WO2023237832A1 - Centrifugeuse pour le contrôle et la mesure en continu de la couleur d'une masse cuite sur toute la hauteur du panier de centrifugation - Google Patents

Centrifugeuse pour le contrôle et la mesure en continu de la couleur d'une masse cuite sur toute la hauteur du panier de centrifugation Download PDF

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WO2023237832A1
WO2023237832A1 PCT/FR2023/050796 FR2023050796W WO2023237832A1 WO 2023237832 A1 WO2023237832 A1 WO 2023237832A1 FR 2023050796 W FR2023050796 W FR 2023050796W WO 2023237832 A1 WO2023237832 A1 WO 2023237832A1
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WO
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centrifuge
clearing
peripheral wall
centrifugation
photo
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/050796
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English (en)
Inventor
Bertrand GAILLAC
Original Assignee
Iteca Socadei
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/04—Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • B04B11/043—Load indication with or without control arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/04—Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B15/00—Other accessories for centrifuges
    • B04B15/12—Other accessories for centrifuges for drying or washing the separated solid particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering

Definitions

  • TITLE Centrifuge for continuous control and measurement of the color of a cooked mass over the entire height of the centrifugation basket
  • the invention relates to a centrifuge used for the separation in a cooked mass of a quantity of sugar crystals from a syrup.
  • It relates more particularly to a centrifuge comprising a measuring device for carrying out photo-detection measurements on the massecuite contained in the centrifugation basket of the centrifuge.
  • the invention also relates to a method of centrifuging a quantity of sugar crystals from a syrup from a cooked mass using this centrifuge.
  • Such a centrifuge and such a process find industrial application in the sugar manufacturing cycle, by increasing the yield and improving one of its stages called the spinning stage.
  • the sugar plant once harvested, is first washed to eliminate external impurities (soil, stones, plant debris, etc.). This is followed by a so-called extraction stage which consists of extracting a sweet juice from the sugar plant.
  • extraction stage which consists of extracting a sweet juice from the sugar plant.
  • the extraction process differs depending on the sugar plant considered: extraction is carried out by grinding in the case of sugar cane, and by grating then diffusion in the case of sugar beets.
  • the sweet juice then undergoes treatments in order to eliminate all the impurities (mineral salts, organic compounds, etc.) and the water it may contain. Following these treatments, a juice concentrated in sugar is then obtained, also called syrup.
  • the syrup is introduced, during a so-called crystallization/refining stage, into a vacuum cooking boiler and seeded with very fine sugar crystals in order to generate and then finalize its crystallization.
  • the crystallization process allows sugar to be extracted from the syrup by the formation of crystals made up of more than 99% sucrose molecules.
  • a cooked mass is thus obtained, that is to say a syrup depleted of a large part of its sugar also called "mother liquor” containing multiple small sugar crystals in suspension, and which is colored by the presence of residual impurities.
  • the next step, called the spinning step involves washing and separating the sugar crystals from the syrup.
  • the sugar crystals, once separated from the syrup and harvested, are dried then packaged in order to be presented in the form of a finished product (being in the form of powder in bags; in pieces in boxes, etc.). ).
  • the mother liquor resulting from the first spinning stage still contains sucrose molecules which must be extracted, this mother liquor is again concentrated in the form of syrup which is cooked to be transformed into a new/second mass cooked which undergoes a new spinning stage in order to extract a light brown crystallized sugar called "second jet" sugar, which is less pure than the sugar collected during the first spinning called “first jet” sugar and which is white in color, because it contains residual impurities (including minerals such as calcium). These sugar crystals are remelted to be added to the syrup from the first stream.
  • the mother liquor from the second spinning can also undergo a new cooking step to transform it into a third cooked mass which is subjected to a third spinning step.
  • a so-called “third stream” sugar is then collected, less pure than the second stream sugar and dark brown/brown in color.
  • This sugar is commonly called brown sugar.
  • the residual mother liquor remaining after this third spinning, called molasses, can generally no longer undergo treatment, and is intended for the distillery.
  • Spinning is generally carried out using centrifuges classified into two categories: continuous centrifuges and batch centrifuges.
  • the type of centrifuge used during the spinning stage(s) depends on the purity of the massecuite and the quality of the sugar expected. Usually, batch centrifuges with higher efficiency are used for the extraction of first-stream sugar crystals, while continuous centrifuges are used for the extraction of second- and third-stream sugar crystals.
  • continuous centrifuges during the spinning stage, the basket of the centrifuge is continuously supplied with massecuite at a variable or controlled flow rate while it is rotated at constant speed.
  • the massecuite is introduced once upstream at the start of the spin cycle defining the spin step, it being understood that the rotation speed of the basket is not constant during the spin cycle. spinning.
  • the cooked mass is introduced into a basket included in the centrifuge, which basket has a permeable peripheral wall over its entire height, this generally being in the form of a woven filter cloth, conventionally made of stainless steel, provided with perforations and commonly called wringer cloth.
  • the sugar crystals are separated from the syrup (mother liquor) which is evacuated through the perforations of the basket and collected in a chamber provided for this purpose.
  • the dimensions of the perforations are such that sugar crystals cannot pass through.
  • One or two clearing (washing) steps take place during the centrifugation phase to clean the crystals of their impurities and mother liquor which are stuck to their surface.
  • the sugar crystals when separated from the syrup remain on the surface of the basket canvas, which is cylindrical in shape.
  • the bottom wall is fitted with a shutter which is closed throughout the duration of the spinning, then opened at the end of the latter in order to discharge the quantity of sugar crystals into a chamber provided for this purpose.
  • Unloading is carried out at low speed from the basket using a scraper which removes the sugar over the entire height of the canvas and which causes it to fall into the back wall which is at that moment open.
  • the still wet sugar crystals then fall onto a conveyor which will take them to the dryer.
  • the basket In the case of continuous centrifuges, the basket is frustoconical in shape and has an upper edge delimiting an upper opening of said basket.
  • the sugar crystals rise along the inclined peripheral wall of the basket and are evacuated by overflowing the basket, at the level of the upper edge, into a chamber designed to collect them .
  • centrifuges can be today equipped with control/measuring equipment making it possible to control: for batch centrifuges, the color of the cooked mass which depends on the concentration of sugar in the syrup and also on the presence of residual impurities; for continuous centrifuges, the color of the cooked mass and/or sugar crystals deposited on the inclined peripheral wall of the basket (the lighter the color, the more it means that the sugar crystals are separated from the syrup and cleaned of any impurity).
  • control/measuring devices have been proposed in the literature such as EP2275207, EP3356051, W02020094217.
  • the control/measuring devices proposed in these documents include a light source intended to illuminate the massecuite contained in the centrifugation basket, and a photodetection system intended to convert the light signals reflected by the massecuite into electrical signals, which electrical signals intended to allow after treatment to determine the color of the cooked mass.
  • a method for measuring the color of the massecuite is also proposed.
  • the methods described in EP3356051 and WO2020094217 also include a step of clearing the massecuite triggered if the color of the massecuite does not correspond to a set color, this set color serving to establish whether the sugar crystals are well separated syrup.
  • the control device disclosed in EP2275207 finds an application for batch centrifuges (note that the device is positioned inside the centrifuges); those of EP3356051 and W02020094217 for continuous and discontinuous centrifuges, and can be placed both outside and inside the centrifuges.
  • control/measuring devices disclosed in these three previous documents are only intended to illuminate a single restricted or localized area of the peripheral wall of the basket and thus make it possible to only locally control the color of the massecuite.
  • the RGB sensor RGB in French; Red, Green, Blue
  • the control devices make it possible to determine the color of the massecuite only on a restricted scale of wall height of the centrifugation basket.
  • Determining the color of the cooked mass locally on an area of the peripheral wall of the centrifugation basket involves at time t of this determination of an ignorance of the color on the rest of the cooked mass.
  • To observe the plurality of colors that the entire surface of the massecuite can take on it is necessary, if possible, to move the monitoring device manually or automatically as many times as necessary.
  • the color of the massecuite in a zone already observed may have changed during the movement of the device in order to observe the color of the massecuite in another zone.
  • control devices mentioned only provide a very localized vision of an area of the massecuite, they cannot, at the same time, control the interface area.
  • the invention aims to respond to the aforementioned problem, by providing a solution to improve the control of the spinning stage.
  • the invention proposes a centrifuge for separating a quantity of sugar crystals from a syrup from a cooked mass, the centrifuge comprising at least:
  • centrifugation basket operated in rotation around a central axis of rotation, inside which an introduction of the massecuite is provided, said centrifugation basket having a bottom wall and a peripheral wall, said peripheral wall being permeable and having a lower edge contiguous to said bottom wall and an upper edge, and in which said peripheral wall has a height measured from the lower edge to the upper edge;
  • a measuring device comprising at least one light source for illuminating the interior of the centrifugation basket and a photo-detection system for detecting reflected light and delivering photo-detection measurements which are representative of the massecuite or mass peripheral wall;
  • a processing unit connected to the measuring device to receive and process said photo-detection measurements; said centrifuge being remarkable in that the light source is shaped to illuminate the peripheral wall of the centrifugation basket over at least 90% of its height, and the photo-detection system is shaped to detect over at least 90% of the height of the peripheral wall, the light reflected by the massecuite or the peripheral wall; and in that the processing unit is designed to process continuously and in real time the photo-detection measurements carried out over at least 90% of the height of the peripheral wall.
  • the centrifuge proposed in the invention can be a continuous centrifuge or a batch centrifuge.
  • the centrifuge comprises a measuring device and a processing unit which are respectively designed to measure and analyze continuously, in other words in real time, and over at least 90% of the height of the permeable peripheral wall of the centrifuge basket. , photodetection measurements.
  • the processing unit can thus apply image processing functions to the photo-detection measurements ultimately making it possible to determine a colorimetric value of a colorimetric parameter which is representative:
  • This colorimetric value can designate an ICUMSA color value which is a colorimetric parameter used normatively to control the color of syrup, massecuite, and sugar.
  • the measuring device and the processing unit make it possible to optimize the spinning step and to control in real time the evolution of the entire massecuite, therefore responding positively to the problem of local measurement. and its disadvantages explained above. Not exhaustively, the measuring device and the processing unit make it possible to control the richness of the sugar, to better regulate the separation of the sugar crystals and the syrup throughout the cooked mass.
  • the use of the measuring device and the processing unit allows the operator to quickly detect the formation of "fingers" on the peripheral wall of the centrifugation basket, this is say vertical zones/traces for which the cooked mass covers a quantity of sugar crystals already separated from the syrup, to then spray water vapor at the level of the arrival of the cooked mass in the centrifugation basket in with a view to making it more fluid and preventing the appearance of new fingers, a valve can be provided for this purpose. Thanks to the measure provided by the invention, it is also possible to prevent the appearance of new fingers by modifying the flow rate of the massecuite arriving in the basket by controlling the opening of a supply valve in cooked mass.
  • the light source of the measuring device illuminates the peripheral wall of the centrifugation basket over at least 90% of its height, from its lower edge to its upper edge, thus making it possible to measure the whole of the cooked mass contained in the centrifugation basket.
  • the photo-detection system detects over at least 90% of the height of the peripheral wall, from its lower edge to its upper edge, light signals reflected by the massecuite or the wall. device, then converts these light signals into electrical detection signals which are then sent to the processing unit.
  • the photo-detection system is designed and then arranged in such a way that it detects over at least 90% of the height of the peripheral wall all of the light signals reflected either by all of the massecuite contained in the basket, or in areas by the peripheral wall itself if the cooked mass or sugar crystals have not accumulated there.
  • the photodetection system then converts all of the light signals into electrical signals which correspond to the photodetection measurements which are transmitted to the processing unit.
  • the light source and the photo-detection system are respectively designed to illuminate the peripheral wall of the centrifugation basket and detect the light reflected over at least 90% of the height of the centrifugation basket. Thus, they can respectively illuminate the peripheral wall of the centrifugation basket and detect the light reflected over the entire height of the centrifugation basket.
  • a check carried out over the entire height of the basket advantageously makes it possible to check the color of the sugar in a more representative way but also to detect if the clearing nozzles are partially or totally blocked, and to detect if at the bottom of the basket the sugar remains dark, which shows wear on the basket scraping plow whose function is to scrape the cooked mass.
  • a check carried out over the entire height of the basket advantageously makes it possible to control the color of the sugar leaving the basket, but also: to check and optimize the operation of each clearing nozzle; to check that fingers have not formed; to check that the massecuite is being fed correctly by detecting if there are sugar-free basket areas.
  • the processing unit is shaped to generate a raw image over at least 90% of the height of the centrifugation basket, from photo-detection measurements.
  • the processing unit restores in real time from all the photo-detection measurements taken over the entire height of the peripheral wall these electrical signals a raw image of the latter;
  • the filtration orifices of the peripheral wall through which the syrup is evacuated towards the chamber dedicated to its reception are also restored if visible.
  • the observer can, for example, determine the different states of viscosity that the massecuite presents, what quantity of massecuite still needs to be treated during spinning, detect occasional absences of massecuite in the basket of centrifugation, etc.
  • the knowledge provided by the raw image makes it possible to respond positively to the second problem exposed in the state of the art, by no longer making spinning solely dependent on the performance of the control device and by allowing the operator to be able to make decisions based on observations/conclusions and act quickly to better control and master this stage.
  • the processing unit is designed to compare the photo-detection measurements with a colorimetric limit over at least 90% of the height of the centrifugation basket, and to construct a secondary image presenting:
  • the processing unit compares the photo-detection measurements, measured over at least 90% of the height of the centrifugation basket, with a colorimetric limit. This is a "step" limit where any color lighter than this means that the sugar crystals are separated from the syrup in the massecuite, while a darker color means that the sugar crystals and the syrup is always grouped/mixed in the cooked mass.
  • the processing unit then constructs from the results of these comparisons a secondary image in two colors, each of the colors being able to define at least one section in which the colorimetric value is greater (respectively less) than this colorimetric limit, i.e. a color more light (respectively darker) than the “stage” limit.
  • this secondary image allows, among other things:
  • the secondary image then potentially highlights one or more areas of a first color corresponding to lightened areas, and one or more areas of a second color corresponding to areas where the clearing has not been correctly (or not) carried out (in general, these areas correspond to dark horizontal lines along the height of the centrifugation basket);
  • the centrifuge when the centrifuge is a continuous centrifuge, the centrifuge comprises a vaporization system shaped to send a water vapor at least inside the centrifugation basket and in which the centrifugation unit processing is configured to calculate a ratio between an area of the at least one first section and an area of the at least one least a second section, and to communicate a vaporization order as a function of said ratio, said vaporization order being transmitted by the processing unit to the vaporization system to trigger a sending of water vapor.
  • the continuous centrifuge is equipped with a vaporization system capable of sending water vapor over at least 90% of the height of the peripheral wall in order to fluidize the massecuite.
  • the location of the interface line in the secondary image is a function of the state of viscosity of the massecuite in the basket, and therefore this ratio is a function of the viscosity of the massecuite.
  • the vaporization system is triggered from a vaporization order sent by the processing unit to the vaporization system.
  • the quantity of water vapor sent into the centrifugation basket, or the duration of the vaporization advantageously depends on information contained in the vaporization order and which is a function of this ratio.
  • the vaporization system when the centrifuge is a continuous centrifuge, is shaped to send the water vapor inside the centrifugation basket at least at the level of the bottom wall of the basket centrifugation.
  • the continuous centrifuge is supplied with massecuite from the feed system by means of a feed pipe which is in communication with the centrifuge basket at the lower zone.
  • the vaporization system is positioned opposite the outlet/the first end of the supply pipe in order to begin to fluidize the untreated massecuite coming from the supply system and promote the separation of the sugar crystals from the syrup as soon as it arrives in the centrifugation basket, in order to promote the separation of the sugar crystals from the syrup and to make the spinning more efficient by reducing its completion time; but also to prevent the formation of fingers on the peripheral wall.
