EP1155185B1 - Procede et moyens pour la filtration de la pate a papier - Google Patents

Procede et moyens pour la filtration de la pate a papier Download PDF

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EP1155185B1
EP1155185B1 EP00907721A EP00907721A EP1155185B1 EP 1155185 B1 EP1155185 B1 EP 1155185B1 EP 00907721 A EP00907721 A EP 00907721A EP 00907721 A EP00907721 A EP 00907721A EP 1155185 B1 EP1155185 B1 EP 1155185B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sieve
filtration apparatus
cavities
scourer
outlet
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00907721A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1155185A1 (fr
Inventor
Alain Serres
Alain Fernandez De Grado
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kadant Lamort SAS
Original Assignee
Kadant Lamort SAS
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Publication date
Application filed by Kadant Lamort SAS filed Critical Kadant Lamort SAS
Publication of EP1155185A1 publication Critical patent/EP1155185A1/fr
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Publication of EP1155185B1 publication Critical patent/EP1155185B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02—Straining or screening the pulp
    • D21D5/023—Stationary screen-drums
    • D21D5/026—Stationary screen-drums with rotating cleaning foils

Definitions

  • the present invention relates to the problems of pulp filtration at paper and more particularly pulp from pulping old papers.
  • filters comprising a rotor and a stator, one of two, hereinafter referred to as sieves fulfilling the function of filtering with holes such as slots or holes, the other below called decolator, fulfilling the declogging function with means for generating pressure pulsations to prevent clogging holes.
  • the sieve can therefore be fixed or rotating and, conversely, the decolator is rotating with a fixed sieve and fixed with a rotating sieve. Of the more the liquid can either flow through the sieve from the outside to the inside (towards the axis), so-called centripetal operation, either from the inside to the outside, said centrifugal operation.
  • the dough arrives at one end of the cylindrical sieve, flows in the space between the cylindrical sieve and the decolator, and spring at the other end.
  • the decolator turns, it tends to drive the dough with him in rotation. If the decolator is fixed, it is the filter that tends to cause the dough in rotation. In both cases, as the effect of declogging by the pulsations of pressure caused by the decolator is directly related to the speed difference between the decolator and the dough, the dough progresses towards the end of the sieve, less unclogging is effective and this while the sieve is more likely to seal.
  • the present invention relates to a filtration apparatus of the type comprising a cylindrical sieve and a decolator equipped with blades that produce pressure fluctuations to fight against the clogging of said sieve, the latter being in at least two parts of substantially equal diameter from each other by means intended to break the component of the velocity of the liquid, which is parallel to the surface of the sieve and to create turbulence, characterized in that said means are baffles formed on the one hand by cavities formed in an annular ring of the sieve disposed between said sieve parts and secondly by a deflector annular carried by the decolator in front of each crown of the sieve bearing the cavities, so that the majority of the liquid flow is forced to cross the cavities.
  • the present invention also provides a method of using this apparatus for the treatment of paper pulp according to which each part of the apparatus of filtration includes an output of accepted products and each annular ring of the sieve optionally has a dilution inlet the filtration apparatus further comprising an input and an output of the rejects, and according to which by playing on the settings of the accepted product exits, the release of the rejects and the arrivals dilution of the pipes reduces the rotation speed of the decolator so that it is as low as possible in order to save energy, while maintaining a low discharge rate.
  • the present invention also aims at the implementation of the above means described for filtering pulp.
  • the sieve is constituted, as has been described in patent EP 0 707 109 by a stack of circles 1 with U section, pressed against each other by means of two end crowns 2 and 3 assembled to each other by tie rods 4 which make it possible to establish a prestressing.
  • the bases of the U are provided with holes (whether they are slots or holes).
  • the dough arrives in the filter by its end to the left of the figure (on the side of the crown 2) and emerges by its opposite end (on the side of the 3) circulating in the space 6 located between the decolator 5 and the sieve as indicated by the arrow f1.
  • a slowdown zone is created for the speed at which the dough is driven.
  • an annular partition 21 perpendicular to the filter axis and carried by the rotor 5.
  • Fluidization is understood to mean a stirred and floc-free state of the dough which favors the flow in the openings, holes or slots of the sieve.
  • the sieve is divided into two parts; a first part in upstream of the crown of cavities C and a second part downstream, these two parts being separated from each other by the crown of cavities C.
