FR2522978A1 - PLATE SEPARATOR - Google Patents
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Abstract
SEPARATEUR A PLAQUES PARALLELES INCLINEES, DANS LEQUEL LES PASSAGES DE CIRCULATION DU LIQUIDE ENTRE LES PLAQUES COMMUNIQUENT A UNE EXTREMITE AVEC UNE CHAMBRE D'ALIMENTATION ET A L'AUTRE EXTREMITE AVEC UNE CHAMBRE DE SORTIE DU LIQUIDE TRAITE, UN ECOULEMENT SENSIBLEMENT VERTICAL ETANT ENGENDRE DANS LA CHAMBRE D'ALIMENTATION ET DERIVE VERS LES PASSAGES ENTRE LES PLAQUES. DES MOYENS 12 DE REPARTITION DU FLUX DE LIQUIDE SONT PREVUS DANS LA CHAMBRE D'ALIMENTATION 4, CES MOYENS ETANT INCLINES VERS LE HAUT OU LE BAS, DE LA CLOISON ARRIERE 5 VERS LA CLOISON AVANT 7 DE LA CHAMBRE 4, LA REPARTITION AINSI OBTENUE PERMETTANT DE CHARGER UNIFORMEMENT LES DIFFERENTS PASSAGES ENTRE LES PLAQUES.INCLINED PARALLEL PLATES SEPARATOR, IN WHICH THE PASSAGES FOR THE CIRCULATION OF THE LIQUID BETWEEN THE PLATES COMMUNICATE AT ONE END WITH A SUPPLY CHAMBER AND AT THE OTHER END WITH AN OUTLET CHAMBER FOR THE TREATED LIQUID, A SENSITIVE FLOW IN THE VERTICAL AND SUPPLY CHAMBER AND DRIFT TO THE PASSAGES BETWEEN THE PLATES. MEANS 12 FOR DISTRIBUTION OF THE FLOW OF LIQUID ARE PROVIDED IN THE SUPPLY CHAMBER 4, THESE MEANS BEING INCLINED UP OR DOWN, FROM THE REAR PARTITION 5 TO THE FRONT PARTITION 7 OF CHAMBER 4, THE DISTRIBUTION THUS OBTAINED ALLOWING UNIFORMLY LOAD THE DIFFERENT PASSAGES BETWEEN THE PLATES.
Description
La présente invention se rapporte à des sépara-The present invention relates to separations
teurs à plaques parallèles, pour la séparation de compo- parallel plates, for the separation of
sants en suspension dans un liquide qui circule dans les suspended in a liquid that circulates in the
passages entre les plaques.passages between the plates.
Dans les séparateurs à plaques, l'alimentation en liquide à traiter s'effectue souvent dans la direction In plate separators, the supply of liquid to be treated is often carried out in the direction
verticale, c'est-à-dire à partir d'une chambre d'alimenta- vertically, that is from a feeding chamber
tion qui communique avec des passages superposés formés entre les plaques du séparateur proprement dit, l'arrivée de liquide débouchant dans cette chambre à son extrémité which communicates with superimposed passages formed between the plates of the separator itself, the arrival of liquid opening in this chamber at its end
inférieure ou supérieure.lower or higher.