  • the processing unit is shaped to distinguish several control zones distributed over the height of the centrifugation basket, and to associate with each of the several control zones a reference colorimetric value established from the measurements photo-detection carried out in the corresponding control zone.
  • the centrifuge when the centrifuge is a continuous centrifuge, the centrifuge comprises a supply system designed to supply massecuite to the centrifugation basket, and for which the processing unit is designed to carry out a comparison of the reference colorimetric value with a colorimetric threshold in one of the several zones control unit, called the lower zone, which is closest to the lower edge of the centrifugation basket, and to communicate a feeding order as a function of a result of said comparison, said feeding order being transmitted by the control unit treatment intended for the supply system to supply the massecuite.
  • the processing unit is designed to carry out a comparison of the reference colorimetric value with a colorimetric threshold in one of the several zones control unit, called the lower zone, which is closest to the lower edge of the centrifugation basket, and to communicate a feeding order as a function of a result of said comparison, said feeding order being transmitted by the control unit treatment intended for the supply system to supply the massecuite.
  • the centrifugation basket can be supplied with massecuite at a variable flow rate by a supply system while it is rotated during spinning.
  • the processing unit is designed to segment the height of the peripheral wall into several control zones and associate a colorimetric value with each of them.
  • one of the control zones can correspond to a zone called the lower zone located as close as possible to the bottom wall of the centrifugation basket and from which it is connected to the power system.
  • the processing unit compares the colorimetric value of this lower zone to a colorimetric threshold, which reflects a situation in which the centrifugation basket is almost empty. The result of the comparison is representative of the quantity of massecuite remaining in the centrifugation basket.
  • the processing unit sends a supply order to the supply system so that it feeds the centrifugation basket with massecuite (if there is of course still massecuite to be treated) at a proportional feed rate to the quantity of cooked mass remaining in the centrifugation basket.
  • the reference colorimetric value corresponds to an ICUMSA value.
  • the processing unit distinguishes over at least 90% of the height of the centrifugation basket several control zones and will associate a colorimetric value of a colorimetric parameter with each of them.
  • the value of the colorimetric parameter of a control zone is determined by the processing unit from the photo-detection measurement(s) measured therein.
  • the colorimetric value can designate an ICUMSA color value which is a colorimetric parameter used normatively to control the color of a cooked mass and a quantity of sugar.
  • the segmentation of at least 90% of the height of the centrifugation basket into several control zones allows the operator to observe and treat the massecuite locally.
  • the centrifuge comprises a clearing device comprising:
  • control unit connected to the at least one lightening sub-assembly and in communication with the processing unit to control at least one lightening sub-assembly as a function of the reference colorimetric value of the at least one of the several control zones.
  • the processing unit is configured to carry out a comparison of the reference colorimetric value with a colorimetric setpoint, and to communicate a lightening order according to a result of said comparison, and the control unit is configured to control the at least one clearing subassembly in order to control a clearing flow rate, in response to receipt of the clearing order.
  • the centrifuge comprises a clearing device which comprises at least a clearing sub-assembly arranged at a certain height from the bottom wall and facing the at least one processing zone. control.
  • the processing unit compares the colorimetric value of the at least one control zone to a colorimetric setpoint reflecting whether it is necessary in this at least one control zone to clear the cooked mass in order to separate the sugar crystals from the syrup and extract the impurities, or not because the sugar crystals are cleaned. Following this comparison, the processing unit sends a clearing order to the control unit responsible for controlling the at least one clearing sub-assembly so that it clears or not the at least one control zone. depending on the nature of the order.
  • the at least one clearing subassembly comprises a valve which is connected to the control unit, and which is controlled to adjust the clearing flow rate.
  • the at least one clearing subassembly is designed to spray a liquid onto the at least one control zone facing which it is installed to clear the massecuite accumulating in said at least one control zone.
  • the at least one clearing sub-assembly has at its inlet a valve used to let pass the liquid at a given flow rate/intensity or stop it.
  • the valve of the at least one clearing subassembly is connected and controlled by the control unit.
  • the control unit gradually opens or closes the valve of the at least one clearing subassembly in proportion to the flow rate/intensity of clearing liquid to be sprayed on the area. control associated with the at least one lighting subset.
  • the at least one clearing sub-assembly comprises a single clearing sub-assembly comprising several nozzles arranged at several heights from the bottom wall of the basket centrifugation.
  • a single clearing sub-assembly covers all the control zones, meaning that when a clearing order is sent to the control unit, all of the clearing zones control are clarified.
  • the duration and/or intensity of the lightening is/are a function of all the reference colorimetric values of each of the control zones determined by the processing unit.
  • the at least one clearing sub-assembly comprises several clearing sub-assemblies arranged at different heights from the bottom wall of the centrifugation basket, facing to the several control zones, each lighting sub-assembly being associated with a control zone among the several control zones, and in which the control unit is connected to the different lighting sub-assemblies and is in communication with the processing unit for at least independently controlling each of the lightening sub-assemblies as a function of the reference colorimetric value of the control zone associated with it.
  • the control unit is configured to independently control each of the clearing subassemblies in order to control the corresponding clearing flow rate, in response to a reception of the lightening order resulting from the comparison of the reference colorimetric value of the control zone associated with it, with the corresponding colorimetric instruction.
  • the clearing device is made up of several clearing sub-assemblies which are arranged facing the peripheral wall such that each clearing sub-assembly covers one of the control zones defined by the processing unit.
  • the lighting device, and therefore the lighting sub-assemblies are controlled independently of each other by the control unit which communicates with the processing unit.
  • such a device makes it possible to clear the massecuite locally in the centrifugation basket, in the control zone(s) in which the sugar crystals are still mixed with the syrup, the state of the massecuite in the different control zones being known in particular through the values that the colorimetric value associated with a control zone takes.
  • each of the lightening sub-assemblies sprays the lightening liquid in the control zone with which it is associated according to a certain intensity/certain flow rate depending on the result of the comparison between the colorimetric setpoint and the value reference colorimetric of the control zone.
  • the light source is a white light source.
  • white light corresponds to sunlight in broad daylight, that is to say which covers the entire light spectrum visible to the naked eye (for a wavelength, in a vacuum, included between 380 nm and 780 nm), and therefore the set of colors: red, orange, yellow, green, blue green, blue, violet, dark violet.
  • the white light source offers high chromatic efficiency for optimal rendering of the colors of the objects they illuminate.
  • the light source is a stroboscopic source.
  • a stroboscopic source makes it possible to observe periodic phenomena whose frequency is too high for the eye which does not perceive the discontinuity, by alternating phases of very high light intensities (flashes) and dark phases.
  • This source is of interest in the real-time restitution of the image representative of the height of the peripheral wall.
  • the electrical signals processed by the processing unit from the light signals reflected by the height of the peripheral wall following its exposure to the stroboscopic source make it possible to observe with great clarity in real time, from this image, even very rapid movements of rotation or vibration of the centrifugation basket, as well as the separation of the sugar crystals from the syrup in the cooked mass.
  • the light source consists of at least one light-emitting diode, and for example several light-emitting diodes.
  • the light source corresponds either to a light-emitting diode, or to an arrangement of light-emitting diodes mounted together on the same circuit.
  • the number of light-emitting diodes depends on the surface area of the peripheral wall that is intended to be illuminated.
  • the photo-detection system comprises at least one image sensor.
  • the at least one image sensor included in the photo-detection system has the function of converting the at least one light signal reflected by the peripheral wall when it is illuminated by the light source into an electrical signal which corresponds to a photo-detection measurement.
  • the photo-detection system comprises at least one matrix of colored filters, for example of the RGB type.
  • the photo-detection system comprises at least one matrix of colored filters, for example of the RGB/RGB (Red, Green, Blue) and/or CMYG/CMYV (Cyan, Magenta, Yellow, Green) type to generate from the or photo-detection measurement(s) a color image of the peripheral wall over at least 90% of its height.
  • RGB/RGB Red, Green, Blue
  • CMYG/CMYV Cyan, Magenta, Yellow, Green
  • the light source and the photo-detection system of the measuring device are arranged inside a closed waterproof housing and fixed to an opening in a cover of the centrifuge, said housing being provided with a protective glass facing the opening of said cover and such that the light source and the photo-detection system are behind said protective glass.
  • the light source and the photo-detection system constituting the measuring device are arranged inside a closed waterproof housing and fixed to an opening in the cover of the centrifuge provided for this purpose.
  • the housing is provided on one of its faces with a protective glass facing the opening and such that the light source and the photo-detection system are behind said protective glass.
  • the light source illuminates at least 90% of the height of the peripheral wall (respectively detects the together light signals reflected by at least 90% of the height of the peripheral wall).
  • the housing is integral with a guide having a first end fixed on said housing, around the protective glass, and a second end fixed on the cover around its opening, said guide having at least a vent for air entry into said guide.
  • the housing is placed in collaboration with the centrifuge by means of a guide, for example of rectangular shape, comprising two ends, the first end being fixed on the housing around the protective glass, and the second end being fixed on the centrifuge cover around the opening.
  • the guide has at least one vent for air entry inside.
  • the guide has an angle of inclination such that advantageously, the light source (respectively the photo-detection system) illuminates at least 90% of the height of the peripheral wall (respectively detects all of the light signals reflected by at least 90% of the height of the peripheral wall).
  • the guide comprises at least one cleaning nozzle for cleaning the protective glass by spraying water.
  • a cleaning nozzle controlled by the control unit, opens into the guide in order to spray very hot water on the protective glass to clean it of any splashes.
  • At least 90% of the height of the peripheral wall of the centrifugation basket corresponds to the entire height of said peripheral wall taken from its lower edge to its upper edge.
  • the invention also relates to a centrifugal spinning process for separation in a cooked mass of a quantity of sugar crystals from a syrup, using a centrifuge such as those described above, and which comprises at least :
  • centrifugal spinning process being characterized in that it comprises, during the centrifugation step:
  • - a continuous measurement step consisting of detecting, by the photodetection system over at least 90% of the height of the peripheral wall of the centrifugation basket, the light reflected by the massecuite or the peripheral wall, in order to deliver measurements of photo-detection which are representative of the massecuite or the peripheral wall; - a processing step by the continuous and real-time processing unit of photo-detection measurements carried out on at least 90% of the height of the peripheral wall.
  • the processing step implements generation of a raw image over at least 90% of the height of the centrifugation basket, from photo-detection measurements.
  • the processing unit generates from all the photo-detection measurements that it receives from the photo-detection system an image representative of the peripheral wall over substantially its entire height.
  • the photo-detection measurements are compared with a colorimetric limit over at least 90% of the height of the centrifugation basket, and includes a step of constructing a secondary image presenting:
  • the processing unit also generates, by comparing the colorimetric values deduced from the photodetection measurements to a colorimetric limit defined as a parameter by the operator, a secondary image in two colors of at least 90% of the height of the peripheral wall, each of the two colors being representative of at least a first section for which the colorimetric value is greater than the colorimetric limit, meaning that the sugar crystals have been separated or are in the process of separation syrup in the cooked mass; and/or at least a second section for which the value colorimetric is lower than the colorimetric limit, meaning that the quantity of massecuite associated with this at least one second section is not yet processed.
  • a colorimetric limit defined as a parameter by the operator
  • the centrifugal spinning process comprises a step of calculating a ratio between a surface area of the at least one first section and a surface area of the at least a second section, and a vaporization step consisting of sending water vapor at least inside the centrifugation basket as a function of said ratio.
  • the processing step comprises a calculation step during which the processing unit calculates a ratio between the area of the at least one first section and the area of the at least one second section, and which is representative an overall viscosity of the cooked mass.
  • the process then implements or not a vaporization step, during which the processing unit issues a vaporization order to a vaporization system which is configured, according to the information contained in the order, to send water vapor into the centrifugation basket in a quantity and for a duration which is a function of the value of the ratio.
  • the processing step implements a distinction of several control zones distributed over the height of the centrifugation basket, and an association with each of the several control zones a reference colorimetric value established from photo-detection measurements carried out in the corresponding control zone.
  • the capacity offered by the processing unit to segment the height of the peripheral wall into several control zones and to measure in real time a colorimetric value for each of the control zones is implemented during the processing step of the centrifugal spinning process.
  • the centrifugal spinning process comprises an intermediate clearing step to spray a clearing liquid onto the peripheral wall of the centrifugation basket, as a function of the reference colorimetric value associated with one of the least of the several control zones.
  • the spinning process comprises, during the treatment step and prior to the intermediate clearing step, a comparison step during which the reference colorimetric value of each of the several control zones is compared to a colorimetric setpoint, in order to spraying a clearing liquid at a clearing flow rate depending on the result of said comparison.
  • the centrifugal spinning process comprises, when the centrifuge is a continuous centrifuge:
  • the centrifugal spinning process when implemented by means of a continuous centrifuge, comprises an additional step of supply regulation involving the previously mentioned supply system, which has the role of 'feed the cooked mass inside the centrifugation basket while it is rotated during the centrifugation step.
  • This step is implemented in the case where all of the massecuite cannot be completely introduced at once into the centrifugation basket during the loading step.
  • the supply regulation step takes place continuously throughout the duration of the centrifugal spinning process, the flow rate of massecuite introduced into the centrifugation basket by the supply system is variable such that it depends on the result of comparison obtained following a comparison step carried out upstream during the processing step, during which the reference colorimetric value associated with the lower zone of the peripheral wall is compared to the colorimetric threshold which reflects a situation for which the centrifugation basket is little filled or almost empty.
  • FIG 1 is a schematic sectional view of a continuous centrifuge according to the invention, showing the measuring device illuminating the peripheral wall of the centrifugation drum over at least 90% of its height, with the massecuite represented in hatched lines and the quantity of sugar represented in white, and detecting/receiving the light signals reflected by the peripheral wall; which is divided into four control zones by the processing unit controlling the measuring device;
  • FIG 2 is a schematic sectional view of a discontinuous centrifuge according to the invention, showing the measuring device illuminating the peripheral wall of the centrifugation drum over at least 90% of its height, and detecting/receiving the light signals reflected by the peripheral wall; which is divided into four control zones by the processing unit controlling the measuring device;
  • FIG 3 is a schematic sectional view of the centrifugation basket of the continuous centrifuge of Figure 1, for which the formation of fingers of massecuite on the peripheral wall is illustrated; the hatched surface corresponding to the surface illuminated by the measuring device;
  • FIG 4 is a functional diagram illustrating the environment of a centrifuge according to the invention and the different systems with which it interacts such as for example the measuring device controlled by the processing unit, or the system clearing; the elements in solid lines correspond to all the devices that can interact with the continuous and discontinuous centrifuges for the implementation of spinning (the interactions between devices are represented by arrows), those in dashes are not present/used for spinning only if the centrifuge considered is a continuous centrifuge;
  • FIG 5 is an image showing the front face of the measuring device, in the center of which is visible the lens of the camera used as a photodetection system, and on each side of which is placed a printed circuit comprising an arrangement several light-emitting diodes which illuminate the peripheral wall of the centrifugation basket;
  • FIG 6 is a schematic profile view showing the guide whose first and second ends are respectively fixed to the housing and to an opening in the cover of the centrifuge;
  • FIG 7 is a flowchart illustrating the centrifugal spinning process implemented by the centrifuge
  • FIG 8 shows a flowchart describing the centrifugation step
  • FIG 9 shows a flowchart describing the treatment step when it is implemented by a continuous centrifuge
  • FIG 10 shows a flowchart describing the treatment step when it is carried out by a batch centrifuge
  • FIG 11 is an example of raw image (left) and secondary image (right) generated by the processing unit following reception and processing of photo-detection measurements, with for the image gross the distinction by the unit of treatment of the four control zones over at least 90% of the height of the peripheral wall;
  • FIG 12 is a schematic sectional view of the centrifugation basket of the continuous centrifuge of Figure 1, for which the four control zones that the processing unit distinguishes on the peripheral wall are illustrated;
  • FIG 13 is an example of evolution of the reference colorimetric value over time associated with each of the other control zones with on the ordinate the ICUMSA value that each of them takes; the solid curves correspond to the evolution of the colorimetric value while the dashed lines correspond to the colorimetric instructions;
  • FIG 14 is a schematic sectional view of the centrifugation basket of the continuous centrifuge of Figure 1, in which shortages of massecuite/sugar reveal the peripheral wall of the centrifugation basket, said peripheral wall thus being visible in these missing areas and illustrated in dotted lines;
  • FIG 15 is a schematic sectional view of the centrifugation basket of the continuous centrifuge of Figure 1, in which the massecuite is shown in a hatched area while the part where the sugar crystals begin and then end up releasing from their mother liquor is represented in white, with a massecuite/sugar transition zone at a given height of the bottom wall, and the associated secondary image is also illustrated;
  • FIG 16 is a schematic view equivalent to that of Figure 15, with a cooked mass/sugar transition zone at a so-called abnormal height, greater than that reached in the example of Figure 15, and is also illustrated in associated secondary image.