  • the baffle 20/21 is disposed in the middle of the sieve; in Figure 3 it is arranged near the end, that is to say where the effects of clogging are the most important because of the thickening of the dough.
  • Figure 4 combines the provisions of Figures 1 and 3.
  • turbulence is also created by fins 10 fixed to the decolator and fins 11 fixed on the screen.
  • These fins 10 and 11 may be radial or inclined and may have inclinations in the opposite direction.
  • fins 10/11 are such that they fit into each other.
  • FIG. 6 represents a centripetal filter that uses the means of FIG. 1. The same elements bear the same references.
  • the sieve 1 is inside the decolator 5.
  • the dough arrives at the end of the sieve and circulates in the space 6 located between the sieve 1 and the decolator 5.
  • the U-section circles are replaced by partitions 20, parallel to the axis of the cylinder, and the decolator 5 comprises a annular partition 21.
  • the paste is deflected by the annular partition 21 and hits the partitions 20.
  • Figures 7 to 17 show an alternative embodiment of the apparatus implementing the method according to the present invention.
  • FIG. 7 represents a cylindrical sieve 30 which consists of bars 31 arranged vertically next to each other with a slight clearance (included between 0.05 mm and 1 mm) and fixed on horizontal rings 32, 33, 34, 35, 36 and 37.
  • FIG. 8 shows the rotor 40 which is placed inside the sieve of the FIG. 7.
  • This rotor is a cylinder which comprises three annular rings 41, 42, and 43. In the areas between the ring rings are arranged blades 45, commonly referred to as "foils" in the pulp industry.
  • the function of the foils 45 is to cause pulsations of pressure / depression which tend to prevent clogging of the sieve.
  • the rings 41 to 43 are arranged on the rotor so as to be opposite crowns 33, 34 and 35.
  • the annular rings 41, 42 and 43 define four zones of the rotor 40.
  • the shape, number and inclination of the blades or foils 45 may vary from one area to another.
  • Figure 9 shows the screen of Figure 7 seen from the inside.
  • crowns 33, 34 and 35 are hollow so as to define cavities C.
  • the cavities C are not made as in the case of Figures 1 to 6 where the sieve was constituted by U.
  • the rings 33, 34, 35 are constituted by a ring comprising a multitude of parallelepiped cavities having practically the same shape as the cavities C of Figures 1 to 6.
  • Some cavities C crowns 33 and / or 34 further comprise orifices which are connected to dilution inlet pipes 50.
  • Figures 10 and 11 are detail views, on a larger scale of the figure 9.
  • Figure 12 illustrates a variant according to which, instead of having parallelepiped cavities C cylindrical cavities or blind holes are available Some may be connected to conduits 50.
  • the annular ring of the rotor 41 (42,43) which cooperates with the ring 33 (34, 35) is arranged to be substantially at the middle of the cavities C or cylindrical holes D.
  • Arrow F illustrates how dough from the area below crowns 33, 41 is forced into a cavity C or D, this cavity and the crown 41 forming a baffle that significantly slows the speed of the dough.
  • FIG. 14 illustrates another variant embodiment in which the same elements bear the same references.
  • the screen 30 is fixed and placed outside the rotor 40 which 45.
  • the ring 41 of the rotor 40 is in front of the ring 33 of the sieve 30 so that the cavities C of said ring 33 form with the annular ring 41 a series of baffles.
  • a pipe 50 which is a water pipe.
  • the filter element constituted by the screen 30 and the rotor 40 is thus divided in three areas X, Y and Z from the bottom.
  • the pulp to be purified arrives at Q at the base of the device.
  • Zone X has an output 60 for the so-called "accepted” products, that is to say who passed through the sieve 30; zone Y has an output 61 for Accepted products and Zone Z an exit 62 for accepted products.
  • thickening causes a decrease in the efficiency of the declogging which must be compensated for example by a higher speed and therefore a higher energy consumption.
  • the introduction of water into ducts 50 which open into certain cavities C or D of the crown 34 and the ring 33 makes it possible to counter this thickening and thus makes it possible to reduce the rotor speed and thus save energy.
  • the apparatus comprises a cover 63, an output R for the rejects.
  • the speed of the rotor 40 can be adjusted according to the pressure differential between the entry Q in the apparatus and at least one of the pressures prevailing in the outlet ducts of accepted products 60, 61, 62.