Dans le cas d'un séparateur à flux parallèle à plaques inclinées, une telle chambre d'alimentation sert également souvent d'espace de collecte pour les composants séparés provenant des passages de séparatioh, la dimension de cette chambre, vue dans la direction longitudinale de l'ensemble de plaques, étant alors suffisamment grande In the case of an inclined plate parallel flow separator, such a feed chamber also often serves as a collection space for the separate components from the separatioh passages, the dimension of this chamber, seen in the longitudinal direction of the set of plates, being then sufficiently large
pour engendrer une déviation progressive du flux vers l'ex- to generate a progressive deviation of the flow towards the ex-
trêmité d'entrée de l'ensemble de plaques, et ceci de telle façon que le flux d'alimentation soit uniformément réparti the inlet trough of the plate assembly, so that the feed flow is uniformly distributed
sur les passages Si la chambre d'alimentation sert égale- on the passages If the feeding chamber is also used
ment de chambre de collecte pour les composants séparés, collection chamber for separate components,
des chicanes de guidage ou des canaux sont en général pré- guide baffles or channels are usually
vus pour maintenir en dehors du flux d'alimentation les composants séparés sortant de l'ensemble de plaques, ces chicanes ou autres favorisant une répartition uniforme du flux. D'autre part, il existe des séparateurs appelés à flux croisés qui comprennent également des ensembles de seen to maintain outside the feed stream the separate components leaving the set of plates, these baffles or others favoring a uniform distribution of the flow. On the other hand, there are cross-flow separators that also include sets of
plaques inclinées dont la pente est toutefois dirigée trans- inclined plates whose slope is, however,
versalement à la direction d'écoulement du liquide, de sor- towards the direction of flow of the liquid,
te que les composants séparés entre les plaques peuvent â- that the components separated between the plates can
tre collectés latéralement par rapport aux passages du flux. be collected laterally with respect to the flow passages.
La chambre d'alimentation d'un tel séparateur ne sert donc plus à la collecte des composants séparés et elle peut, par conséquent, avoir une dimension plus petite, vue dans la direction longitudinale, de sorte que la dimension globale The feed chamber of such a separator is no longer used for the collection of separate components and can therefore have a smaller dimension, seen in the longitudinal direction, so that the overall dimension
du dispositif de séparation est diminuée Le flux de li- of the separation device is reduced. The flow of
quide, dirigé principalement verticalement dans cette - quide, headed mainly vertically in this -
chambre, doit donc être dévié vers les passages de l'en- chamber, must be deviated towards the passages of the
semble de plaques.seems to plates.
On a constaté qu'en particulier dans de telles chambres d'alimentation étroites la répartition du flux de liquide sur la hauteur de l'ensemble de plaques devient It has been found that, in particular in such narrow feed chambers, the distribution of the flow of liquid over the height of the set of plates becomes
irrégulière, de sorte qu'il se produit une charge non uni- irregular, so that a non-unified burden
forme des divers passages de séparation, ce qui influence shape of the various separation passages, which influences
défavorablement l'effet de séparation. unfavorably the effect of separation.
L'invention vise à améliorer l'alimentation dans une telle chambre d'alimentation, de façon à obtenir The invention aims to improve the supply in such a feed chamber, so as to obtain
une charge plus uniforme des passages de l'ensemble de pla- a more uniform load of the passages of the set of
ques. Pour cela, le séparateur à plaques conforme à 1 ' invention est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de répartition du flux dans la chambre d'alimentation qui ou sont inclinés respectivement vers le haut/vers le bas à partir de la cloison arrière de la chambre d'alimentation, c. For this, the plate separator according to the invention is characterized in that it comprises flow distribution means in the feed chamber which are inclined respectively upwardly / downwardly from the rear partition. from the feeding chamber,
raccordée à l'extrémité inférieure ou supérieure respecti- connected to the lower or upper end respectively
vement de l'ensemble de plaques, et vers la cloison avant de cette chambre, ce qui permet d'obtenir une répartition du flux telle que les passages de l'ensemble de plaques of the plate assembly, and to the front wall of this chamber, which makes it possible to obtain a distribution of the flow such that the passages of the plate assembly
soient chargés sensiblement uniformément. are loaded substantially uniformly.
Dans un premier mode de réalisation du séparateur In a first embodiment of the separator
conforme à l'invention, les plaques de l'ensemble de sépa- according to the invention, the plates of the set of
ration sont agencées de manière à ce que le plan qui limite le côté d'entrée de cet ensemble s'étende avec une certaine ration are arranged in such a way that the plane which limits the entrance side of this set
pente entre les cloisons avant et arrière de la chambre d'a- slope between the front and rear bulkheads of the chamber of
limentation, les plaques elles-mêmes créant ainsi la dévia- the plates themselves, creating the deviation
tion du flux de liquide.the flow of liquid.