  • the invention relates to a centrifuge Cl, C2 for separation in a cooked mass M of a quantity of sugar crystals Su from a syrup, which are shaped to implement a spinning process by centrifugation Pl, P2 which is detailed later in the description.
  • the invention relates to a continuous Cl centrifuge, illustrated in Figure 1.
  • the invention relates to a discontinuous C2 centrifuge, illustrated in Figure 2.
  • Cl, C2 centrifuges include a centrifugation basket 1 (of frustoconical shape for the continuous Cl centrifuge, and of cylindrical shape for the discontinuous C2 centrifuge) into which the mass is introduced cooked M.
  • the centrifugation basket 1 has a bottom wall 11; and a peripheral wall 12 which:
  • - is permeable over at least 90% of its height, and is generally in the form of a woven filter fabric, typically made of stainless steel, provided with perforations.
  • the centrifugation basket 1 is rotated around a central axis of rotation 10 set in rotational motion using a motorization system 1000.
  • the motorization system 1000 may comprise a first drive pulley 1002 and a second drive pulley 1003 coupled by means of a belt 1004; such that the first drive pulley 1002 is crossed in its center by the central axis of rotation 10 and the second drive pulley 1003 is crossed in its center by a motor axis of a motor 1001.
  • the rotation of the motor 1001 induces a rotation of the second drive pulley 1003, which causes a movement of the belt 1004 and therefore a rotation of the first drive pulley 1002.
  • the Su sugar crystals are separated from the syrup (mother liquor) which is evacuated through the perforations in the peripheral wall 12 and collected in a chamber 15 provided for this purpose.
  • the dimensions of the perforations are such that the Su sugar crystals cannot pass through.
  • the sugar crystals Su rise along the peripheral wall 12 and are evacuated by overflowing the centrifugation basket 1, at the level of the upper edge 14, into a second chamber 16 provided to collect them.
  • the sugar crystals Su when they are separated from the syrup remain on the surface of the peripheral wall 12.
  • the bottom of the basket 1 is provided with a shutter 17 which is closed for the entire duration of the spin, then opened at the end of the latter in order to discharge the quantity of sugar crystals Su by scraping.
  • Each of the centrifuges Cl, C2 comprises a clearing device 4 which sprays a clearing liquid, for example hot water or clear syrup, on all or part of the peripheral wall 12 to clear/fluidify the cooked mass M, accelerating separating the Su sugar crystals from the syrup and cleaning the crystals of their impurities and mother liquor which are stuck to their surface. More precisely, the clearing liquid is sprayed from clearing nozzles arranged at several heights from the bottom wall 11 of the centrifugation basket 1 and mounted on at least one clearing subassembly facing all or part of the peripheral wall 12. The at least one clearing subassembly comprises several nozzles which spray the clearing liquid onto the peripheral wall 12.
  • a clearing liquid for example hot water or clear syrup
  • the clearing device 4 comprises a single clearing subassembly 45 for overall clearing of at least 90% of the height of the peripheral wall 12.
  • the clearing device comprises at least two clearing sub-assemblies arranged opposite two distinct surfaces of the peripheral wall 12, the at least two clearing sub-assemblies being configured to spray the clearing liquid independently, that is to say either simultaneously or not.
  • the lighting device 4 comprises four lighting sub-assemblies 41, 42, 43, 44 responsible for lighting four distinct zones of the peripheral wall 12.
  • the at least one clearing subassembly comprises at the inlet a proportional adjustment valve in order to regulate the intensity/flow rate of the sprayed clearing liquid.
  • the lighting device 4 comprises:
  • valves 410, 420, 430, 440 located respectively at the inlet of the clearing sub-assemblies 41, 42, 43, 44;
  • valve 450 located respectively at the inlet of the clearing sub-assembly 45.
  • the massecuite M is introduced continuously and at variable flow rate in the centrifugation basket 1 of the Cl centrifuge continues during spinning by a system supply 5.
  • the massecuite M is introduced/deposited in the bottom wall 11 of the centrifugation basket 11 leaving the first end 53 of a supply pipe 52 partially entering the the interior of the Cl centrifuge continues through an access provided on its cover 19; the second end 54 of the supply pipe 52, outside the continuous Cl centrifuge, being connected to a proportional adjustment valve 51 at the outlet of the supply system 5, the progressive adjustment valve 51 being able to open and close gradually to allow a variable flow of massecuite M to pass into the supply pipe 52.
  • the continuous Cl centrifuge also includes a vaporization system 6 designed to send at least one water vapor at least inside the centrifugation basket, with the aim of fluidifying the massecuite M.
  • the water vapor can be sprayed at the level of the peripheral wall 12 in order to fluidize the massecuite M deposited thereon and to accelerate the separation of the sugar crystals Su from the syrup, and also to prevent the formation of fingers of massecuite 2000 (see Figure 3).
  • water vapor is sprayed onto the peripheral wall 12 from its exterior face.
  • Water vapor can also be sprayed by the vaporization system 6 also at the bottom wall 11 in order to fluidize the massecuite M opening into the centrifugation basket 1 from the first end 53 of the supply pipe 2 .
  • the flow rate/intensity of water vapor sprayed on the peripheral wall 12 and/or in the bottom wall 11 is regulated by means of a proportional adjustment valve 61.
  • the vaporization system 6 sprays water vapor simultaneously on the peripheral wall 12 and on the bottom wall 11.
  • the massecuite M can optionally also be fluidized within the supply pipe 52 itself, which then has an opening through which a conduit of the vaporization system 6 injecting the water vapor emerges.
  • said conduit may or may not have a proportional adjustment valve 62 to inject, or not, water vapor into the supply pipe 52 depending on the same flow rate. water vapor which is sprayed on the peripheral wall 12 and the bottom of the wall 11.
  • the centrifuge Cl, C2 comprises a measuring device 2 designed for:
  • the measuring device illuminates the entire height of the peripheral wall, from its lower edge 13 to its upper edge 14; and that it therefore detects all the light signals reflected by the entire height of the peripheral wall 12.
  • the light source 21 of the measuring device 2 is made up of two arrangements of 4*8 light-emitting diodes 210, each of the two arrangements being arranged on a printed circuit and on either side of a camera 220 used as a photo-detection system 22, and comprising at least one image sensor and an RGB type colored filter matrix.
  • the photo-detection system may comprise either at least one matrix of CMYG colored filters, or at least one matrix of RGB colored filters and at least one matrix of CMYG colored filters. .
  • the measuring device 2 is contained inside a sealed housing 9 closed and fixed to an opening 190 of the cover 19 of the centrifuge Cl, C2.
  • the housing 9 includes a protective glass 91 facing the opening 190 of the cover 19 and behind which is the front face of the measuring device 2.
  • the front face of the measuring device 2 therefore faces the opening 190.
  • the housing 9 is secured to a guide 92 having: a first end 95 fixed to the housing 9, around the protective glass 91; and a second end 96 fixed by screws to the cover 19 around its opening 190. It also includes at least one vent 94 for air entry inside.
  • the housing 9 cooperates with the first end 95 of the guide 92, which is rectangular, by means of hinges whose usefulness will be discussed later in the description.
  • Guide 92 has two vents.
  • the guide 92 has an angle of inclination such that the light source 21 (respectively the photo-detection system 22) of the measuring device 2 illuminates the entire height of the peripheral wall 12 (respectively detects all of the light signals reflected by the entire height of the peripheral wall 12).
  • the measuring device 2 communicates, physically by connection cables or by means of a wireless communication protocol (such as WiFi® for example) with a processing unit 3 to which it transmits the photo-measurements. detection 201.
  • the processing unit 3 is responsible for managing the progress of the centrifugal spinning process Pl, P2 and for initiating or not steps of said centrifugal spinning process Pl, P2 depending on its analysis of the photo-detection measurements 201.
  • the processing unit 3 comprises at least:
  • a display unit 31 such as a screen, shaped to display for example: the parameters relating to the steps included in the centrifugal spinning process Pl, P2; the photo-detection measurements 201 received from the measuring device 2 and their processing(s);
  • an adjustment unit 32 comprising a keyboard, and/or a touch pad, and/or buttons, designed so that an operator configures/parameterizes the measuring device 2 as well as the steps of the centrifugal spinning process Pl, P2;
  • the processing unit 3 is a computer (desktop; or portable; or embedded, for example of the fanless type) or even a processor, a controller, an electronic card on which software is installed allowing the launch and execution of the centrifugal spinning process Pl, P2.
  • the centrifugation drying process Pl, P2 comprises a centrifugation step El during which the centrifugation basket 1 is rotated in order to treat the massecuite M of which all or part has been previously introduced into the centrifugation basket 1 during an initial feeding step E0.
  • the centrifugation step El is implemented and managed by the processing unit 3. Following loading of the massecuite M into the centrifugation basket and before it launches the execution of the centrifugation step El , the operator enters in the processing unit 3, during a parameterization step EP, a set of parameters allowing the configuration of the measuring device 2 and/or the management of the steps included in the centrifugation step El.
  • the rotation speed of the centrifugation basket 1 can be configured from the processing unit 3 or from another device, such as for example a monitor/control station integrated into the centrifuge Cl, C2. It can also possibly be modified manually by the operator or automatically depending on the quantity of massecuite M contained in the centrifugation basket 1 and the speed at which the sugar crystals Su are separated from the syrup.
  • the centrifugation step El is managed automatically by the processing unit until the spinning process by centrifugation PI is stopped, P2.
  • the centrifugation step El is semi-automatic, with the operator being able to intervene and change its parameters from the processing unit during its progress.
  • the centrifugation step El is manual, with the operator himself triggering certain actions (clearing; feeding the centrifugation basket 1 and vaporization for the continuous Cl centrifuge) according to the information provided by the processing unit 3 after processing the photo-detection measurements 201.
  • the processing unit is configured to continuously analyze in real time, during a processing step E3, all of the photodetection measurements 201 sent by the measuring device 2 and to trigger certain actions as needed (such as fluidize the cooked mass by clearing) according to the analysis results.
  • the continuous Cl and discontinuous C2 centrifuges are designed to process massecuite 24/7. They are only stopped if malfunctions are detected or if specific interventions are necessary (maintenance, cleaning, unblocking, etc.) or if an emergency stop is triggered.
  • the processing unit 3 checks during a verification step Q.1, from all the information it receives from the other systems included in the centrifuge , whether a stop is ordered manually or automatically. If this is the case, the centrifugation step El and the centrifugation spinning process Pl, P2 end.
  • the processing unit 3 can be, according to different embodiments of the invention, configured to control the switching on and off of the measuring device 2 respectively at the start and at the end of the step of spinning El by sending a start or stop instruction 200 to the measuring device.
  • the processing unit 3 applies image processing functions to the photo-detection measurements 201 in order to deduce the colorimetric value of a colorimetric parameter representative for example of the different states of viscosities that the massecuite M may present or even of the peripheral wall 12.
  • the colorimetric value corresponds to an ICUMSA color value.
  • the processing unit 3 when it receives new photo-detection measurements 201;
  • the raw image 33 is a color and real-time video image showing the operator non-exhaustively, and as indicated previously: the evolution of the treatment of the massecuite M and the separation sugar crystals Su of the syrup, the different states of viscosity of the massecuite M, to determine the quantity of massecuite M remaining to be treated (the raw image also restoring the peripheral wall 12 and its filtration orifices), makes it possible to observe the presence or formation of fingers of massecuite 2000 on the peripheral wall 12 for the continuous Cl centrifuge, etc. ;
  • the at least one first section 341 corresponds to a zone for which the sugar crystals Su are separated from the syrup or for which the massecuite M is well under treatment; while the at least one second section 342 (in black in the Figure) corresponds to a zone for which the massecuite M is untreated or still remains particularly viscous.
  • the secondary image non-exhaustively allows the operator to identify defects that the peripheral wall 12 may present (such as an obstruction of the filtration orifices), supply of cooked mass M for the continuous Cl centrifuge, or even a failure of the clearing system 4 (in particular for the discontinuous C2 centrifuge).
  • the processing unit is configured to implement, after generation 31 of the raw image 33, a distinction E33 during which it distinguishes over at least 90% of the height (and for example over the entire height) of the peripheral wall 12 several control zones, at least two.
  • the processing unit 3 distinguishes four control zones SI, S2, S3, S4.
  • the processing unit associates during an association E34 a reference colorimetric value Six, S2x, S3x, S4x to each of the control zones SI, S2, S3, S4.
  • the processing unit averages the colorimetric values deduced from the photo-detection measurements resulting from the light signals reflected by each of the control zones SI, S2, S3, S4.
  • the reference colorimetric values Six, S2x, S3x, S4x are therefore ICUMSA color values.
  • control zones may or may not be substantially of the same height and surface area.
  • the operator can define from the processing unit 3:
  • control zones close to the bottom wall 11 may be defined by a height adapted so as to determine precisely whether or not there is still massecuite M remaining. process in centrifuge basket 1.
  • the processing unit 3 distinguishes four control zones SI, S2, S3, S4; each presenting a given non-modifiable height.
  • the reference colorimetric values are used to evaluate the need or not to spray clearing liquid on the control zones with which they are associated in order to clean the sugar crystals Su minimizing their redesign.
  • the reference colorimetric values are compared during a comparison step Q.2 to a colorimetric instruction reflecting whether it is necessary in this at least one control zone to clear the cooked mass in order to separate the sugar crystals Su from the syrup and extract the impurities, or not because the Su sugar crystals are cleaned.
  • the reference colorimetric values Six, S2x, S3x, S4x are thus each compared to a colorimetric setpoint Slt, S2t, S3t, S4t.
  • the colorimetric instructions :
  • processing unit 3 following the comparison step Q.2 establishes that it is necessary to implement an intermediate clearing step E4, it sends a clearing order 400 to a control unit 40 controlling the clearing system 4 so that it clears the peripheral wall 12.
  • a control zone is associated with at least one lighting subset that includes the lighting system 4.
  • a control zone can be associated with one or more subsets of clearing (two, three, etc.). If the result of the comparison between the reference colorimetric value of this control zone and the colorimetric setpoint assigned to it results in the need for lightening, then will or will be activated by the lightening system 4 (by the 'intermediate of the control unit) during the intermediate clearing step E4 the one or more clearing sub-assembly associated with the control zone.
  • the operator can configure from processing unit 3:
  • the clearing system 4 of the continuous Cl centrifuge comprises four clearing sub-assemblies 41, 42, 43, 44, each respectively associated, in the definition of the spinning process by centrifugation PI, with a control zone SI, S2 , S3, S4;
  • discontinuous centrifuge C2 comprises a single clearing subassembly 45 associated with all of the four control zones SI, S2, S3, S4.
  • the clearing of the massecuite M is done globally over at least 90% of the height (and for example over the entire height) of the peripheral wall 12.