  • the sieve can be made in many ways either by stacking rings to U-section of Figures 1 to 6, either by stacking grids obtained by juxtaposition of bars of Figures 12 and 13, or by stacking the sheets perforated cylindrical holes or slits of Figure 15.
  • they may be constituted by plates 70, in the mass of which were hollowed with circular milling grooves 71, the slots are then machined with circular saws.
  • the rotor 40 being divided into as many portions as the sieve 30 can at each portion of the rotor have different blades 45 as to their number, their form, and their inclination.
  • edges of the cavities C or D are exactly at the same level as that of the inner wall of the sieve 30.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

La présente invention se rapporte aux problèmes de la filtration de la pâte à papier et plus particulièrement de la pâte à papier provenant de la mise en pulpe de vieux papiers.
Il est connu, dans la technologie de la pâte à papier d'employer divers appareils de filtration soit pour éliminer des corps étrangers soit pour classer les fibres de pâte à papier selon leur longueur soit encore pour augmenter la concentration de la pâte à papier par élimination partielle d'eau.
Parmi les appareils de filtration connus figurent des filtres comprenant un rotor et un stator, l'un des deux, ci-après appelé tamis remplissant la fonction de filtrage comportant des perçages tels que des fentes ou des trous, l'autre ci-après appelé décolmateur, remplissant la fonction de décolmatage comportant des moyens destinés à générer des pulsations de pression pour empêcher le bouchage des perçages. Le tamis peut donc être fixe ou tournant et, à l'inverse, le décolmateur est tournant avec un tamis fixe et, fixe avec un tamis tournant. De plus le liquide peut soit s'écouler à travers le tamis de l'extérieur vers l'intérieur (vers l'axe), fonctionnement dit centripète, soit de l'intérieur vers l'extérieur, fonctionnement dit centrifuge.
Dans ce type d'appareil, la pâte arrive à une extrémité du tamis cylindrique, s'écoule dans l'espace compris entre le tamis cylindrique et le décolmateur, et ressort à l'autre extrémité.
Au fur et à mesure que la pâte progresse dans le filtre, elle devient de plus en plus épaisse.
Cet épaississement progressif de la pâte produit plusieurs effets : un effet de floculation de la pâte et un effet de colmatage du tamis.
Même si la pâte admise a été au préalable bien défloculée, il risque d'y avoir apparition de flocs au fur et à mesure de sa progression ; plus la floculation est importante, plus le colmatage est important.
Si le décolmateur tourne, il a tendance à entraíner la pâte avec lui en rotation. Si le décolmateur est fixe, c'est le filtre qui a tendance à entraíner la pâte en rotation. Dans les deux cas, comme l'effet du décolmatage par les pulsations de pression provoquées par le décolmateur est directement lié à l'écart de vitesse entre le décolmateur et la pâte, plus la pâte progresse vers l'extrémité du tamis, moins le décolmatage est efficace et ceci alors que le tamis a plus tendance à se colmater.
En outre, avec un tamis à fentes fines les fibres longues ont plus de mal à passer que les fibres courtes et donc la proportion de fibres longues par rapport aux fibres courtes augmente au fur et à mesure de la progression de la pâte, ce qui accélère à la fois le processus de floculation et celui de colmatage.
Il résulte de cette accumulation de phénomènes une réduction progressive de la production par unité de surface du tamis au fur et à mesure de la progression de la pâte dans le filtre.
De nombreux brevets ont eu pour objet de contrer cette réduction progressive de la productivité du filtre en intervenant, au cours du trajet le long du tamis, afin de créer des zones de forte défloculation, et/ou de fort ralentissement de la pâte.
En particulier, dès 1968 dans son brevet français 1.539.846 la demanderesse a proposé de disposer des obstacles ayant pour but de briser la composante parallèle à la surface du tamis de la vitesse du liquide.
Dans le brevet US 4.383.918 on a proposé de disposer entre le tamis et le rotor des obstacles provoquant des turbulences.
Dans le brevet FR 2.613.390, également au nom de la demanderesse on a proposé de séparer le tamis en plusieurs portions et d'introduire de l'eau de dilution entre les portions du tamis.
Dans le brevet anglais GB 2.222.967 on a proposé d'installer deux tamis séparés par des ailettes fixes placées entre la surface des tamis et le rotor.