Dans un deuxième mode de réalisation du sépara- In a second embodiment of the separa-
teur conforme à l'invention, comportant un ensemble de pla- according to the invention, comprising a set of
ques droit usuel, les moyens de répartition sont consti- customary law, the means of distribution are
tués par une grille à barreaux sensiblement horizontaux, cette grille s'étendant avec une pente entre les cloisons killed by a grid with substantially horizontal bars, this grid extending with a slope between the partitions
arrière et avant de la chambre d'alimentation, les bar- rear and front of the feeding chamber, the bar-
reaux de grille étant situés, en particulier, dans une grid cells being located, in particular, in a
surface courbe dont la face convexe est tournée vers l'ex- curved surface whose convex face is turned towards the ex-
trêmité d'entrée de l'ensemble de plaques. entrance treme of the set of plates.
Afin d'agir efficacement sur le flux, on utilise de préférence des barreaux de grille dont la largeur est supérieure à celle des passages entre les barreaux Ces barreaux de grille sont constitués de préférence par des tubes, ce qui, d'une part, permet de diminuer le poids et, d'autre part, a une influence favorable sur l'écoulement In order to act effectively on the flow, it is preferable to use grid bars whose width is greater than that of the passages between the bars. These grid bars are preferably constituted by tubes, which, on the one hand, allows to reduce the weight and, on the other hand, has a favorable influence on the flow
du fait de la section transversale circulaire des tubes. because of the circular cross section of the tubes.
Dans les ensembles à plaques de plus grande lar- In larger plate assemblies,
geur, il peut être avantageux d'utiliser deux raccordements d'alimentation ou davantage, qui sont mutuellement séparés However, it may be advantageous to use two or more feed connections, which are mutually separated.
dans la direction latérale de l'ensemble Bien qu'on puis- in the lateral direction of the ensemble.
se obtenir ainsi une meilleure répartition latérale du get a better lateral distribution of the
flux, l'alimentation vers le centre de la chambre d'alimen- flow, feeding to the center of the feed chamber
tation risque néanmoins d'être plus forte Conformément à l'invention, une plaque de cloisonnement peut être prévue However, the invention is likely to be stronger. In accordance with the invention, a partition plate can be provided.
dans la grille, sensiblement à mi-distance entre deux rac- in the grid, substantially halfway between two
cordements adjacents, cette plaque permettant de ralentir adjacent cord, this plate allows you to slow down
suffisamment le flux à son voisinage pour améliorer la ré- sufficient flow to its neighborhood to improve the
partition du flux à cet endroit En particulier, une telle plaque peut être constituée d'une bande souple entrelacée alternativement sur et sous les barreaux de grille ou tubes partition of the flux at this location In particular, such a plate may consist of a flexible strip interlaced alternately on and under the grid bars or tubes
adjacents, à travers la grille.adjacent, across the grid.
La répartition dans le sens de la largeur de 1 ' The distribution in the direction of the width of 1 '
ensemble à plaques peut être encore améliorée par agence- plate assembly can be further improved by
ment d'une grille supplémentaire sensiblement parallèle à la surface d'entrée de l'ensemble de plaques, les barreaux de cette grille étant dirigéssensiblement transversalement aux plaques de l'ensemble, et en particulier sensiblement verticalement, ces grilles pouvant également dans ce cas an additional grid substantially parallel to the entrance surface of the set of plates, the bars of this grid being directed substantially transversely to the plates of the assembly, and in particular substantially vertically, these grids can also in this case
être constituées de tubes.consist of tubes.
Si l'ensemble de plaques est composé de deux If the plate set is composed of two
sous-ensembles ou davantage, comportant des plaques d'in- subsets or more, incorporating
clinaison opposée, entre lesquels est placé un conduit de opposite clinching, between which is placed a conduit of
collecte des composants séparés entre les plaques, ce con- collection of separate components between the plates, this
duit étant fermé à son côté d'entrée pour empêcher la pé- duit being closed at its entrance side to prevent
nétration de liquide, il peut être avantageux de prévoir liquid, it may be advantageous to provide
une grille supplémentaire près de cette fermeturede ma- an additional grid near this closure of
nière à éviter des turbulences indésirables à l'entrée de to avoid undesirable turbulence at the entrance to
l'ensemble de plaques.the set of plates.