  • the subassembly clearing 45 clears the peripheral wall as soon as the processing unit concludes for at least one of the control zones 41, 42, 43, 44 that it is necessary to clear;
  • the clearing of the massecuite M can be carried out locally, with each of the clearing sub-assemblies 41, 42, 43, 44 controlled independently of each other by the control unit 40 based on the instructions contained in Clearing Order 400.
  • the clearing order 400 comprises at least: a clearing duration during which the at least one clearing sub-assembly must clear the peripheral wall 12; and the intensity/rate at which the at least one clearing subassembly will spray the clearing liquid.
  • the flow of sprayed clearing liquid is regulated by means of a progressive adjustment valve located at the inlet of the at least one clearing subassembly and controlled by the control unit 40. It is understood that when the at least one clearing subassembly does not spray clearing liquid, the progressive adjustment valve is completely closed. So :
  • each of the clearing sub-assemblies 41, 42, 43, 44 is provided at the inlet with a proportional valve 410, 420, 430, 440 for adjustment.
  • the clearing order includes a clearing duration and a clearing flow rate specific to each of the clearing subassemblies 41, 42, 43, 44 so as to be able to be controlled by the control unit 40 independently;
  • the single clearing sub-assemblies 45 is provided at the inlet with a proportional adjustment valve 450.
  • the clearing order therefore only includes a clearing duration and a clearing flow rate.
  • the at least one clearing duration and the at least one flow rate are configured by the operator before launching the centrifugal spinning process Pl, P2.
  • the centrifuge Cl, C2 is provided with at least one measuring device designed to measure the flow rate of clearing liquid at the level of the at least clearing subassembly and communicate the measurement 401 to the control unit 40, which then transmits it to the processing unit 3 so that it (and/or the operator if the centrifugal spinning process Pl, P2 is semi-automatic or manual), according to needs, modify during the lightening step E4 the lightening duration and/or the lightening intensity relating to the at least one lightening subset.
  • the centrifugal spinning process P2 compared to the centrifugal spinning process PI of the discontinuous C1 centrifuge, includes additional steps.
  • the several control zones distinguished by the processing unit 3 include a control zone located closest to the lower edge 13 of the centrifugation basket 1, called the lower zone, which corresponds in the embodiment presented to the control zone S4 .
  • the processing unit 3 executes a comparison step Q.3 during which the reference colorimetric value S4x of the lower zone S4 is compared to a colorimetric threshold.
  • Figure 14 presents an example of an application context which can be observed in a continuous Cl centrifuge, for which ZM shortage zones of massecuite/sugar are present in the centrifugation basket 1, these ZM shortage zones thus revealing the wall peripheral 12 (the peripheral wall 12 being shown in dotted lines in this Figure 14); such shortage zones ZM being, thanks to the invention, detectable in all the control zones SI, S2, S3, S4 and in particular in the lower zone S4.
  • the reference colorimetric value S4x is representative of the massecuite M.
  • the massecuite M is not introduced in sufficient quantity into the centrifugation basket 1 (for example if it too much viscous or there is a malfunction in the power system), one or more deficiency zones ZM begin to appear on the peripheral wall 12 in the lower zone S4.
  • the colorimetric reference value S4x is representative of the remainder of the massecuite M to be treated and of the peripheral wall 12. It is to this situation, for which the centrifugation basket 1 is almost empty, that the threshold relates/corresponds colorimetric.
  • the processing unit concludes following the comparison step Q.3 that the centrifugation basket is almost empty, it sends a supply order 500 to the supply system 5 to supply massecuite M to the centrifugation basket 1, thus implementing a power supply regulation step E5.
  • the unit of processing 3 sends the supply order 500 under the condition that the massecuite M remains to be processed.
  • the supply system 5 communicates beforehand with the processing unit 3 to send it, among a set of information 501, information relating to the presence or absence of quantity of massecuite M still remaining to be processed.
  • the supply order 500 comprises at least one supply duration during which the supply system 5 must supply the centrifuge basket 1 with massecuite M, and a supply flow rate. Depending on the requested supply flow rate, the supply system gradually opens or closes the proportional adjustment valve 51 to allow a variable flow rate of massecuite M to pass into the supply pipe 52.
  • the set of information 501 communicated by the supply system 5 to the processing unit includes the flow rate of massecuite M circulating in the supply pipe 52, so that the processing unit 3 (and/ or the operator if the PI centrifugal spinning process is semi-automatic or manual) can modify/regulate the feed rate and/or the feed duration as needed during the water regulation step. E5 power supply.
  • the feed duration and feed rate values are entered by the operator during the EP setting step from processing unit 3. It also defines the value of the colorimetric threshold.
  • the supply system 5 has at least one measuring device designed to measure the massecuite flow rate M supplying the centrifugation basket 1, and to communicate the measurement of the massecuite flow rate 501 to the processing unit 3.
  • the massecuite flow rate measurement 501 (and/or the operator if the spinning process by centrifugation PI is semi-automatic or manual) can modify the requested flow rate value d power supply and/or the power duration during the power supply step E5.
  • the centrifugal spinning method PI also comprises a step E61 of calculating a ratio taking place after the construction step E32 from the secondary image 34, between a surface area of the at least one first section 341 and a surface area of the at least one second section 342.
  • the ratio reflects a general viscosity state of the massecuite M.
  • the processing unit 3 determines whether or not it is necessary to send water vapor into the centrifugation basket 1 to fluidify the cooked mass M If yes, the processing unit 3 sends a vaporization order 600 to the vaporization system 6 for the implementation work of a vaporization step E62, during which it sprays water vapor into the centrifugation basket 1, at least at the level of the bottom wall 11 and, as in the embodiment presented, at the level of the peripheral wall 12.
  • the massecuite transition zone M/sugar S is located at a given height of the bottom wall, which is a normal processing height, which is reflected in the associated secondary image 34 by a ratio (that resulting from calculation step E61) above the threshold ratio, so that no vaporization order 600 is issued.
  • the massecuite transition zone M/sugar S is located at another given height of the bottom wall, which is a so-called abnormal height which is greater than the normal processing height. of Figure 15, which this time results in the secondary image 34 associated with a ratio (that resulting from calculation step E61) below the threshold ratio, so that a vaporization order 600 is issued.
  • the vaporization order 600 includes at least one vaporization duration during which the vaporization system 6 sprays water vapor into the centrifugation basket and a vaporization flow rate to adjust the intensity of the spray.
  • the intensity of the spray is physically adjusted by the vaporization system which controls the proportional adjustment valve 61 according to the specified vaporization flow rate value.
  • the vaporization system can also, as necessary, fluidize the massecuite M circulating inside the supply pipe 52 before it arrives in the centrifugation basket.
  • the vaporization order 600 may include a second vaporization duration and a second corresponding vaporization flow rate respectively.
  • the duration and intensity of water vapor that the vaporization system 6 injects into the supply pipe the regulation of water vapor being managed by the vaporization system 6 by means of a proportional adjustment valve 62, which is completely closed if water vapor does not have to be injected into the supply pipe 52.
  • the operator provides by default during the configuration step from processing unit 3 the vaporization duration, the vaporization flow rate, and the value of the threshold ratio. In the embodiment presented, it also provides information on the second vaporization duration and the second vaporization flow rate.
  • the vaporization system 6 has at least one measuring device designed to measure at least the intensity of water vapor injected into the supply pipe 52 and/or that sprayed in the centrifugation basket 1, and to communicate the vaporization measurement(s) 601 to the processing unit 3.
  • the processing unit 3 (and /or the operator if the PI centrifugal spinning process is semi-automatic or manual) can modify the requested vaporization flow rate value(s) and/or the vaporization duration(s) during the vaporization step E6.
  • the protective glass is cleaned at regular intervals throughout the duration of the centrifugation step El of the centrifugal spinning process Pl, P2.
  • the processing unit sends a cleaning order 930 to the control unit 40 which controls the cleaning nozzle 93 so that it sprays or not very hot water on the protective glass 91, respectively by opening or closing an on/off valve located at the inlet of the cleaning nozzle 93.
  • the operator can inform during the parameterization step EP from the processing unit 3 the duration of the cleaning, the time interval separating each cleaning.
  • the cleaning intensity is a predefined value and the time interval separating each cleaning is equal to fifteen minutes.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Centrifugeuse (C1) pour une séparation dans une masse cuite (M) d'une quantité de cristaux de sucre (Su) d'un sirop, ladite centrifugeuse comprenant au moins : - un panier de centrifugation (1) dans lequel est prévue une introduction de la masse cuite, et qui présente une paroi périphérique (12); - un appareil de mesure (2) comprenant au moins une source lumineuse (21) conformée pour éclairer la paroi périphérique sur au moins 90% de sa hauteur; et un système de photo-détection (22) conformé pour détecter une lumière réfléchie par la paroi périphérique sur au moins 90% de sa hauteur, et délivrer des mesures de photo- détection (201) qui sont représentatives de la masse cuite s'accumulant sur la paroi périphérique ou de la paroi périphérique elle-même; et - une unité de traitement (3) reliée à l'appareil de mesure conformée pour traiter en continu et en temps réel les mesures de photo-détection.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Centrifugeuse pour le contrôle et la mesure en continu de la couleur d'une masse cuite sur toute la hauteur du panier de centrifugation
[Domaine technique]
L'invention se rapporte à une centrifugeuse utilisée pour la séparation dans une masse cuite d'une quantité de cristaux de sucre d'un sirop.
Elle se rapporte plus particulièrement à une centrifugeuse comprenant un appareil de mesure pour effectuer des mesures de photo-détection sur la masse cuite contenue dans le panier de centrifugation de la centrifugeuse.
L'invention se rapporte également à un procédé d'essorage par centrifugation dans une masse cuite d'une quantité de cristaux de sucre d'un sirop utilisant cette centrifugeuse.
Une telle centrifugeuse et un tel procédé trouvent une application industrielle dans le cycle de fabrication du sucre, en augmentant le rendement et en améliorant une de ses étapes dite étape d'essorage.
[Etat de la technique]
De manière connue, la fabrication industrielle d'une quantité de sucre en tant que produit fini à partir d'une plante dite sucrière (dont les deux principales sont la canne et la betterave sucrière) est jalonnée de plusieurs étapes faisant toutes intervenir aussi bien des équipements que des procédés/méthodes qui leur sont spécifiques.
La plante sucrière, une fois récoltée, est tout d'abord lavée pour éliminer les impuretés extérieures (terres, pierres, débris végétaux, ...). S'ensuit une étape dite d'extraction qui consiste à extraire à partir de la plante sucrière un jus sucré. Le procédé d'extraction diffère en fonction de la plante sucrière considérée : l'extraction est réalisée par broyage dans le cas de la canne à sucre, et par râpage puis diffusion dans le cas de la betterave sucrière. Le jus sucré subit alors des traitements afin d'éliminer l'ensemble des impuretés sels minéraux, composés organiques...) et l'eau qu'il peut contenir. Suite à ces traitements est alors obtenu un jus concentré en sucre, appelé aussi sirop. Le sirop est introduit, lors d'une étape dite de crista I lisation/raffi nage, dans une chaudière à cuire en dépression et ensemencé avec de très fins cristaux du sucre en vue de générer puis finaliser sa cristallisation. Le procédé de cristallisation permet une extraction du sucre du sirop par la formation de cristaux formé à plus de 99% de molécules de saccharose. Est ainsi obtenue une masse cuite, c'est-à-dire un sirop épuisé d'une grande partie de son sucre appelé aussi « eau mère » contenant de multiples petits cristaux de sucre en suspension, et qui est coloré de par la présence d'impuretés résiduelles. L'étape suivante, appelée étape d'essorage, consiste à laver et séparer les cristaux de sucre du sirop. Les cristaux de sucre, une fois séparés du sirop et récoltés, sont séchés puis conditionnés afin d'être présentés sous la forme d'un produit fini (en étant sous la forme de poudre dans des sacs ; en morceau dans des boîtes, etc.).
L'eau mère issue de la première étape de d'essorage contient encore des molécules de saccharose qu'il convient d'extraire, cette eau mère est de nouveau concentrée sous forme de sirop qui est cuit pour être transformé en une nouvelle/seconde masse cuite qui subit une nouvelle étape d'essorage afin d'extraire un sucre cristallisé de couleur marron clair dit sucre de « deuxième jet », qui est moins pur que le sucre recueilli lors du premier essorage dit sucre de « premier jet » et qui est de couleur blanche, car contenant des impuretés résiduelles (parmi lesquelles des minéraux comme le calcium). Ces cristaux de sucre sont refondus pour être adjoint au sirop du premier jet. L'eau mère issue du second essorage peut également subir une nouvelle étape de cuisson pour le transformer en une troisième masse cuite qui est soumise à une troisième étape d'essorage. Il est alors recueilli un sucre dit de « troisième jet », moins pur que le sucre de deuxième jet et de couleur marron foncé/brune. Ce sucre est communément appelé sucre roux. L'eau mère résiduelle restant après ce troisième essorage, appelée mélasse, ne peut généralement plus subir de traitement, et est destinée à la distillerie.
L'essorage est généralement réalisé au moyen de centrifugeuses classées en deux catégories : les centrifugeuses continues et les centrifugeuses discontinues. Le type de centrifugeuse utilisé durant la ou les étapes d'essorage dépend de la pureté de la masse cuite et de la qualité du sucre attendue. Habituellement, les centrifugeuses discontinues ayant un meilleur rendement sont utilisées pour l'extraction des cristaux de sucre de premier jet, alors que les centrifugeuses continues sont utilisées pour l'extraction des cristaux de sucre de deuxième et de troisième jet. Dans le cas des centrifugeuses continues, durant l'étape d'essorage, le panier de la centrifugeuse est alimenté en continu par de la masse cuite selon un débit variable ou piloté pendant qu'il est entraîné en rotation à vitesse constante. Dans les centrifugeuses discontinues, la masse cuite est introduite en une fois en amont en début du cycle d'essorage définissant l'étape d'essorage, étant entendu que la vitesse de rotation du panier n'est pas constante au cours du cycle d'essorage. La masse cuite est introduite dans un panier que comprend la centrifugeuse, lequel panier possède une paroi périphérique perméable sur l'ensemble de sa hauteur, celle-ci se présentant généralement sous la forme d'une toile tissée filtrante, classiquement en inox, munie de perforations et communément appelée toile d'essoreuse.
Sous l'action de la force centrifuge créée par la vitesse du panier, les cristaux de sucre sont séparés du sirop (eau mère) qui est évacué par les perforations du panier et recueilli dans une chambre prévue à cet effet. Les dimensions des perforations sont telles que les cristaux de sucre ne peuvent pas passer au travers.
Une ou deux étapes de clairçage (lavage) intervient lors de la phase de centrifugation pour nettoyer les cristaux de leurs impuretés et eau mère qui sont collés à leur surface.
Dans le cas des centrifugeuses discontinues, les cristaux de sucre lorsqu'ils sont séparés du sirop restent en surface de la toile du panier, qui est de forme cylindrique. La paroi de fond est muni d'un obturateur qui est fermé durant toute la durée de l'essorage, puis ouvert à la fin de cette dernière afin de décharger la quantité de cristaux de sucre dans une chambre prévue à cet effet. Le déchargement s'effectue à petite vitesse du panier au moyen d'un racleur qui vient enlever le sucre sur toute la hauteur de la toile et qui le fait chuter dans la paroi de fond qui est à ce moment-là ouvert.
Les cristaux de sucre encore humide tombent alors sur un convoyeur qui va les amener au sécheur.
Dans le cas des centrifugeuses continues, le panier est de forme tronconique et présente un bord supérieur délimitant une ouverture supérieure dudit panier. Lors de l'essorage, sous l'action de la force centrifuge, les cristaux de sucre remontent le long de la paroi périphérique inclinée du panier et sont évacués par débordement du panier, au niveau du bord supérieur, dans une chambre prévue pour les recueillir.