Tous ces dispositifs ont peu à peu amélioré le fonctionnement des appareils de filtration constitués d'un tamis et d'un décolmateur mais de façon encore insuffisante.
Selon la présente invention :
  • la zone d'augmentation de l'écart de vitesse peut comprendre une ou plusieurs chicanes ;
  • les zones de défloculation et d'augmentation de l'écart de vitesse peuvent être combinées.
La présente invention concerne un appareil de filtration du type comportant un tamis de forme cylindrique et un décolmateur muni de pales qui produisent des fluctuations de pression pour lutter contre le colmatage dudit tamis, ce dernier étant en au moins deux parties de diamètre sensiblement équivalent séparées l'une de l'autre par des moyens ayant pour but de briser la composante de la vitesse du liquide, qui est parallèle à la surface du tamis et de créer des turbulences, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont des chicanes constituées d'une part par des cavités ménagées dans une couronne annulaire du tamis disposée entre lesdites parties du tamis et d'autre part par un déflecteur annulaire porté par le décolmateur en face de chaque couronne du tamis portant les cavités, de telle sorte que la majorité du flux liquide soit obligée de traverser les cavités.
La présente invention peut comporter en outre tout ou partie des dispositions suivantes, prises ensemble ou séparément :
  • a - le tamis comprend un empilage d'anneaux,
  • b - le tamis comprend un empilage de grilles, chaque grille étant obtenue par la juxtaposition de fils soit sensiblement parallèles à l'axe de rotation du rotor soit perpendiculaires à cet axe, soit inclinés,
  • c - le tamis comprend un empilage de tôles cylindriques à trous ou à fentes,
  • d - les différentes parties du tamis sont constituées de façons différentes les unes des autres,
  • e - les cavités sont parallélépipédiques,
  • f - les cavités sont des volumes creux cylindriques,
  • g - certaines cavités sont reliées à un conduit de dilution,
  • h - le nombre, le type, l'épaisseur et l'inclinaison des pales portées par le décolmateur peuvent varier entre les déflecteurs annulaires,
  • i - l'appareil comprend en outre une zone d'agitation violente disposée à l'entrée du tamis.
  • j - les turbulences dans la zone d'agitation violente disposée à l'entrée du tamis sont créées par des ailettes fixées sur le décolmateur et des ailettes fixées sur le tamis.
    • La présente invention vise aussi un procédé d'utilisation de cet appareil pour le traitement de la pâte à papier selon lequel chaque partie de l'appareil de filtration comporte une sortie de produits acceptés et chaque couronne annulaire du tamis comporte éventuellement une arrivée de dilution l'appareil de filtration comportant en outre une entrée et une sortie des rejets, et selon lequel en jouant sur les réglages des sorties de produits acceptés, de la sortie des rejets et des arrivées de dilution par les canalisations, on réduit la vitesse de rotation du décolmateur de façon à ce qu'elle soit la plus basse possible afin d'économiser l'énergie, tout en maintenant un faible débit des rejets.
    Le procédé selon l'invention peut comprendre les phases suivantes consistant à :
  • a) soit ajuster la vitesse du décolmateur en fonction du différentiel de pression de la pâte entre l'entrée de l'appareil et l'une au moins des sorties acceptées ;
  • b) soit ajuster la vitesse du décolmateur en fonction du ou des débits dans l'une au moins des sorties de produits acceptés ;
  • c) soit ajuster le taux des refus d'une ou plusieurs parties du tamis en ajustant le débit de sortie des refus de l'appareil en tenant compte des débits de sortie des produits acceptés et des débits des arrivées de dilution ;
  • d) soit combiner deux ou trois de ces moyens de régulation.
    • La présente invention vise également la mise en oeuvre des moyens ci-dessus décrits pour la filtration de la pâte à papier.
    A titre d'exemples non limitatifs et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté aux dessins annexés :
  • Figure 1 : un premier exemple de réalisation comportant une zone de ralentissement obtenue au moyen de chicanes.
  • Figure 2 : une vue en coupe selon AA de la figure 1.
  • Figure 3 : une variante de réalisation de la figure 1.
  • Figure 4 : une deuxième variante de réalisation de la figure 1.
  • Figure 5 : un deuxième exemple de réalisation selon l'invention combinant une zone de défloculation et une zone de ralentissement selon la figure 1.