Dans les deux modes de réalisation, il peut être favorable de prévoir, du côté de l'entrée de la chambre d'alimentation, des grilles de guidage additionnelles qui comprennent, en particulier, des plaques pivotantes, de façon à corriger encore davantage la répartition du flux In both embodiments, it may be favorable to provide, on the inlet side of the feed chamber, additional guide grids which include, in particular, pivot plates, so as to further correct the distribution. flow
et à l'adapter à des conditions variables. and adapt it to varying conditions.
L'invention sera mieux comprise à la lumière de The invention will be better understood in the light of
la description de ses formes de réalisation, non limitati- the description of its embodiments, not limited to
ves, représentées sur les dessins annexés, dans lesquels: Fig 1 est une coupe schématique très simplifiée de la partie d'entrée d'un séparateur à flux croisés de conception usuelle; Fig 2 est une coupe schématique, encore plus simplifiée, de la partie d'entrée d'une première forme de réalisation du séparateur suivant l'invention; Fig 3 est une coupe simplifiée, correspondant Ves, shown in the accompanying drawings, wherein: Fig 1 is a schematic very simplified sectional view of the inlet portion of a cross flow separator of conventional design; Fig 2 is a schematic section, further simplified, of the inlet portion of a first embodiment of the separator according to the invention; Fig 3 is a simplified section, corresponding
à la figure 2, d'une deuxième forme de réalisation du sépa- in FIG. 2, a second embodiment of the separator
rateur suivant l'invention; et Fig 4 et 5 sont des coupes suivant les lignes according to the invention; and Figs 4 and 5 are sections along the lines
IV-IV et V-V de la figure 3, respectivement. IV-IV and V-V of Figure 3, respectively.
Sur la figure 1 est représentée une coupe sché- In FIG. 1 is shown a schematic section
matique verticale de la partie d'entrée d'un séparateur vertical shape of the entrance part of a separator
usuel à flux croisés Celui-ci comprend un ensemble de pla- Cross-Flow Uses This includes a set of
ques 1, composé de plaques superposées et en particulier 1, consisting of superimposed plates and in particular
ondulées, non représentées, avec des passages intermédiai- wavy, not shown, with intermediate passages
res de séparation Ces plaques sont inclinées par rapport These plates are inclined relative to each other
au plan vertical, un flux de liquide peut s'écouler sensi- in the vertical plane, a flow of liquid can flow
blement horizontalement à travers les passages et les com- horizontally through the passages and
posants séparés de ce liquide peuvent glisser et s'échap- per transversalement du courant de liquide Ces composants sont ensuite collectés dans une chambre de collecte 2 pour les composants lourds et/ou dans une chambre de collecte 3 The components separated from this liquid can slide and escape transversely from the liquid stream. These components are then collected in a collection chamber 2 for the heavy components and / or in a collection chamber 3.
pour les composants légers.for lightweight components.
Le liquide pénètre dans les passages de l'ensem- The liquid enters the passages of the
ble 1 à partir d'une chambre d'alimentation 4 qui est défi- 1 from a feed chamber 4 which is defined
nie par une paroi arrière 5, comportant une ouverture 6 de liaison avec l'ensemble 1, et une paroi avant 7 comportant un orifice d'alimentation 8 qui, dans le cas représenté, est situé du côté inférieur Cet orifice est délimité, par exemple, par un fond conique 9 et, d'autre part, la paroi 7 délimite un passage de coalescence 10 dans lequel le flux nie by a rear wall 5, having an opening 6 connecting with the assembly 1, and a front wall 7 having a supply port 8 which, in the case shown, is located on the lower side This orifice is delimited, for example , by a conical bottom 9 and, on the other hand, the wall 7 defines a coalescing passage 10 in which the flow
d'alimentation est dirigé vers lebas Bien entendu, l'o- feeding is directed to the bottom of course.
rifice 8 peut également être raccordé directement à un con- can also be connected directly to a con-
duit d'alimentation.feeding duit.