Il est également classique, durant l'essorage par centrifugation, d'accélérer la séparation des cristaux de sucre du sirop en opérant un clairçage (lavage) de la masse cuite, qui consiste à pulvériser sur la masse cuite de l'eau et/ou du sirop clair au moyen de jets installés dans la centrifugeuse. Le clairçage suppose une bonne maîtrise de la quantité d'eau ou sirop clair pulvérisée sur la masse cuite afin d'éviter que la pulvérisation provoque une dissolution des cristaux de sucre.
Afin de mieux maîtriser l'étape de clairçage pour que l'essorage gagne d'une façon plus globale en rapidité et en efficience, les centrifugeuses peuvent-être aujourd'hui équipées d'appareil de contrôle/mesure permettant de contrôler : pour les centrifugeuses discontinues, la couleur de la masse cuite qui dépend de la concentration de sucre dans le sirop et également de la présence d'impureté résiduelles ; pour les centrifugeuses continues, la couleur de la masse cuite et /ou des cristaux de sucre se déposant sur la paroi périphérique inclinée du panier (plus la couleur est claire, plus cela signifie que les cristaux de sucre sont séparés du sirop et nettoyés de toute impureté).
Plusieurs appareils de contrôle/mesure ont été proposés dans la littérature tels que EP2275207, EP3356051, W02020094217. Les appareils de contrôle/mesure proposés dans ces documents comprennent une source lumineuse devant éclairer la masse cuite contenue dans le panier de centrifugation, et un système de photodétection devant convertir les signaux lumineux réfléchis par la masse cuite en signaux électriques, lesquels signaux électriques devant permettre après traitement de déterminer la couleur de la masse cuite. Pour chaque appareil de contrôle est également proposé un procédé pour la mesure de la couleur de la masse cuite.
Les procédés décrits dans EP3356051 et W02020094217 comprennent également une étape de clairçage de la masse cuite se déclenchant si la couleur de la masse cuite ne correspond pas à une couleur de consigne, cette couleur de consigne servant à établir si les cristaux de sucre sont bien séparés du sirop. L'appareil de contrôle divulgué dans EP2275207 trouve une application pour les centrifugeuses discontinues (à noter que l'appareil est positionné à l'intérieur des centrifugeuses) ; ceux de EP3356051 et W02020094217 pour les centrifugeuses continues et discontinues, et peuvent être aussi bien placés à l'extérieur comme à l'intérieur des centrifugeuses.
Cependant, les appareils de contrôle/mesure divulgués dans ces trois documents antérieurs, ne sont prévus que pour illuminer une seule zone restreinte ou localisée de la paroi périphérique du panier et permettent ainsi de contrôler que localement la couleur de la masse cuite. Ainsi, dans EP2275207, le capteur RGB (RVB en français ; Rouge, Vert, Bleu) compris dans le système de photo-détection est limitée à une zone d'illumination de quelques centimètres, d'où une mesure très locale et limitée de la couleur de la masse cuite. Dans EP3356051 et W02020094217, bien que pouvant mesurer dans une gamme très large de longueurs d'ondes, les appareils de contrôle permettent de déterminer la couleur de la masse cuite qu'à une échelle restreinte de hauteur de paroi du panier de centrifugation.
La détermination de la couleur de la masse cuite localement sur une zone de la paroi périphérique du panier de centrifugation implique à l'instant t de cette détermination une méconnaissance de la couleur sur le reste de la masse cuite. Pour observer la pluralité de couleurs que peut prendre toute la surface de masse cuite, il faut, si cela est possiblement réalisable, déplacer manuellement ou automatiquement l'appareil de contrôle autant de fois que nécessaire. Cependant, en plus d'être particulièrement contraignant, il est envisageable que la couleur de la masse cuite dans une zone déjà observée ait évolué pendant le déplacement de l'appareil en vue d'observer la couleur de la masse cuite dans une autre zone.
De plus il existe dans le cas de la centrifugeuse continue une zone d'interface foncée/claire en bas du panier qui donne une indication sur la fluidité de la masse cuite, zone qui doit être aussi contrôlée en vue d'améliorer l'efficacité de l'essorage.
Vu que les appareils de contrôle cités ne fournissent qu'une vision très localisée sur une zone de la masse cuite, ils ne peuvent pas, en même temps, contrôler la zone d'interface.
Un autre inconvénient est que l'opérateur doit uniquement se fier au résultat de la détermination de la couleur qu'ils fournissent sans avoir un moyen de contrôler par lui-même comment évolue la masse cuite dans le panier de centrifugation. Cet inconvénient rend le contrôle de l'étape d'essorage peu efficace.
En conclusion, ces inconvénients sont autant de freins impactant l'efficience de l'étape d'essorage et le temps nécessaire à sa réalisation.
[Résumé de l'invention]
L'invention se propose de répondre au problème précité, en apportant une solution pour améliorer le contrôle de l'étape d'essorage.
A cette fin, l'invention propose une centrifugeuse pour une séparation dans une masse cuite d'une quantité de cristaux de sucre d'un sirop, la centrifugeuse comprenant au moins :
- un panier de centrifugation actionné en rotation autour d'un axe central de rotation, à l'intérieur duquel est prévue une introduction de la masse cuite, ledit panier de centrifugation présentant une paroi de fond et une paroi périphérique, ladite paroi périphérique étant perméable et présentant un bord inférieur contigu à ladite paroi de fond et un bord supérieur, et dans lequel ladite paroi périphérique présente une hauteur mesurée depuis le bord inférieur jusqu'au bord supérieur ;
- un appareil de mesure comprenant au moins une source lumineuse pour illuminer l'intérieur du panier de centrifugation et un système de photo-détection pour détecter une lumière réfléchie et délivrer des mesures de photo-détection qui sont représentatives de la masse cuite ou de la paroi périphérique ; et - une unité de traitement reliée à l'appareil de mesure pour recevoir et traiter lesdites mesures de photo-détection ; ladite centrifugeuse étant remarquable en ce que la source lumineuse est conformée pour éclairer la paroi périphérique du panier de centrifugation sur au moins 90% de sa hauteur, et le système de photo-détection est conformé pour détecter sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique, la lumière réfléchie par la masse cuite ou la paroi périphérique ; et en ce que l'unité de traitement est conformée pour traiter en continu et en temps réel les mesures de photo-détection effectuées sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique.
Selon deux variantes de réalisation, la centrifugeuse proposée dans l'invention peut être une centrifugeuse continue ou une centrifugeuse discontinue.
La centrifugeuse comprend un appareil de mesure et une unité de traitement qui sont respectivement conformés pour mesurer et analyser en continu, autrement dit en temps réel, et sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique perméable du panier de centrifugation de la centrifugeuse, des mesures de photodétection.
L'unité de traitement peut ainsi appliquer aux mesures de photo-détection des fonctions de traitement d'image permettant in fine de déterminer une valeur colorimétrique d'un paramètre colorimétrique qui est représentatif :
- dans le cas d'une centrifugeuse continue, soit : de différents états de viscosité de la masse cuite qui, sous l'effet de la force centrifuge, s'agglutine sur la paroi périphérique ; ou de la paroi périphérique elle-même, plus précisément du matériau à partir duquel elle a été fabriquée, visible donc quand rien ne s'accumule dessus (masse cuite ou cristaux de sucre). Les différents états de viscosité de la masse cuite correspondent aux différents degrés de séparation entre les cristaux de sucre et le sirop.
- dans le cas d'une centrifugeuse discontinue : d'un changement de couleur de la masse cuite, et/ou de son épaisseur.
Cette valeur colorimétrique peut désigner une valeur de couleur ICUMSA qui est un paramètre colorimétrique employé normativement pour contrôler la couleur du sirop, de la masse cuite, et du sucre.
Avantageusement, l'appareil de mesure et l'unité de traitement permettent d'optimiser l'étape d'essorage et de contrôler en temps réel l'évolution la masse cuite dans son entièreté, répondant donc positivement à la problématique d'une mesure locale et à ses inconvénients exposés plus haut. Non exhaustivement, l'appareil de mesure et l'unité de traitement permettent de contrôler la richesse du sucre, de mieux réguler la séparation des cristaux de sucre et du sirop dans l'ensemble de la masse cuite.
Dans le cas des centrifugeuses continues, l'emploi de l'appareil de mesure et de l'unité de traitement permet à l'opérateur de rapidement détecter la formation de « doigts » sur la paroi périphérique du panier de centrifugation, c'est à dire des zones/traces verticales pour lesquelles de la masse cuite vient recouvrir une quantité de cristaux de sucre déjà séparés du sirop, pour ensuite pulvériser de la vapeur d'eau au niveau de l'arrivée de la masse cuite dans le panier de centrifugation en vue de la fluidifier et empêcher l'apparition de nouveaux doigts, une vanne pouvant être prévue à cet effet. Grâce à la mesure procurée par l'invention, il est également possible d'empêcher l'apparition de nouveaux doigts en modifiant le débit de la masse cuite arrivant dans le panier en contrôlant pour cela l'ouverture d'une vanne d'alimentation en masse cuite.
Avantageusement, la source lumineuse de l'appareil de mesure éclaire la paroi périphérique du panier de centrifugation sur au moins 90% de sa hauteur, depuis son bord inférieur jusqu'à son bord supérieur, permettant ainsi de procéder à une mesure de l'ensemble de la masse cuite contenue dans le panier de centrifugation.
Selon une caractéristique de l'invention, le système de photo-détection détecte sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique, depuis son bord inférieur jusqu'à son bord supérieur, des signaux lumineux réfléchis par la masse cuite ou la paroi périphérique, puis convertit ces signaux lumineux en des signaux électriques de détection qui sont ensuite envoyés à l'unité de traitement.
Avantageusement, le système de photo-détection est conçu puis disposé de telle sorte qu'il détecte sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique l'ensemble des signaux lumineux réfléchis soit par l'ensemble de la masse cuite contenue dans le panier, soit en des zones par la paroi périphérique elle-même si de la masse cuite ou des cristaux de sucre ne s'y sont pas accumulés. Le système de photodétection convertit ensuite l'ensemble des signaux lumineux en signaux électriques qui correspondent aux mesures de photo-détection qui sont transmises à l'unité de traitement.
La source lumineuse et le système de photo-détection sont respectivement conçus de façon à éclairer la paroi périphérique du panier de centrifugation et détecter la lumière réfléchie sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation. Ainsi, ils peuvent respectivement éclairer la paroi périphérique du panier de centrifugation et détecter la lumière réfléchie sur toute la hauteur du panier de centrifugation. Dans le cas des centrifugeuses discontinues, un contrôle réalisé sur toute la hauteur du panier permet avantageusement de contrôler la couleur du sucre de façon plus représentative mais aussi de détecter si des buses de clairçage sont partiellement ou totalement bouchées, et de détecter si en bas du panier le sucre reste foncé, ce qui montre une usure de la charrue de raclage du panier dont la fonction est de racler la masse cuite.
Pour les centrifugeuses continues, un contrôle réalisé sur toute la hauteur du panier permet avantageusement de contrôler la couleur du sucre en sortie du panier, mais aussi : de vérifier et d'optimiser le fonctionnement de chaque buse de clairçage ; de vérifier que des doigts ne se sont pas formés ; de vérifier que l'alimentation de masse cuite se fasse bien en détectant s'il y a des zones de panier sans sucre.
Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de traitement est conformée pour générer une image brute sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation, à partir des mesures de photo-détection.
Avantageusement, l'unité de traitement restitue en temps réel à partir de l'ensemble des mesures de photo-détection prise sur toute la hauteur de la paroi périphérique ces signaux électriques une image brute de cette dernière ; sont également restitués si visibles les orifices de filtration de la paroi périphérique par lesquels le sirop est évacué vers la chambre dédiée à sa réception. A partir de cette image brute, l'observateur peut par exemple déterminer les différents états de viscosité que présente la masse cuite, quelle quantité de masse cuite doit encore être traitée durant l'essorage, détecter les absences ponctuelles de masse cuite dans le panier de centrifugation, etc. Les connaissances apportées par l'image brute permettent de répondre positivement à la seconde problématique exposée dans l'état de l'art, en ne rendant plus l'essorage uniquement dépendant des performances de l'appareil de contrôle et en permettant à l'opérateur de pouvoir prendre des décisions selon ses observations/conclusions et agir rapidement pour mieux contrôler et maîtriser cette étape.
Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de traitement est conformée pour comparer les mesures de photo-détection avec une limite colorimétrique sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation, et pour construire une image secondaire présentant :
- au moins une première section d'une première couleur dans laquelle les mesures de photo-détection sont inférieures à ladite limite colorimétrique ; et/ou - au moins une deuxième section d'une seconde couleur dans laquelle les mesures de photo-détection sont supérieures à ladite limite colorimétrique.
L'unité de traitement compare les mesures de photo-détection, mesurées sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation, avec une limite colorimétrique. Il s'agit d'une limite « palier » pour laquelle toute couleur plus claire que celle-ci signifie que les cristaux de sucre sont séparés du sirop dans la masse cuite, alors qu'une couleur plus foncée signifie que les cristaux de sucre et le sirop sont toujours groupés/mélangés dans la masse cuite. L'unité de traitement construit alors à partir des résultats de ces comparaisons une image secondaire en deux couleurs, chacune des couleurs pouvant définir au moins une section dans laquelle la valeur colorimétrique est supérieure (respectivement inférieure) à cette limite colorimétrique, soit une couleur plus claire (respectivement plus foncée) que la limite « palier ».
Avantageusement, cette image secondaire permet entre autre :
- d'identifier d'éventuels défauts que présenterait la paroi périphérique et qui diminueraient sa capacité à filtrer le sirop de la masse cuite ;
- dans le cas d'une centrifugeuse discontinue, d'identifier si une rampe de clairçage disposée face à la paroi périphérique pour claircer la masse cuite est défaillante, par exemple parce qu'une ou plusieurs buses de clairçage la composant est/sont bouchée(s) et ne peut/peuvent pas pulvériser de l'eau très chaude sur la masse cuite, l'image secondaire fait alors potentiellement ressortir une ou plusieurs zones d'une première couleur correspondant à des zones claircées, et une ou plusieurs zones d'une seconde couleur correspondant à des zones où le clairçage n'a pas été correctement (voire pas) réalisé (en général, ces zones correspondent à des lignes horizontales foncées sur la hauteur du panier de centrifugation) ;
- dans le cas d'une centrifugeuse continue, d'identifier des problèmes d'alimentation de la masse cuite sur la paroi périphérique, ainsi que détecter avec précision sur toute la hauteur de la paroi périphérique une ligne d'interface franche entre une quantité de masse cuite qui a été traitée, c'est-à-dire pour laquelle les cristaux de sucre ont été séparés du sirop (ou sont en bonne voie de séparation), et une quantité restante de masse cuite encore à traiter, permettant une prise de décision rapide et efficace en vue d'optimiser la suite de l'essorage.
Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, la centrifugeuse comprend un système de vaporisation conformé pour envoyer une vapeur d'eau au moins à l'intérieur du panier de centrifugation et dans laquelle l'unité de traitement est conformée pour calculer un ratio entre une superficie de l'au moins une première section et une superficie de l'au moins une seconde section, et pour communiquer un ordre de vaporisation en fonction dudit ratio, ledit ordre de vaporisation étant transmis par l'unité de traitement à destination du système de vaporisation pour déclencher un envoi de vapeur d'eau.
Ainsi, la centrifugeuse continue est équipée d'un système de vaporisation pouvant envoyer de la vapeur d'eau sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique en vue de procéder à une fluidification de la masse cuite. En effet, la localisation de la ligne d'interface dans l'image secondaire est fonction de l'état de viscosité de la masse cuite dans le panier, et donc ce ratio est fonction de la viscosité de la masse cuite. Ainsi, le système de vaporisation se déclenche à partir d'un ordre de vaporisation qu'envoie l'unité de traitement au système de vaporisation. La quantité de vapeur d'eau envoyée dans le panier de centrifugation, ou la durée de la vaporisation, dépend avantageusement d'une information contenue dans l'ordre de vaporisation et qui est fonction de ce ratio.
Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, le système de vaporisation est conformé pour envoyer la vapeur d'eau à l'intérieur du panier de centrifugation au moins au niveau de la paroi de fond du panier de centrifugation.
La centrifugeuse continue est alimentée en masse cuite par le système d'alimentation au moyen d'un tuyau d'alimentation qui est en communication avec le panier de centrifugation au niveau de la zone inférieure. Le système de vaporisation est positionné en vis-à-vis de la sortie/la première extrémité du tuyau d'alimentation afin de commencer à fluidifier la masse cuite non traitée en provenance du système d'alimentation et favoriser la séparation des cristaux de sucre du sirop dès l'arrivée de celle-ci dans le panier de centrifugation, afin de favoriser la séparation des cristaux de sucre du sirop et de rendre l'essorage plus efficient en diminuant son temps de réalisation ; mais aussi pour empêcher la formation de doigts sur la paroi périphérique.
Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de traitement est conformée pour distinguer plusieurs zones de contrôle réparties sur la hauteur du panier de centrifugation, et pour associer à chacune des plusieurs zones de contrôle une valeur colorimétrique de référence établie à partir des mesures de photo-détection réalisées dans la zone de contrôle correspondante.
Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, la centrifugeuse comprend un système d'alimentation conformé pour alimenter en masse cuite le panier de centrifugation, et pour laquelle l'unité de traitement est conformée pour réaliser une comparaison de la valeur colorimétrique de référence avec un seuil colorimétrique dans l'une des plusieurs zones de contrôle, dite zone inférieure, qui est la plus proche du bord inférieur du panier de centrifugation, et pour communiquer un ordre d'alimentation en fonction d'un résultat de ladite comparaison, ledit ordre d'alimentation étant transmis par l'unité de traitement à destination du système d'alimentation pour alimenter la masse cuite.
Au cours de l'essorage pendant lequel le panier est entraîné en rotation (par exemple à vitesse constante dans le cas d'une centrifugeuse continue), la quantité de masse cuite qui a été initialement chargée dans le panier avant le démarrage de l'essorage diminue au fil de la séparation des cristaux de sucre et du sirop qui sont évacués dans les chambres prévues à cet effet. Dans le cas d'une centrifugeuse continue, le panier de centrifugation peut être alimenté en masse cuite selon un débit variable par un système d'alimentation pendant qu'il est entraîné en rotation durant l'essorage.
L'unité de traitement est conformée pour segmenter la hauteur de la paroi périphérique en plusieurs zones de contrôle et associer à chacune d'elle une valeur colorimétrique. Dans le cas où l'invention est mise en œuvre avec une centrifugeuse continue, une des zones de contrôle peut correspondre à une zone dite zone inférieure localisée au plus près de la paroi de fond du panier de centrifugation et à partir de laquelle il est connecté au système d'alimentation. L'unité de traitement compare la valeur colorimétrique de cette zone inférieure à un seuil colorimétrique, qui traduit une situation pour laquelle le panier de centrifugation est presque vide. Le résultat de la comparaison est représentatif de la quantité de masse cuite restante dans le panier de centrifugation. L'unité de traitement envoie un ordre d'alimentation au système d'alimentation pour qu'il alimente le panier de centrifugation en masse cuite (s'il reste bien entendu encore de la masse cuite à traiter) selon un débit d'alimentation proportionnel à la quantité de masse cuite restant dans le panier de centrifugation.
Selon une caractéristique de l'invention, pour chacune des plusieurs zones de contrôle, la valeur colorimétrique de référence correspond à une valeur ICUMSA.
L'unité de traitement distingue sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation plusieurs zones de contrôle et va associer à chacune d'elles une valeur colorimétrique d'un paramètre colorimétrique. La valeur du paramètre colorimétrique d'une zone de contrôle est déterminée par l'unité de traitement à partir de la ou des mesure(s) de photo-détection mesurée(s) dans celle-ci. Comme précédemment indiqué, la valeur colorimétrique peut désigner une valeur de couleur ICUMSA qui est un paramètre colorimétrique employé normativement pour contrôler la couleur d'une masse cuite et d'une quantité de sucre. Avantageusement, la segmentation d'au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation en plusieurs zones de contrôle permet à l'opérateur d'observer et traiter la masse cuite localement.
Selon une caractéristique de l'invention, la centrifugeuse comprend un dispositif de clairçage comportant :
- au moins un sous-ensemble de clairçage conformé pour pulvériser un liquide de clairçage sur la paroi périphérique du panier de centrifugation,
- une unité de commande reliée à l'au moins un sous-ensemble de clairçage et en communication avec l'unité de traitement pour au moins piloter l'au moins un sous- ensemble de clairçage en fonction de la valeur colorimétrique de référence de l'une au moins des plusieurs zones de contrôle.
Selon une caractéristique de l'invention, pour chacune des plusieurs zones de contrôle, l'unité de traitement est conformée pour réaliser une comparaison de la valeur colorimétrique de référence avec une consigne colorimétrique, et pour communiquer un ordre de clairçage en fonction d'un résultat de ladite comparaison, et l'unité de commande est conformée pour piloter l'au moins un sous-ensemble de clairçage afin de contrôler un débit de clairçage, en réponse à une réception de l'ordre de clairçage.
Autrement dit, dans le but de claircer la masse cuite, la centrifugeuse comprend un dispositif de clairçage qui comprend à minima un sous-ensemble de clairçage disposé à une certaine hauteur de la paroi de fond et faisant face à l'au moins une zone de contrôle. L'unité de traitement compare la valeur colorimétrique de l'au moins une zone de contrôle à une consigne colorimétrique traduisant s'il est nécessaire dans cette au moins une zone de contrôle de claircer la masse cuite afin de séparer les cristaux de sucre du sirop et d'en extraire les impuretés, ou non car les cristaux de sucre sont nettoyés. Suite à cette comparaison, l'unité de traitement envoie un ordre de clairçage à l'unité de commande chargée de piloter l'au moins un sous-ensemble de clairçage afin que celui-ci clairce ou non l'au moins une zone de contrôle en fonction de la nature de l'ordre.
Selon une caractéristique de l'invention, l'au moins un sous-ensemble de clairçage comprend une vanne qui est reliée à l'unité de commande, et qui est pilotée pour ajuster le débit de clairçage.
L'au moins un sous-ensemble de clairçage est conçu pour pulvériser un liquide sur l'au moins une zone de contrôle face à laquelle il est installé pour claircer la masse cuite s'accumulant dans ladite au moins une zone de contrôle. L'au moins un sous-ensemble de clairçage dispose à son entrée d'une vanne servant à laisser passer le liquide selon un débit/une intensité donné(e) ou l'arrêter. La vanne de l'au moins un sous-ensemble de clairçage est relié et piloté par l'unité de commande. Ainsi, en fonction de l'ordre de clairçage, l'unité de commande ouvre ou ferme progressivement la vanne de l'au moins un sous-ensemble de clairçage proportionnellement au débit/à l'intensité de liquide de clairçage à pulvériser sur la zone de contrôle associée à l'au moins un sous-ensemble de clairçage.
Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse discontinue, l'au moins un sous-ensemble de clairçage comporte un unique sous-ensemble de clairçage comportant plusieurs buses disposées à plusieurs hauteurs depuis la paroi de fond du panier de centrifugation.
Autrement dit, dans le cas d'une centrifugeuse discontinue, un seul sous- ensemble de clairçage couvre toutes les zones de contrôle, signifiant que lorsque qu'un ordre de clairçage est envoyé à l'unité de commande, l'ensemble des zones de contrôle sont claircées. La durée et/ou l'intensité du clairçage est/sont fonction de l'ensemble des valeurs colorimétriques de référence de chacune des zones de contrôle déterminées par l'unité de traitement. Un avantage d'un tel dispositif de clairçage est d'assurer une uniformité de la couleur du sucre sur tout ou partie de la paroi périphérique. Généralement, seule la durée du clairçage est paramétrée selon les besoins, l'intensité du clairçage étant maximale. Le clairçage est arrêté lors de la phase d'accélération du panier de centrifugation.
Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, l'au moins un sous-ensemble de clairçage comporte plusieurs sous-ensembles de clairçage disposés à différentes hauteurs depuis la paroi de fond du panier de centrifugation, face aux plusieurs zones de contrôle, chaque sous- ensemble de clairçage étant associé à une zone de contrôle parmi les plusieurs zones de contrôle, et dans laquelle l'unité de commande est reliée aux différents sous- ensembles de clairçage et est en communication avec l'unité de traitement pour au moins piloter de manière indépendante chacun des sous-ensembles de clairçage en fonction de la valeur colorimétrique de référence de la zone de contrôle qui lui est associée.
Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, l'unité de commande est conformée pour piloter de manière indépendante chacun des sous-ensembles de clairçage afin de contrôler le débit de clairçage correspondant, en réponse à une réception de l'ordre de clairçage issu de la comparaison de la valeur colorimétrique de référence de la zone de contrôle qui lui est associée, avec la consigne colorimétrique correspondante. Autrement dit, le dispositif de clairçage est constitué de plusieurs sous- ensembles de clairçage qui sont disposés face à la paroi périphérique de telle sorte que chaque sous-ensemble de clairçage couvre une des zones de contrôle définies par l'unité de traitement. Le dispositif de clairçage, et donc les sous-ensembles de clairçage, sont pilotés indépendamment les uns des autres par l'unité de commande qui communique avec l'unité de traitement.
Avantageusement, un tel dispositif permet de procéder à un clairçage de la masse cuite localement dans le panier de centrifugation, dans la ou les zones de contrôle dans laquelle ou lesquelles les cristaux de sucre sont encore mélangés au sirop, l'état de la masse cuite dans les différentes zones de contrôle étant notamment connu au travers des valeurs que prend la valeur colorimétrique associée à une zone de contrôle. Pour chacune des zones de contrôles, chacun des sous-ensembles de clairçage pulvérise le liquide de clairçage dans la zone de contrôle à laquelle il est associé selon une certaine intensité/un certain débit dépendant du résultat de la comparaison entre la consigne colorimétrique et la valeur colorimétrique de référence de la zone de contrôle.
Selon une caractéristique de l'invention, la source lumineuse est une source de lumière blanche.
Par définition, la lumière blanche correspond à la lumière du soleil en pleine journée, c'est-à-dire qui couvre l'ensemble du spectre lumineux visible à l'œil nu (pour une longueur d'onde, dans le vide, comprise entre 380 nm et 780 nm), et donc l'ensemble de couleurs : rouge, orange, jaune, vert, bleu vert, bleu, violet, violet foncé.
Par conséquent, avantageusement, la source de lumière blanche offre un rendement chromatique élevé pour un rendu optimal des couleurs des objets qu'elles éclairent.
Selon une caractéristique de l'invention, la source lumineuse est une source stroboscopique.
Par définition, une source stroboscopique permet d'observer des phénomènes périodiques dont la fréquence est trop élevée pour l'œil qui ne perçoit pas la discontinuité, en alternant des phases de très hautes intensités lumineuses (flashs) et des phases obscures. Cette source trouve son intérêt dans la restitution en temps réel de l'image représentative de la hauteur de la paroi périphériques. En effet, les signaux électriques traités par l'unité de traitement à partir des signaux lumineux réfléchis par la hauteur de la paroi périphérique suite à son exposition à la source stroboscopique permettent d'observer avec une grande netteté en temps réel, à partir de cette image, les mouvements même très rapides de rotation ou de vibration du panier de centrifugation, ainsi que la séparation des cristaux de sucre du sirop dans la masse cuite.
Selon une caractéristique de l'invention, la source lumineuse est constituée d'au moins une diode électroluminescente, et par exemple plusieurs diodes électroluminescentes.
Autrement dit, la source lumineuse correspond soit à une diode électroluminescente, soit à un agencement de diodes électroluminescentes montées ensemble sur un même circuit. Le nombre de diode électroluminescente dépend de la superficie de la paroi périphérique qu'il est prévu d'éclairer.
Selon une caractéristique de l'invention, le système de photo-détection comprend au moins un capteur d'image.
L'au moins capteur d'image compris dans le système de photo-détection a pour fonction de convertir l'au moins un signal lumineux réfléchi par la paroi périphérique lorsqu'elle est éclairée par la source lumineuse en un signal électrique qui correspond à une mesure de photo-détection.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le système de photo-détection comprend au moins une matrice de filtres colorés, par exemple de type RGB.
Le système de photo-détection comprend au moins une matrice de filtres colorés, par exemple de type RGB/RVB (Rouge, Vert, Bleu) et/ou CMYG/CMJV (Cyan, Magenta, Jaune, Vert) pour générer à partir de la ou des mesure(s) de photo-détection une image en couleur de la paroi périphérique sur au moins 90% de sa hauteur.
Selon une caractéristique de l'invention, la source lumineuse et le système de photo-détection de l'appareil de mesure sont disposés à l'intérieur d'un boîtier étanche fermé et fixé sur une ouverture d'un capot de la centrifugeuse, ledit boîtier étant doté d'une vitre de protection faisant face à l'ouverture dudit capot et telle que la source lumineuse et le système de photo-détection soient derrière ladite vitre de protection.
La source lumineuse et le système de photo-détection constituant l'appareil de mesure sont disposés à l'intérieur d'un boîtier étanche fermé et fixé sur une ouverture du capot de la centrifugeuse prévue à cet effet. Le boîtier est doté sur une de ses faces d'une vitre de protection devant faire face à l'ouverture et tel que la source lumineuse et le système de photo-détection soient derrière ladite vitre de protection.
Ainsi, au travers de la vitre de protection et par le biais de l'ouverture sur le capot, la source lumineuse (respectivement le système de photo-détection) éclaire au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique (respectivement détecte l'ensemble des signaux lumineux réfléchis par au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique).
Selon une caractéristique de l'invention, le boîtier est solidaire d'un guide ayant une première extrémité fixée sur ledit boîtier, autour de la vitre de protection, et une seconde extrémité fixée sur le capot autour de son ouverture, ledit guide présentant au moins un évent pour une entrée d'air dans ledit guide.
Ainsi, le boîtier est mis en collaboration avec la centrifugeuse au moyen d'un guide, par exemple de forme rectangulaire, comprenant deux extrémités, la première extrémité étant fixée sur le boîtier autour de la vitre de protection, et la seconde extrémité étant fixée sur le capot de la centrifugeuse autour de l'ouverture. Le guide présente au moins un évent pour une entrée d'air à l'intérieur. Le guide présente un angle d'inclinaison de telle sorte qu'avantageusement, la source lumineuse (respectivement le système de photo-détection) éclaire au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique (respectivement détecte l'ensemble des signaux lumineux réfléchis par au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique).
Selon une caractéristique de l'invention, le guide comprend au moins une buse de nettoyage pour un nettoyage par pulvérisation d'eau de la vitre de protection.
Selon la vitesse de rotation du panier de centrifugation, il est possible que des projections de cristaux de sucre ou de masse cuite viennent éclabousser et salir la vitre de protection du boîtier au travers du guide, faisant que la source lumineuse et le système de photo-détection ne peuvent alors plus opérer dans des conditions optimales, avec des risques de mesure de photo-détection imprécises voire, dans le pire cas, erronées qui impactent négativement l'efficience et la pertinence du contrôle de la masse cuite et de la séparation de la quantité de cristaux de sucre et du sirop.
Ainsi, pour répondre à cette problématique, il est prévu qu'une buse de nettoyage, commandée par l'unité de commande, débouche dans le guide afin de pulvériser de l'eau très chaude sur la vitre de protection pour la nettoyer de toute éclaboussure.
Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique du panier de centrifugation correspond à toute la hauteur de ladite paroi périphérique prise depuis son bord inférieur jusqu'à son bord supérieur.