  • Figure 6 : un troisième mode de réalisation utilisant les moyens de ralentissement de la figure 1, dans un filtre centripète.
  • Figure 7 : une vue en perspective illustrant un tamis selon l'invention.
  • Figure 8 : une vue en perspective illustrant le rotor destiné à être placé à l'intérieur du tamis de la figure 7.
  • Figure 9 : une vue partielle en perspective montrant l'intérieur du tamis de la figure 7.
  • Figures 10 et 11 : deux vues partielles et à grande échelle de la figure 9.
  • Figure 12 : une vue partielle de l'intérieur d'une variante de réalisation du tamis des figures 7, 9, 10 et 11.
  • Figure 13 : une vue partielle d'une variante de réalisation d'un élément filtrant selon l'invention.
  • Figure 14 : une vue partielle d'une autre variante de réalisation d'un tamis d'élément filtrant selon l'invention.
  • Figure 15 : une vue en coupe verticale d'un élément filtrant selon l'invention.
  • Figure 16 : un exemple de réalisation d'un appareil de filtration.
    • Dans toutes les figures 1 à 6, le tamis est constitué, comme cela a été décrit dans le brevet EP 0 707 109 par un empilage de cercles 1 à section en U, pressés les uns contre les autres au moyen de deux couronnes d'extrémités 2 et 3 assemblées l'une à l'autre par des tirants 4 qui permettent d'établir une précontrainte. Les bases des U sont munies de perçages (que ce soient des fentes ou des trous).
    La pâte arrive dans le filtre par son extrémité située à gauche de la figure (du côté de la couronne 2) et ressort par son extrémité opposée (du côté de la couronne 3) en circulant dans l'espace 6 situé entre le décolmateur 5 et le tamis comme indiqué par la flèche f1.
    Il est à noter toutefois que l'invention n'est pas limitée à cette structure particulière de tamis mais est applicable à tout tamis cylindrique comme cela sera décrit ci-après.
    Selon l'invention on crée une zone de ralentissement de la vitesse à laquelle la pâte est entraínée.
    Dans ce but, comme cela est illustré aux figures 1 et 2, on dispose dans le tamis une série de chicanes qui ralentissent le mouvement tournant de la pâte.
    En se reportant à ces figures on voit que l'on remplace un ou plusieurs cercles 1 par une pluralité de cloisons 20, parallèles à l'axe du filtre qui avec les rebords des deux anneaux 1 qui l'encadrent constituent une pluralité de cavités parallélépipédiques C disposées sur tout le pourtour du tamis.
    En face de ces cloisons 20 est disposée une cloison annulaire 21 perpendiculaire à l'axe du filtre et portée par le rotor 5.
    Ainsi, comme cela est représenté par la flèche f2, le flux de pâte est dévié par la cloison annulaire 21 et vient heurter les cloisons 20 qui sont liées au tamis et traverse les cavités C pour retourner dans l'espace 6.
    Cela provoque un ralentissement de la vitesse de rotation de la pâte et, en même temps, une agitation de la pâte qui a un effet de défloculation et de fluidisation.
    On entend par fluidisation un état agité et sans floc de la pâte qui favorise l'écoulement dans les ouvertures, trous ou fentes du tamis.
    Il en résulte que le tamis est divisé en deux parties ; une première partie en amont de la couronne de cavités C et une deuxième partie en aval, ces deux parties étant séparées l'une de l'autre par la couronne de cavités C.
    Il en résulte également que le rotor est divisé en deux parties par la cloison circulaire 21.
    A la figure 1, la chicane 20/21 est disposée au milieu du tamis ; à la figure 3 elle est disposée à proximité de l'extrémité, c'est-à-dire là où les effets de colmatage sont les plus importants du fait de l'épaississement de la pâte.
    La figure 4 réunit les dispositions des figures 1 et 3.
    Selon l'exemple illustré à la figure 5 des turbulences sont en plus créées par des ailettes 10 fixées sur le décolmateur et des ailettes 11 fixées sur le tamis.
    Ces ailettes 10 et 11 peuvent être radiales ou inclinées et peuvent avoir des inclinaisons en sens inverse.
    De préférence, comme cela est représenté à la figure 5 les formes des ailettes 10/11 sont telles qu'elles s'imbriquent les unes dans les autres.