Le flux qui circule vers le haut dans la chambre The flow flowing upwards in the room
4 doit être réparti sur l'ouverture d'entrée 6 de l'ensem- 4 must be distributed over the entrance opening 6 of the
ble 1 et il doit donc être dévié de 90 degrés Du fait de la distance relativement petite entre les parois 6 et 7, ble 1 and must therefore be deflected by 90 degrees Because of the relatively small distance between the walls 6 and 7,
on constate en pratique que cette répartition n'est pas uni- In practice, it can be seen that this division is not uni-
forme, ce qui a pour conséquence que les différents passa- form, which has the consequence that the different
ges entre les plaques de l'ensemble 1 sont inégalement char- between the plates of set 1 are unequally
gés, de sorte que l'effet de séparation est défavorablement influencé. Le même phénomène se produit lorsque l'orifice 8 est situé du côté supérieur et que le flux de liquide dans la chambre 4 est dirigé vers le bas Pour simplifier la the effect of separation is adversely affected. The same phenomenon occurs when the orifice 8 is located on the upper side and the flow of liquid in the chamber 4 is directed downwards.
description, on suppose toujours ci-après que l'écoulement description, it is always assumed below that the flow
est ascendant.is ascending.
La figure 2 représente une première forme de réa- Figure 2 represents a first form of
lisation d'un séparateur perfectionné suivant l'invention, an improved separator according to the invention,
dans lequel une répartition plus uniforme du flux peut ê- in which a more even distribution of the flow can be
tre obtenue Dans ce dispositif, les plaques de l'ensemble 1 sont profilées de manière à ce que l'ouverture d'entrée 6 s'étende obliquement entre les parois 5 et 7 Ainsi, les In this device, the plates of the assembly 1 are profiled so that the inlet opening 6 extends obliquely between the walls 5 and 7.
plaques elles-mêmes engendrent une déviation du flux per- plates themselves generate a deflection of the flow
mettant d'obtenir une répartition sensiblement uniforme du flux sur la face d'entrée de l'ensemble 1 Si nécessaire, l'écoulement dans la section transversale de la chambre 4 making it possible to obtain a substantially uniform distribution of the flow on the inlet face of the assembly 1 If necessary, the flow in the cross section of the chamber 4
peut être en plus influencé par mise en place, près de l'o- can be further influenced by setting up, near the o-
rifice 8, de déflecteurs de guidage 11 qui peuvent, en par- 8, guide deflectors 11 which can
ticulier, être réglables.especially, be adjustable.
La forme de réalisation représentée sur la figure The embodiment shown in the figure
2 nécessite toutefois des plaques de configuration particu- 2, however, requires plates of particular configuration.
lière et notamment en forme de losange, ce qui peut parfois être un inconvénient En outre, une telle solution n'est pas possible dans un séparateur existant, comme représenté In particular, such a solution is not possible in an existing separator, as shown in FIG.
sur la figure 1 La figure 3 illustre une solution diffé- in Figure 1 Figure 3 illustrates a different solution
rente, conforme à l'invention, qui convient pour l'utilisa- according to the invention, which is suitable for use
tion dans un séparateur de type courant. in a current type separator.
Dans ce dispositif, une grille est placée du cô- In this device, a grid is placed on the
té d'entrée de la chambre 4 Elle est constituée d'une plu- entrance to chamber 4 It consists of a number of
ralité de barreaux 12 dirigés sensiblement horizontalement, la grille étant située dans un plan s'étendant obliquement vers le haut, de la paroi 5 à la paroi 7 De préférence, on utilise des barreaux d'un diamètre relativement grand, ce diamètre étant, en particulier, plus grand que la distance rality of bars 12 directed substantially horizontally, the grid being located in a plane extending obliquely upwards, from the wall 5 to the wall 7 Preferably, bars of a relatively large diameter are used, this diameter being, in particular, larger than the distance
entre des barreaux adjacents Il est donc préférable d'uti- between adjacent bars It is therefore preferable to use
liser des tubes creux pour les barreaux, de façon à réduire hollow tubes for the bars, so as to reduce
leur poids, et en outre on peut employer des tubes disponi- their weight, and furthermore, tubes available
bles dans le commerce.in the trade.