L'invention se rapporte également à un procédé d'essorage par centrifugation pour une séparation dans une masse cuite d'une quantité de cristaux de sucre d'un sirop, mettant en œuvre une centrifugeuse telle que celles décrites précédemment, et qui comprend au moins :
- une étape de centrifugation dans laquelle est actionné en rotation le panier de centrifugation dans lequel est présent la masse cuite ; ledit procédé d'essorage par centrifugation étant caractérisé en ce qu'il comprend, durant l'étape de centrifugation :
- une étape d'éclairage en continu consistant à éclairer par la source lumineuse la paroi périphérique du panier de centrifugation sur au moins 90% de sa hauteur ;
- une étape de mesure en continu consistant à détecter par le système de photodétection sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique du panier de centrifugation, la lumière réfléchie par la masse cuite ou la paroi périphérique, afin de délivrer des mesures de photo-détection qui sont représentatives de la masse cuite ou de la paroi périphérique ; - une étape de traitement par l'unité de traitement en continu et en temps réel des mesures de photo-détection effectuées sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique.
Selon une caractéristique de l'invention, l'étape de traitement met en œuvre une génération d'une image brute sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation, à partir des mesures de photo-détection.
Autrement dit, durant l'étape de traitement, l'unité de traitement génère à partir de l'ensemble des mesures de photo-détection qu'elle reçoit du système de photo-détection une image représentative de la paroi périphérique sur substantiellement toute sa hauteur.
Selon une caractéristique de l'invention, lors de l'étape de traitement, les mesures de photo-détection sont comparées avec une limite colorimétrique sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation, et comprend une étape de construction d'une image secondaire présentant :
- au moins une première section d'une première couleur dans laquelle les mesures de photo-détection sont inférieures à ladite limite colorimétrique ; et/ou
- au moins une deuxième section d'une seconde couleur dans laquelle les mesures de photo-détection sont supérieures à ladite limite colorimétrique.
Autrement dit, durant l'étape de traitement, l'unité de traitement génère également, en comparant les valeurs colorimétriques déduites des mesures de photodétection à une limite colorimétrique définie comme paramètre par l'opérateur, une image secondaire en deux couleurs d'au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique, chacune des deux couleurs étant représentative d'au moins une première section pour laquelle la valeur colorimétrique est supérieure à la limite colorimétrique, signifiant que les cristaux de sucre ont été séparés ou sont en voie de séparation du sirop dans la masse cuite ; et/ou au moins une seconde section pour laquelle la valeur colorimétrique est inférieure à la limite colorimétrique, signifiant que la quantité de masse cuite associée à cette au moins une seconde section n'est pas encore traitée.
Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, le procédé d'essorage par centrifugation comprend une étape de calcul d'un ratio entre une superficie de l'au moins une première section et une superficie de l'au moins une seconde section, et une étape de vaporisation consistant à envoyer une vapeur d'eau au moins à l'intérieur du panier de centrifugation en fonction dudit ratio.
Autrement dit, l'étape de traitement comprend une étape de calcul durant laquelle l'unité de traitement calcul un ratio entre la superficie de l'au moins une première section et la superficie de l'au moins une seconde section, et qui est représentative d'une viscosité globale de la masse cuite. Suivant la valeur de ce ratio, le procédé met alors ou non en œuvre une étape de vaporisation, durant laquelle l'unité de traitement émet un ordre de vaporisation à un système de vaporisation qui est conformé, selon les informations contenues dans l'ordre, pour envoyer de la vapeur d'eau dans le panier de centrifugation selon une quantité et pendant une durée qui sont fonction de la valeur du ratio.
Selon une caractéristique de l'invention, l'étape de traitement met en œuvre une distinction de plusieurs zones de contrôle réparties sur la hauteur du panier de centrifugation, et une association à chacune des plusieurs zones de contrôle une valeur colorimétrique de référence établie à partir des mesures de photo-détection réalisées dans la zone de contrôle correspondante.
Autrement dit, la capacité offerte par l'unité de traitement de segmenter la hauteur de la paroi périphérique en plusieurs zones de contrôle et de mesurer en temps réel une valeur colorimétrique pour chacune des zones de contrôle est mise en œuvre durant l'étape de traitement du procédé d'essorage par centrifugation.
Selon une caractéristique de l'invention, le procédé d'essorage par centrifugation comprend une étape intermédiaire de clairçage pour pulvériser un liquide de clairçage sur la paroi périphérique du panier de centrifugation, en fonction de la valeur colorimétrique de référence associée à l'une au moins des plusieurs zones de contrôle.
Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue, le procédé d'essorage comprend, au cour de l'étape de traitement et préalablement à l'étape intermédiaire de clairçage, une étape de comparaison durant laquelle la valeur colorimétrique de référence de chacune des plusieurs zones de contrôle est comparée à une consigne colorimétrique, afin de pulvériser un liquide de clairçage selon un débit de clairçage en fonction du résultat de ladite comparaison.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé d'essorage par centrifugation comprend, lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse continue :
- une étape de comparaison durant laquelle la valeur colorimétrique de référence dans l'une des plusieurs zones de contrôle, dite zone inférieure, qui est la plus proche du bord inférieur du panier de centrifugation, est comparée avec un seuil colorimétrique ; et
- une étape de régulation d'alimentation durant laquelle le panier de centrifugation est alimenté en masse cuite en fonction d'un résultat de ladite comparaison.
Autrement dit, le procédé d'essorage par centrifugation, lorsqu'il est mis en œuvre au moyen d'une centrifugeuse continue, comprend une étape supplémentaire de régulation d'alimentation faisant intervenir le système d'alimentation précédemment cité, qui a pour rôle d'alimenter en masse cuite l'intérieur du panier de centrifugation pendant que celui-ci est entraîné en rotation durant l'étape de centrifugation. Cette étape est mise en œuvre dans le cas où l'intégralité de la masse cuite ne pourrait pas être complètement introduite en une unique fois dans le panier de centrifugation lors de l'étape de chargement. L'étape de régulation d'alimentation se déroule en continue durant toute la durée procédé d'essorage par centrifugation, le débit de masse cuite introduit dans le panier de centrifugation par le système d'alimentation est variable tel qu'il dépend du résultat de comparaison obtenu suite à une étape de comparaison réalisée en amont pendant l'étape de traitement, durant laquelle la valeur colorimétrique de référence associée à la zone inférieure de la paroi périphérique est comparée au seuil colorimétrique qui traduit une situation pour laquelle le panier de centrifugation est peu rempli ou presque vide.
[Brève description des figures]
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, de plusieurs exemples de mise en œuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :
[Fig 1] est une vue schématique en coupe d'une centrifugeuse continue selon l'invention, montrant l'appareil de mesure éclairant la paroi périphérique du tambour de centrifugation sur au moins 90% de sa hauteur, avec la masse cuite représentée en hachuré et la quantité de sucre représentée en blanc, et détectant/ recevant les signaux lumineux réfléchis par la paroi périphérique ; laquelle est divisée en quatre zones de contrôle par l'unité de traitement pilotant l'appareil de mesure ; [Fig 2] est une vue schématique en coupe d'une centrifugeuse discontinue selon l'invention, montrant l'appareil de mesure éclairant la paroi périphérique du tambour de centrifugation sur au moins 90% de sa hauteur, et détectant/ recevant les signaux lumineux réfléchis par la paroi périphérique ; laquelle est divisée en quatre zones de contrôle par l'unité de traitement pilotant l'appareil de mesure ;
[Fig 3] est une vue schématique en coupe du panier de centrifugation de la centrifugeuse continue de la Figure 1, pour lequel est illustré la formation de doigts de masse cuite sur la paroi périphérique ; la surface hachurée correspondant à la surface éclairée par l'appareil de mesure ;
[Fig 4] est un schéma fonctionnel illustrant l'environnement d'une centrifugeuse selon l'invention et les différents systèmes avec lesquels elle est en interaction comme par exemple l'appareil de mesure piloté par l'unité de traitement, ou bien le système de clairçage ; les éléments en trait plein correspondent à l'ensemble des dispositifs pouvant interagir avec les centrifugeuses continues et discontinues pour la mise en œuvre de l'essorage (les interactions entre dispositifs sont représentées par des flèches), ceux en tirets ne sont présents/utilisés pour l'essorage que si la centrifugeuse considérée est une centrifugeuse continue ;
[Fig 5] est une image montrant la face avant de l'appareil de mesure, au centre de laquelle est visible l'objectif de la caméra utilisé comme système de photodétection, et de chaque côté de laquelle est disposé un circuit imprimé comprenant un agencement de plusieurs diodes électroluminescentes qui éclairent la paroi périphérique du panier de centrifugation ;
[Fig 6] est une vue schématique de profil montrant le guide dont la première et la seconde extrémité sont respectivement fixées au boîtier et à une ouverture que présente le capot de la centrifugeuse ;
[Fig 7] est un logigramme illustrant le procédé d'essorage par centrifugation mis en œuvre par la centrifugeuse ;
[Fig 8] montre un logigramme décrivant l'étape de centrifugation ;
[Fig 9] montre un logigramme décrivant l'étape de traitement lorsque celle- ci est mise en œuvre par une centrifugeuse continue ;
[Fig 10] montre un logigramme décrivant l'étape de traitement lorsque celle-ci est mise en œuvre par une centrifugeuse discontinue ;
[Fig 11] est un exemple d'image brute (à gauche) et d'image secondaire (à droite) générées par l'unité de traitement suite à la réception et au traitement des mesures de photo-détection, avec pour l'image brute la distinction par l'unité de traitement des quatre zones de contrôle sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique ;
[Fig 12] est une vue schématique en coupe du panier de centrifugation de la centrifugeuse continue de la Figure 1, pour lequel sont illustrées les quatre zones de contrôle que distingue l'unité de traitement sur la paroi périphérique ;
[Fig 13] est un exemple d'évolution de la valeur colorimétrique de référence dans le temps associé à chacune des autres zones de contrôle avec en ordonnée la valeur ICUMSA que prend chacune d'elle ; les courbes pleines correspondent à l'évolution de la valeur colorimétrique alors que les droites en tiret correspondent aux consignes colorimétriques ;
[Fig 14] est une vue schématique en coupe du panier de centrifugation de la centrifugeuse continue de la Figure 1, dans lequel des manques de masse cuite/sucre laissent apparaître la paroi périphérique du panier de centrifugation, ladite paroi périphérique étant ainsi visible dans ces zones de manque et illustrée en pointil lée ;
[Fig 15] est une vue schématique en coupe du panier de centrifugation de la centrifugeuse continue de la Figure 1, dans lequel de la masse cuite est représentée en zone hachurée alors que la partie où les cristaux de sucre commencent puis finissent à se libérer de leur eau mère est représentée en blanc, avec une zone de transition masse cuite/sucre à une hauteur donnée de la paroi de fond, et est également illustré l'image secondaire associée ;
[Fig 16] est une vue schématique équivalente à celle de la Figure 15, avec une zone de transition masse cuite/sucre à une hauteur dite anormale, supérieure à celle atteinte dans l'exemple de la Figure 15, et est également illustré l'image secondaire associée.
[Description détaillée d'un ou plusieurs modes de réalisation de l'invention]
L'invention concerne une centrifugeuse Cl, C2 pour une séparation dans une masse cuite M d'une quantité de cristaux de sucre Su d'un sirop, qui sont conformées pour mettre en œuvre un procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 qui est détaillée ultérieurement dans la description. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, l'invention concerne une centrifugeuse Cl continue, illustrée Figure 1. Dans un second mode de réalisation de l'invention, l'invention concerne une centrifugeuse C2 discontinue, illustrée Figure 2.
Communément, les centrifugeuses Cl, C2 comprennent un panier de centrifugation 1 (de forme tronconique pour la centrifugeuse Cl continue, et de forme cylindrique pour la centrifugeuse C2 discontinue) dans lequel est introduite la masse cuite M. Le panier de centrifugation 1 présente une paroi de fond 11 ; et une paroi périphérique 12 qui :
- présente un bord inférieur 13 contigu à la paroi de fond 11 et un bord supérieur 14 ;
- présente une hauteur mesurée depuis son bord inférieur 13 jusqu'à son bord supérieur 14 ;
- est perméable sur au moins 90% de sa hauteur, et se présente généralement sous la forme d'une toile tissée filtrante, classiquement en inox, munie de perforations.
Le panier de centrifugation 1 est actionné en rotation autour d'un axe central de rotation 10 mis en mouvement de rotation à l'aide d'un système de motorisation 1000. Plusieurs conceptions de système de motorisation 1000 sont envisageables. Par exemple, en référence à la Figure 1, le système de motorisation 1000 peut comprendre une première poulie d'entraînement 1002 et une seconde poulie d'entrainement 1003 couplées au moyen d'une courroie 1004 ; telles que la première poulie d'entraînement 1002 soit traversée en son centre par l'axe central de rotation 10 et la seconde poulie d'entraînement 1003 soit traversée en son centre par un axe moteur d'un moteur 1001. La rotation du moteur 1001 induit une rotation de la seconde poulie d'entraînement 1003, qui entraine un déplacement de la courroie 1004 et donc une rotation de de la première poulie d'entraînement 1002.
Sous l'action de la force centrifuge, les cristaux de sucre Su sont séparés du sirop (eau mère) qui est évacué par les perforations de la paroi périphérique 12 et recueillie dans une chambre 15 prévue à cet effet. Les dimensions des perforations sont telles que les cristaux de sucre Su ne peuvent pas passer au travers. Dans le cas de la centrifugeuse Cl continue, les cristaux de sucre Su remontent le long de la paroi périphérique 12 et sont évacués par débordement du panier de centrifugation 1, au niveau du bord supérieur 14, dans une seconde chambre 16 prévue pour les recueillir. Dans le cas de le centrifugeuse C2 discontinue, les cristaux de sucre Su lorsqu'ils sont séparés du sirop restent en surface de la paroi périphérique 12. Le fond du panier 1 est muni d'un obturateur 17 qui est fermé durant toute la durée de l'essorage, puis ouvert à la fin de cette dernière afin de décharger la quantité de cristaux de sucre Su par raclage.
Dans la suite de cette description, il est considéré, à titre illustratif, pour les figures 1, 2, 3, 12, 14, 15 et 16 représentant le panier de centrifugation 1, que la ou les zones hachurées correspondent à la masse cuite M, la ou les zones blanches correspondent au sucre Su lorsqu'il est séparé du sirop (autrement dit la ou les parties où les cristaux de sucre commencent puis finissent de se libérer de leur eau mère), et la ou les zones pointillées correspondent à la paroi périphérique 12 (les points schématisant ses perforations).
Chacune des centrifugeuses Cl, C2 comprend un dispositif de clairçage 4 qui pulvérise un liquide de clairçage, par exemple de l'eau chaude ou du sirop clair, sur tout ou partie de la paroi périphérique 12 pour claircer/fluidifier la masse cuite M, accélérant la séparation des cristaux de sucre Su du sirop et nettoyant les cristaux de leurs impuretés et eau mère qui sont collés à leur surface. Plus précisément, le liquide de clairçage est pulvérisé des buses de clairçage disposées à plusieurs hauteurs depuis la paroi de fond 11 du panier de centrifugation 1 et montées sur au moins un sous- ensemble de clairçage en vis-à-vis de tout ou partie de la paroi périphérique 12. L'au moins un sous-ensemble de clairçage comprend plusieurs buses qui pulvérisent le liquide de clairçage sur la paroi périphérique 12.
Dans le cas d'une centrifugeuse C2 discontinue, le dispositif de clairçage 4 comprend un unique sous-ensemble de clairçage 45 pour un clairçage global d'au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique 12.