    On obtient ainsi dans la zone où se trouvent lesdites ailettes une violente agitation qui réalise une bonne défloculation de la pâte.
    La figure 6 représente un filtre centripète qui utilise les moyens de la figure 1. Les mêmes éléments portent les mêmes références.
    Sur cette figure, le tamis 1 se trouve à l'intérieur du décolmateur 5. La pâte arrive par l'extrémité du tamis et circule dans l'espace 6 situé entre le tamis 1 et le décolmateur 5.
    Dans une zone du tamis 1, les cercles à section en U sont remplacés par des cloisons 20, parallèles à l'axe du cylindre, et le décolmateur 5 comporte une cloison annulaire 21.
    Comme dans le cas de la figure 1, la pâte est déviée par la cloison annulaire 21 et vient heurter les cloisons 20.
    Les figures 7 à 17 représentent une variante de réalisation de l'appareil mettant en oeuvre le procédé selon la présente invention.
    La figure 7 représente un tamis cylindrique 30 qui est constitué de barrettes 31 disposées verticalement les unes à côté des autres avec un léger jeu (compris entre 0.05 mm et 1 mm) et fixées sur des couronnes horizontales 32, 33, 34, 35, 36 et 37.
    Ces couronnes 32 à 37 sont traversées par des tirants 38, parallèles à l'axe du cylindre, ces tirants 38 étant fixés aux deux couronnes d'extrémités 32 et 37, de sorte que l'ensemble est maintenu par le serrage des tirants 38.
    La figure 8 représente le rotor 40 qui est placé à l'intérieur du tamis de la figure 7. Ce rotor est un cylindre qui comporte trois couronnes annulaires 41, 42, et 43. Dans les zones comprises entre les couronnes annulaires sont disposées des pales 45, appelées usuellement «foils» dans l'industrie de la pâte à papier.
    Les foils 45 ont pour fonction de provoquer des pulsations de pression/dépression qui tendent à empêcher le colmatage du tamis.
    Les couronnes 41 à 43 sont disposées sur le rotor de façon à être en face des couronnes 33, 34 et 35.
    Il sera expliqué ci-après comment les couronnes 33, 34 et 35 du tamis 30, coopèrent avec les couronnes 41, 42 et 43 du rotor pour former des chicanes.
    Comme on le voit sur la figure 8, les couronnes annulaires 41, 42 et 43 définissent quatre zones du rotor 40.
    La forme, le nombre et l'inclinaison des pales ou foils 45 peuvent varier d'une zone à l'autre.
    La figure 9 représente le tamis de la figure 7 vu de l'intérieur.
    On voit que les couronnes 33, 34 et 35 sont creuses de façon à définir des cavités C.
    Dans cet exemple, comme le tamis 30 est fait de barreaux 31 juxtaposés, les cavités C ne sont pas faites comme dans le cas des figures 1 à 6 où le tamis était constitué par des U.
    Comme on le voit à la figure 9 les couronnes 33, 34, 35 sont constituées par un anneau comportant une multitude de cavités parallélépipédiques ayant pratiquement la même forme que les cavités C des figures 1 à 6.
    Certaines cavités C des couronnes 33 et/ou 34 comportent en outre des orifices qui sont reliés à des conduites 50 d'arrivée de dilution.
    Les figures 10 et 11 sont des vues de détail, à plus grande échelle de la figure 9.
    La figure 12 illustre une variante selon laquelle, au lieu de disposer des cavités parallélépipédiques C on dispose des cavités cylindriques ou trous borgnes D, certains pouvant être reliés à des conduites 50.
    Comme cela est illustré à la figure 12 (trous borgnes D) et à la figure 13 (cavités parallélépipédiques C) la couronne annulaire du rotor 41 (42,43) qui coopère avec la couronne 33 (34, 35) est disposée de façon à être pratiquement au niveau du milieu des cavités C ou trous cylindriques D.
    La flèche F illustre comment de la pâte venant de la zone située en dessous des couronnes 33, 41 est forcée à entrer dans une cavité C ou D, cette cavité et la couronne 41 formant une chicane qui ralentit considérablement la vitesse de la pâte.
    On voit sur ces figures que les barrettes 31 sont maintenues par des cerclages 31a.
    La figure 14 illustre une autre variante de réalisation dans laquelle les mêmes éléments portent les mêmes références.