On a constaté qu'une telle grille peut créer une It has been found that such a grid can create a
répartition d'écoulement telle que le flux se trouve unifor- flow distribution such that the flow is uniformly
mément réparti sur l'ouverture 6 Les meilleurs résultats memento distributed on the opening 6 The best results
semblent être obtenus lorsque le plan de la grille est légè- seem to be obtained when the grid plan is lightly
rement incurvé vers le haut et une courbure circulaire sem- curved upwards and a circular curvature
ble être suffisante Les valeurs les plus favorables de la pente et de la courbure dépendent des autres dimensions, mais elles peuvent en pratique être facilement déterminées par expérience. En pratique, le fond conique 9 placé au-dessous The most favorable values of slope and curvature depend on the other dimensions, but they can in practice be easily determined by experience. In practice, the conical bottom 9 placed below
de l'orifice 8 est souvent à double conicité, comme repré- orifice 8 is often double tapered, as shown in FIG.
senté en 9 ' et 9 " sur la figure 4, de façon à obtenir une 9 'and 9 "in Figure 4, so as to obtain a
meilleure répartition du flux dans la direction latérale. better distribution of the flow in the lateral direction.
Il peut alors être souhaitable de fermer complètement la grille sur une petite largeur, à peu près au milieu de la distance entre les demi-fonds 9 ' et 9 ",comme représenté en 13 sur la figure 4, afin de réduire encore le débit dans la partie centrale Cela peut par exemple être réalisé par tissage d'une bande de matière souple alternativement sur It may then be desirable to close the grid completely on a small width, approximately in the middle of the distance between the half-bottoms 9 'and 9 ", as shown at 13 in FIG. 4, in order to further reduce the flow rate in the central part This may for example be achieved by weaving a strip of flexible material alternately on
et sous les barreaux ou tubes, à travers la grille. and under the bars or tubes, through the grid.
Une autre amélioration de la répartition du flux Another improvement of the flow distribution
dans la direction latérale de l'orifice 8 peut être obte- in the lateral direction of the orifice 8 can be obtained
nue par mise en place d'une grille supplémentaire 14 à une petite distance à l'avant de l'ouverture 6, cette grille étant constituée par des barreaux ou tubes 15 sensiblement verticaux, comme représenté sur la figure 5 Bien entendu, une telle grille peut également être prévue dans le cas de la figure 2, mais il faut alors donner à la grille une naked by setting up an additional gate 14 at a small distance to the front of the opening 6, this gate being formed by substantially vertical bars or tubes 15, as shown in FIG. 5 Of course, such a gate can also be provided in the case of Figure 2, but it must then give the grid a
pente adaptée à l'inclinaison de l'ensemble de plaques 1. slope adapted to the inclination of the plate assembly 1.
Si l'ensemble 1 est composé de deux sous-ensem- If set 1 is composed of two subassemblies
bles juxtaposés 1 ' et 1 ", avec un agencement des plaques juxtaposed 1 'and 1 ", with an arrangement of the plates
symétrique par rapport à un axe, comme représente schémati- symmetrical about an axis, as schematically represents
quement sur la figure 5, il peut être avantageux de prévoir, dans la partie centrale de la grille 14, un déflecteur 16 5, it may be advantageous to provide, in the central part of the grid 14, a deflector 16
qui est situé à l'avant de la jonction entre les deux sous- which is located at the front of the junction between the two sub-
ensembles 1 ' et 1 " Cette jonction est en général formée par une chambre d'évacuation pour les composants séparés 1 'and 1 "assemblies This junction is usually formed by an evacuation chamber for separate components
dans les sous-ensembles Cette chambre s'étend dans la di- in the subassemblies This room extends into the
rection longitudinale de l'ensemble 1, communique avec les espaces de collecte 2 et/ou 3 et elle est fermée sur la longitudinal rection of the assembly 1, communicates with the collection spaces 2 and / or 3 and is closed on the
face avant Le déflecteur 16 constitue un écran supplé- The deflector 16 constitutes an additional screen
mentaire prévu pour supprimer les turbulences indésira- intended to eliminate undesirable turbulence
bles dans cette zone.in this area.
Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre It is understood that modifications of detail may be made in the form and construction of the device according to the invention without departing from the scope
de celle-ci.of it.
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