvue d'un convoyeur de fond 32 dont la largeur, ainsi que celle de l'orifice 30, correspondent à la largeur de la toile 27. La trémie 31 contient de la pulpe 33 que le convoyeur de fond 32 répand à un débit contrôlé sur la toile de support 27.
- Il est plus avantageux encore de réaliser la trémie 31 symmyétriquement en y prévoyant un orifice 30' symétrique par rapport à un plan central et en utilisant un convoyeur de fond 32 de type réversible. Après être passé sous l'orifice 30, la toile de support 27 passe autour d'une poulie de renvoi 34 avant d'arriver au rouleau de réenroulement 29 qui est plus proche de l'enveloppe cylindrique 1. Ainsi, on peut installer symétriquement une autre poulie de renvoie 34' autour de laquelle tourne une autre toile de support 27' entre une autre enveloppe cylindrique et un autre rouleau de réenroulement (non représentés), cette toile de support 27' passant sous l'orifice 30' de la trémie 31. Les poulies de renvoi 34, 34' sont parallèles, ainsi que les rouleaux de réenroulement de sorte qu'un unique convoyeur d'évacuation 35 est installé plus bas avec une partie extrême située sous les deux poulies de renvoi 34, 34'. On pourrait se dispenser de ces dernières et installer sensiblement à leur emplacement les rouleaux de réenroulement eux-mêmes, proches l'un de l'autre.
- Chaque toile de support 27, 27' est fixée à son rouleau de réenroulement à l'aide de deux câbles de tirage, espacés en sens transversal, qui en prolonge l'extrémité. Quand cette toile est enroulée en totatilé autour du noyau central 14, les câbles passent chacun respectivement par une encoche correspondante 36 (figure 1 ) prévue sur le bord de l'une des parties 1 B limitant l'entrée 26. On peut donc fermer complètement l'enveloppe cylindrique 1 contenant la totalité de la toile de support 27 enroulée, sans que celle-ci cesse d'être réunie par les câbles au rouleau de réenroulement 29 correspondant. Il est avantageux de fixer cette toile 27 au noyau central 14 à l'aide de câbles de tirage, afin de pourvoir en utiliser la longueur en totalité.
- La presse de l'invention fonctionne de la façon suivante.
- La trémie 31 étant remplie de pulpe 33 à déshydrater, la chambre 20 étant rétractée, l'enveloppe cylindrique 1 étant en position d'ouverture et la toile de support 27 étant enroulée autour de rouleau de réenroulement 29, on enroule cette toile 27 autour du noyau central 14 en la chargeant d'une couche régulière 37 de pulpe 33 dosée par le convoyeur de fond 32, comme on peut le voir sur la figure 1.
- Quand la toile de support 27 a été enroulée totalement sur le noyau central 14, en spires contenant entre elles une couche régulière et continue 37 de pulpe, on ferme l'enveloppe cylindrique 1 en laissant les câbles de tirage passer par les encoches 36. Ensuite, on comprime la couche 37 de pulpe entre les spires de la toile de support 27, en écrasant l'ensemble enroulé contre le noyau central 14, en gonflant la chambre 20, de préférence à l'aide d'un fluide liquide, comme le montrent les figures 2 et 3.
- La phase liquide exprimée de la pulpe suit la toile, dans le sens transversal de celle-ci, arrive aux toiles de tamis 18, 19 qui couvrent les joues 16, 17 et, de là, arrive dans les goulottes 4, 5 pour se rassembler dans les collecteurs 6, 7. Les toiles de tamis 18, 19 facilitent l'écoulement de la phase liquide vers les goulottes 4, 5; on pourrait les remplacer par des moyens équivalents, par exemple par des rainures en sens radial creusées dans les joues 16, 17, ou même par un intervalle ménagé entre les bords de la toile et les joues si on parvenait à un enroulement assez précis pour conserver un tel intervalle.
- Quand on comprime la toile de support enroulée on en réduit le diamètre, ce qui tend à créer des ondulations circonférentielles nuisibles à une compression régulière de la pulpe. On minimise cet inconvénient, en observant un rapport déterminé entre le diamètre du moyen central 14 et le diamètre de la toile enroulée sur ce dernier. En pratique, ce second diamètre est au plus 1,5 fois le diamètre du noyau central 14. La chambre 20 est choisie en conséquence pour qu'elle dégage, à l'état rétracté, autour du noyau central 14, l'espace nécessaire à l'enroulement de la toile de support 27.
- Quand l'opération de pressage est terminée, on ouvre l'enveloppe cylindrique 1 et on enroule la toile de support 27 sur le rouleau de réenroulement 29. Une lame râcleuse 38 est appliquée contre cette toile lors de son passage autour de la poulie de renvoi 34 pour faire tomber la pulpe pressée sur le convoyeur d'évacuation 35. La figure 3 montre l'exécution de cette opération sur la toile 27' à l'aide d'une lame râcleuse 38', les opérations d'enroulement et de déroulement se faisant simultanément d'un côté et de l'autre de la trémie 33 dans une installation symétrique telle que décrite plus haut.
- Dans une installation conforme à l'invention, chaque toile 27, 27' tissée en fibres de polyéthylène avait une largeur de 1 m et une longueur de 100 m; l'enveloppe cylindrique 1 avait un diamètre intérieur de 1,20 m et le noyau central avait un diamètre de 0,70 m. La vitesse linéaire des toiles de support 27, 27' était réglable entre 0,33 et 1 m/s; la quantité de pulpe déposée était réglée à 14 kg/m2. La consommation totale d'énergie était de 0,5 kWh par tonne de pulpe, ce qui correspondait à une économie de 17,5 kg de mazout par tonne de pulpe en comparaison d'un séchage classique à la chaleur.
- La chambre 20 était réalisée en polyuréthane de 1 mm d'épaisseur, soudé à chaud; il avait un allongement de 400%; la compression de la toile et de la pulpe contre le noyau central 14 se faisant à une pression de 50 bars pendant 10 minutes.
- L'invention est réalisable selon un aspect simplifié selon lequel le cylindre d'enroulement 13 serait dépourvu des joues 16, 17 et des toiles de tamis 18, 19 9 et ne comprendrait que le noyau central 14 sur lequel se fait l'enroulement de la toile de support 27. Dans cette variante, on peut se dispenser aussi des goulottes 4, 5 mais il est préférable que l'enveloppe cylindrique 1 soit pourvue de parois extrêmes 8, 9 complètes enfermant totalement le cylindre d'enroulement 13 pendant la compression.
Claims (10)
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Applications Claiming Priority (2)
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| FR8307451A FR2545416B1 (fr) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | Presse pour extraction d'une phase liquide contenue dans une matiere analogue a une pulpe |
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| EP0125982A1 EP0125982A1 (fr) | 1984-11-21 |
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