    Dans cet exemple, le tamis 30 est fixe et placé à l'extérieur du rotor 40 qui porte des foils 45. La couronne 41 du rotor 40 est en face de la couronne 33 du tamis 30 de façon à ce que les cavités C de ladite couronne 33 forment avec la couronne annulaire 41 une série de chicanes.
    Sur cette figure, dans le fond de la cavité C arrive une conduite 50 qui est une conduite d'eau.
    Cela permet de combiner l'action de ralentissement provoquée par les chicanes C à une action de dilution de la pâte, qui a tendance à s'épaissir au fur et à mesure qu'elle traverse l'appareil de filtration.
    En se reportant à la figure 16, on voit que l'élément de filtration selon l'invention peut comporter, du haut vers le bas :
    • une couronne d'extrémité supérieure 32 pour le tamis 30,
    • une couronne intermédiaire 33 comportant une pluralité de cavités C, dont certaines sont reliées à des conduites 50 de dilution,
    • une deuxième couronne intermédiaire 34, analogue à la couronne 33,
    • une couronne d'extrémité inférieure 37, reliée à la couronne 32 par des tirants, non représentés,
    • une couronne annulaire 41, portée par le rotor, et située en face des cavités C de la couronne 33 pour définir avec elle une pluralité de chicanes,
    • une deuxième couronne annulaire 42, portée par le rotor, située en face des cavités C de la couronne 34.
    L'élément de filtration constitué par le tamis 30 et le rotor 40 est ainsi divisé en trois zones X, Y et Z en partant du bas.
    La pâte à épurer arrive en Q à la base du dispositif.
    La zone X comporte une sortie 60 pour les produits dits «acceptés» c'est-à-dire qui ont traversé le tamis 30 ; la zone Y comporte une sortie 61 pour les produits acceptés et la zone Z une sortie 62 pour les produits acceptés.
    Il est bien évident que la pâte va avoir tendance à s'épaissir et à floculer au fur et à mesure qu'elle passe d'une zone à l'autre.
    Comme on l'a dit, l'épaississement provoque une baisse de l'efficacité du décolmatage qui doit être compensée par exemple par une vitesse plus élevée et donc une consommation d'énergie plus importante. L'introduction d'eau dans les conduits 50 qui débouchent dans certaines cavités C ou D de la couronne 34 et de la couronne 33 permet de contrer cet épaississement et ainsi permet de réduire la vitesse du rotor et donc d'économiser de l'énergie.
    A sa partie supérieure l'appareil comporte un couvercle 63, une sortie R pour les rejets.
    On peut ajuster la vitesse du rotor 40 en fonction du différentiel de pression entre l'entrée Q dans l'appareil et l'une au moins des pressions régnant dans les conduits de sortie des produits acceptés 60, 61, 62.
    On peut également ajuster la vitesse du rotor 40 en fonction d'un ou plusieurs des débits dans les canalisations 60, 61 ou 62.
    Dans l'un ou l'autre cas cela permet de réduire la vitesse de rotation du rotor 40 et donc de réaliser une économie d'énergie.
    Le tamis peut être réalisé de multiples façons soit par empilage d'anneaux à section en U des figures 1 à 6, soit par empilage de grilles obtenues par juxtaposition de barreaux des figures 12 et 13, soit par empilage des tôles cylindriques perforées à trous ou à fentes de la figure 15.
    Ainsi, par exemple, elles peuvent être constituées par des plaques 70, dans la masse desquelles on a creusé avec des fraises circulaires des rainures 71, les fentes étant ensuite usinées avec des scies circulaires.
    Il est à noter qu'en disposant les pales 45 de décolmatage de façon inclinée on obtient une sorte de pompage qui accélère la circulation dans l'appareil.
    Il est aussi à noter que le rotor 40 étant divisé en autant de portions que le tamis 30 on peut à chaque portion du rotor disposer des pales 45 différentes quant à leur nombre, leur forme et leur inclinaison.
    De la même façon les différentes portions du tamis peuvent être de constitutions différentes.
    Dans tous les exemples représentés, les bords des cavités C ou D sont exactement au même niveau que celui de la paroi interne du tamis 30.
    Il est possible de les disposer de façon qu'ils fassent légèrement saillie à l'intérieur du tamis 30, mais à condition que cela n'empêche pas l'introduction du rotor 40 dans le tamis 30, c'est-à-dire que les couronnes annulaires telles que 41, 42 etc... puissent passer.

    Claims (17)

    1. Appareil de filtration du type comportant un tamis (30) de forme cylindrique et un décolmateur (40) muni de pales (45) qui produisent des fluctuations de pression pour lutter contre le colmatage dudit tamis, ce dernier étant en au moins deux parties de diamètre sensiblement équivalent séparées l'une de l'autre par des moyens ayant pour but de briser la composante de la vitesse du liquide, qui est parallèle à la surface du tamis et de créer des turbulences, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont des chicanes constituées d'une part par des cavités (C, D) ménagées dans une couronne annulaire (33, 34, 35) du tamis disposée entre lesdites parties du tamis et d'autre part par un déflecteur annulaire (21, 41, 42, 43) porté par le décolmateur en face de chaque couronne du tamis portant les cavités, de telle sorte que la majorité du flux liquide soit obligée de traverser les cavités.
    2. Appareil de filtration selon la revendication 1 dans lequel le tamis (30) comprend un empilage d'anneaux.
    3. Appareil de filtration selon la revendication 1 dans lequel le tamis (30) comprend un empilage de grilles, chaque grille étant obtenue par la juxtaposition de fils (31) soit sensiblement parallèles à l'axe de rotation du rotor (40) soit perpendiculaires à cet axe, soit inclinés.
    4. Appareil de filtration selon la revendication 1 dans lequel le tamis (30) comprend un empilage de tôles cylindriques à trous ou à fentes.
    5. Appareil de filtration selon la revendication 1 dans lequel les différentes parties du tamis (30) sont constituées de façons différentes les unes des autres.
    6. Appareil de filtration selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel les cavités sont parallélépipédiques (C).
    7. Appareil de filtration selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel les cavités sont des volumes creux cylindriques (D).
    8. Appareil de filtration selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7 dans lequel certaines cavités sont reliées à un conduit de dilution (50).
    9. Appareil de filtration selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel le nombre, le type, l'épaisseur et l'inclinaison des pales (45) portées par le décolmateur (40) peuvent varier entre les déflecteurs annulaires (41, 42...).
    10. Appareil de filtration selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une zone d'agitation violente disposée à l'entrée du tamis.
    11. Appareil de filtration selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les turbulences dans la zone d'agitation violente disposée à l'entrée du tamis sont créées par des ailettes (10) fixées sur le décolmateur et des ailettes (11) fixées sur le tamis.
    12. Procédé d'utilisation d'un appareil de filtration selon l'une des revendications précédentes pour le traitement de la pâte à papier.
    13. Procédé d'utilisation d'un appareil de filtration selon la revendication 12 selon lequel chaque partie (X, Y, Z) de l'appareil de filtration comporte une sortie de produits acceptés (60, 61, 62) et chaque couronne annulaire (33, 34) du tamis (30) comporte éventuellement une arrivée de dilution, l'appareil de filtration comportant en outre une entrée (Q) et une sortie (R) des rejets, et selon lequel en jouant sur les réglages des sorties de produits acceptés, de la sortie des rejets et des arrivées de dilution par les canalisations (50), on réduit la vitesse de rotation du décolmateur (40) de façon à ce qu'elle soit la plus basse possible afin d'économiser l'énergie, tout en maintenant un faible débit des rejets.
    14. Procédé d'utilisation d'un appareil de filtration selon la revendication 13 selon lequel on ajuste la vitesse du décolmateur (40) en fonction du différentiel de pression entre l'entrée (Q) dans l'appareil et l'une au moins des pressions régnant dans les conduits (60, 61, 62) de sortie des produits acceptés.
    15. Procédé d'utilisation d'un appareil de filtration selon la revendication 13 selon lequel on ajuste la vitesse du décolmateur (40) en fonction de l'un au moins des débits dans les conduits de sortie (60,61,62) de produits acceptés.
    16. Procédé d'utilisation d'un appareil de filtration selon la revendication 13 selon lequel on ajuste le taux des refus d'une ou plusieurs parties du tamis en ajustant le débit de sortie des refus de l'appareil en tenant compte des débits de sortie des produits acceptés et des débits des arrivées de dilution.
    17. Procédé d'utilisation d'un appareil de filtration selon au moins deux des revendications 14,15 et 16.
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