Dans le cas d'une centrifugeuse Cl continue, le dispositif de clairçage comprend au moins deux sous-ensembles de clairçage disposés en vis-à-vis de deux surfaces distinctes de la paroi périphérique 12, les au moins deux sous-ensembles de clairçage étant conformé pour pulvériser le liquide de clairçage de manière indépendante, c'est-à-dire soit simultanément ou non. Il est considéré que le dispositif de clairçage 4 comprend quatre sous-ensembles de clairçage 41, 42, 43, 44 en charge du clairçage de quatre zones distinctes de la paroi périphérique 12.
Cependant, une pulvérisation de liquide de clairçage trop intense et/ou longue peut entraîner un risque de dissolution des cristaux de sucre Su. C'est pourquoi l'au moins un sous-ensemble de clairçage comprend en entrée une vanne proportionnelle de réglage afin de réguler l'intensité/le débit du liquide de clairçage pulvérisé. Ainsi, en référence aux Figure 1 et 2, le dispositif de clairçage 4 comprend :
- pour la centrifugeuse Cl continue, quatre vannes 410, 420, 430, 440 se trouvant respectivement en entrée des sous-ensembles de clairçage 41, 42, 43, 44 ;
- pour la centrifugeuse C2 discontinue, une vanne 450 se trouvant respectivement en entrée du sous-ensemble de clairçage 45.
Contrairement à la centrifugeuse C2 discontinue pour laquelle la masse cuite M est seulement introduite dans le panier de centrifugation 1 par une entrée d'alimentation 18 pendant la phase de basse vitesse dédiée à cette opération, de la masse cuite M est introduite en continu et à débit variable dans le panier de centrifugation 1 de la centrifugeuse Cl continue au cours de l'essorage par un système d'alimentation 5. En référence à la Figure 1, la masse cuite M est introduite/déposée dans la paroi de fond 11 du panier de centrifugation 11 en sortant de la première extrémité 53 d'un tuyau d'alimentation 52 entrant partiellement à l'intérieur de la centrifugeuse Cl continue par un accès prévu sur son capot 19 ; la seconde extrémité 54 du tuyau d'alimentation 52, à l'extérieur de la centrifugeuse Cl continue, étant raccordée à une vanne proportionnelle 51 de réglage en sortie du système d'alimentation 5, la vanne 51 de réglage progressive pouvant s'ouvrir et se fermer progressivement pour laisser passer dans le tuyau d'alimentation 52 un débit variable de masse cuite M.
La centrifugeuse Cl continue comprend aussi un système de vaporisation 6 conformé pour envoyer au moins une vapeur d'eau au moins à l'intérieur du panier de centrifugation, dans le but de fluidifier la masse cuite M. La vapeur d'eau peut être pulvérisée au niveau de la paroi périphérique 12 en vue de fluidifier la masse cuite M se déposant dessus et d'accélérer la séparation des cristaux de sucre Su du sirop, et également empêcher la formation de doigts de masse cuite 2000 (voir Figure 3). En référence 1, la vapeur d'eau est pulvérisée sur la paroi périphérique 12 depuis sa face extérieure.
De la vapeur d'eau peut également être pulvérisée par le système de vaporisation 6 également au niveau de la paroi de fond 11 afin de fluidifier la masse cuite M débouchant dans le panier de centrifugation 1 depuis la première extrémité 53 du tuyau d'alimentation 2.
Le débit/l'intensité de vapeur d'eau pulvérisée sur la paroi périphérique 12 et/ou dans la paroi de fond 11 est régulée au moyen d'une vanne proportionnelle 61 de réglage. Le système de vaporisation 6 pulvérise de la vapeur d'eau simultanément sur la paroi périphérique 12 et sur la paroi de fond 11.
La masse cuite M peut éventuellement aussi être fluidifiée à l'intérieur même du tuyau d'alimentation 52, qui présente alors une ouverture par laquelle découche un conduit du système de vaporisation 6 injectant la vapeur d'eau. Selon deux variantes de réalisation de l'invention, ledit conduit peut présenter, ou non, une vanne proportionnelle 62 de réglage pour injecter, ou non, de la vapeur d'eau dans le tuyau d'alimentation 52 en fonction pour le même débit de vapeur d'eau qui est pulvérisée sur la paroi périphérique 12 et le fond de paroi 11.
En référence aux Figure 1, Figure 2, et Figure 4, la centrifugeuse Cl, C2 comprend un appareil de mesure 2 conformé pour :
- éclairer la paroi périphérique 12 du panier de centrifugation sur au moins 90 % de sa hauteur, et donc la masse cuite M, au moyen d'une source lumineuse 21 ; - détecter au moyen d'un système de photo-détection 22 les signaux lumineux réfléchis par la zone de la paroi périphérique 12 et/ou la masse cuite M éclairée(s) ; le système de photo-détection 22 convertissant ensuite les signaux lumineux en signaux électriques correspondant à des mesures de photo-détection 201.
Dans la suite de la description, il est considéré que l'appareil de mesure éclaire toute la hauteur de la paroi périphérique, de son bord inférieur 13 jusqu'à son bord supérieur 14 ; et qu'il détecte par conséquent l'ensemble des signaux lumineux réfléchis par toute la hauteur de paroi périphérique 12.
En référence à la Figure 5, la source lumineuse 21 de l'appareil de mesure 2 est constitué de deux agencements de 4*8 diodes électroluminescentes 210, chacun des deux agencements étant disposé sur un circuit imprimé et de part et d'autre d'une caméra 220 utilisée comme système de photo-détection 22, et comprenant au moins un capteur d'image et une matrice de filtre colorés de type RGB. Dans d'autres modes de réalisation de l'invention, le système de photo-détection peut comprendre soit au moins une matrice de filtre colorés de type CMYG, soit au moins une matrice de filtres colorés RGB et au moins une matrice de filtres colorés CMYG.
En référence à la Figure 6, l'appareil de mesure 2 est contenu à l'intérieur d'un boîtier 9 étanche fermé et fixé sur une ouverture 190 du capot 19 de la centrifugeuse Cl, C2. Le boîtier 9 comprend une vitre de protection 91 faisant face à l'ouverture 190 du capot 19 et derrière laquelle se trouve la face avant de l'appareil de mesure 2. La face avant de l'appareil de mesure 2 fait donc face à l'ouverture 190.
Le boîtier 9 est solidaire d'un guide 92 ayant : une première extrémité 95 fixée au boîtier 9, autour de la vitre de protection 91 ; et une seconde extrémité 96 fixée par visserie sur le capot 19 autour de son ouverture 190. Il comprend également au moins un évent 94 pour une entrée d'air à l'intérieur.
Le boîtier 9 coopère avec la première extrémité 95 du guide 92, qui est rectangulaire, au moyen de charnières dont l'utilité sera abordée plus loin dans la description. Le guide 92 présente deux évents.
Le guide 92 présente un angle d'inclinaison de telle sorte que la source lumineuse 21 (respectivement le système de photo-détection 22) de l'appareil de mesure 2 éclaire toute la hauteur de la paroi périphérique 12 (respectivement détecte l'ensemble des signaux lumineux réfléchis par toute la hauteur de la paroi périphérique 12).
L'appareil de mesure 2 communique, physiquement par des câbles de connexion ou au moyen d'un protocole de communication sans fil (comme le WiFi® par exemple) avec une unité de traitement 3 à laquelle il transmet les mesures de photo- détection 201. L'unité de traitement 3 est chargée de la gestion du déroulement du procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 et d'enclencher ou non des étapes dudit procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 en fonction de son analyse des mesures de photo-détection 201.
L'unité de traitement 3 comprend au moins :
- une unité d'affichage 31, tel qu'un écran, conformée pour afficher par exemple : les paramètres relatifs aux étapes comprises dans le procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 ; les mesures de photo-détection 201 reçues depuis l'appareil de mesure 2 et leur(s) traitement(s) ;
- une unité de réglage 32, comprenant un clavier, et/ou un pavé tactile, et/ou des boutons, conformée pour qu'un opérateur configure/paramètre l'appareil de mesure 2 ainsi que les étapes du procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 ;
Selon différentes variantes de réalisation et à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, l'unité de traitement 3 est un ordinateur (de bureau ; ou portable ; ou embarqué, par exemple de type fanless) ou bien encore un processeur, un contrôleur, une carte électronique sur lequel est installé un logiciel permettant le lancement et l'exécution du procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2.
En référence aux Figure 7 et Figure 8, le procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 comprend une étape de centrifugation El durant laquelle est actionné en rotation le panier de centrifugation 1 afin de traiter la masse cuite M dont tout ou partie a été préalablement introduite dans le panier de centrifugation 1 lors d'une étape initiale d'alimentation E0. L'étape de centrifugation El est mise en œuvre et gérée par l'unité de traitement 3. Suite au chargement de la masse cuite M dans le panier de centrifugation et avant qu'il ne lance l'exécution de l'étape de centrifugation El, l'opérateur renseigne dans l'unité de traitement 3, durant une étape de paramétrage EP, un ensemble de paramètre permettant la configuration de l'appareil de mesure 2 et/ou la gestion des étapes comprises dans l'étape de centrifugation El. Selon les modes de réalisation de l'invention, la vitesse de rotation du panier de centrifugation 1 est paramétrable depuis l'unité de traitement 3 ou à partir d'un autre dispositif, comme par exemple un moniteur/poste de contrôle intégré à la centrifugeuse Cl, C2. Elle peut aussi être éventuellement modifiée manuellement par l'opérateur ou automatiquement en fonction de la quantité de masse cuite M contenue dans le panier de centrifugation 1 et la vitesse à laquelle les cristaux de sucre Su sont séparés du sirop.
Une fois lancée, l'étape de centrifugation El est gérée automatiquement par l'unité de traitement jusqu'à l'arrêt du procédé d'essorage par centrifugation PI, P2. Dans une seconde variante de réalisation de l'invention, l'étape de centrifugation El est semi-automatique, avec l'opérateur pouvant intervenir et changer ses paramètres à partir de l'unité de traitement au cours de son déroulement. Dans une troisième variante de réalisation, l'étape de centrifugation El est manuelle, avec l'opérateur déclenchant lui-même certaines actions (clairçage ; alimentation du panier de centrifugation 1 et vaporisation pour la centrifugeuse Cl continue) suivant les informations fournies par l'unité de traitement 3 après traitement des mesures de photo-détection 201.
Dans le sens de l'invention, il est prévu que l'appareil de mesure 2, en continu et en temps réel durant toute la durée de l'étape de centrifugation El :
- éclaire durant une étape d'éclairage E21 la paroi périphérique 12 du panier de centrifugation 1 sur au moins 90% de sa hauteur (et par exemple sur toute sa hauteur) ;
- détecte durant une étape de mesure E22 sur au moins 90% de la hauteur (et par exemple sur toute la hauteur) de la paroi périphérique 12 les signaux lumineux réfléchis par la masse cuite M ou la paroi périphérique 12, convertisse lesdits signaux lumineux en signaux électriques, et transmette pour analyse les signaux électriques, qui correspondent aux mesures de photo-détection 201, à l'unité de traitement 3.
Ainsi, l'unité de traitement est conformée pour analyser en continu en temps réel, durant une étape de traitement E3, l'ensemble des mesures de photodétection 201 envoyées par l'appareil de mesure 2 et de déclencher selon les besoins certaines actions (comme fluidifier de la masse cuite par clairçage) suivant les résultats d'analyse.
Les centrifugeuses continues Cl et discontinues C2 sont conformées pour traiter de la masse cuite 24/7. Elles ne sont arrêtées que si des dysfonctionnements sont détectées ou si des interventions ponctuelles sont nécessaires (maintenance, nettoyage, débouchage, etc.) ou si un arrêt d'urgence est déclenché. Ainsi, au cours de l'étape de traitement E3, l'unité de traitement 3 vérifie au cours d'une étape de vérification Q.1, à partir de l'ensemble des informations qu'elle reçoit des autres systèmes compris dans la centrifugeuse, si un arrêt est commandé manuellement ou automatiquement. Si c'est le cas, l'étape de centrifugation El et le procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 se terminent.
L'unité de traitement 3 peut être, selon différents modes de réalisation de l'invention, conformée pour commander la mise en marche et l'arrêt de l'appareil de mesure 2 respectivement au début et à la fin de l'étape d'essorage El en envoyant une instruction 200 de mise en marche ou d'arrêt à l'appareil de mesure. Au cours de l'étape de traitement E3, l'unité de traitement 3 applique des fonctions de traitement d'image aux mesures de photo-détection 201 afin d'en déduire valeur colorimétrique d'un paramètre colorimétrique représentatif par exemple des différents états de viscosités que peut présenter la masse cuite M ou bien encore de la paroi périphérique 12. La valeur colorimétrique correspond à une valeur de couleur ICUMSA.
En référence aux Figure 9 à Figure 11, L'unité de traitement 3, lorsqu'elle reçoit de nouvelles mesures de photo-détection 201 ;
- met en œuvre une génération E31 d'une image brute 33, affichée sur l'unité d'affichage 31, d'au moins 90% de la hauteur (et par exemple de toute la hauteur) de la paroi périphérique 12 et de la masse cuite M pouvant être déposée dessus. Le système de détection 22 étant une caméra, l'image brute 33 est une image vidéo en couleur et en temps réel montrant à l'opérateur non exhaustivement, et comme indiqué antérieurement : l'évolution du traitement de la masse cuite M et la séparation des cristaux de sucre Su du sirop, les différents états de viscosité de la masse cuite M, pour déterminer la quantité de masse cuite M restant à traiter (l'image brute restituant également la paroi périphérique 12 et ses orifices de filtration), permet d'observer la présence ou la formation de doigts de masse cuite 2000 sur la paroi périphérique 12 pour la centrifugeuse Cl continue, etc. ;
- construit lors d'une étape de construction E32 une image secondaire 34 d'au moins 90% de la hauteur (et par exemple de toute la hauteur) de la paroi périphérique 12, similaire à une cartographie, sur la base d'une comparaison entre les valeurs colorimétriques déduites des mesures de photo-détection 201 avec une limite colorimétrique, l'image secondaire 34 présentant : au moins une première section 341 d'une première couleur dans laquelle les mesures de photo-détection 201 sont inférieures à ladite limite colorimétrique ; et /ou au moins une deuxième section 342 d'une seconde couleur dans laquelle les mesures de photo-détection 201 sont supérieures à ladite limite colorimétrique. L'au moins une première section 341 (en blanc sur la Figure) correspond à une zone pour laquelle les cristaux de sucre Su sont séparés du sirop ou pour laquelle la masse cuite M est en bonne voie de traitement ; alors que l'au moins une seconde section 342 (en noir sur la Figure) correspond à une zone pour laquelle la masse cuite M est non traitée ou reste encore particulièrement visqueuse. Comme précédemment expliqué, l'image secondaire permet non exhaustivement à l'opérateur d'identifier des défauts que présenteraient la paroi périphérique 12 (comme une obstruction des orifices de filtration), d'alimentation en masse cuite M pour la centrifugeuse Cl continue, ou bien encore une défaillance du système de clairçage 4 (en particulier pour la centrifugeuse C2 discontinue).
Selon le principe de fonctionnement de l'invention, l'unité de traitement est conformée pour mettre en œuvre après la génération 31 de l'image brute 33 une distinction E33 durant laquelle elle distingue sur au moins 90% de la hauteur (et par exemple sur toute la hauteur) de la paroi périphérique 12 plusieurs zones de contrôle, à minima deux. Dans le mode de réalisation présenté au travers de l'ensemble des figures, l'unité de traitement 3 distingue quatre zones de contrôle SI, S2, S3, S4. Suite à cette distinction E33, l'unité de traitement associe lors d'une association E34 une valeur colorimétrique de référence Six, S2x, S3x, S4x à chacune des zones de contrôle SI, S2, S3, S4.
Afin de déterminer les valeurs colorimétriques de références Six, S2x, S3x, S4x, l'unité de traitement procède à un moyennage des valeurs colorimétriques déduites des mesures de photo-détection issues des signaux lumineux réfléchis par chacune des zones de contrôle SI, S2, S3, S4.
Dans le mode de réalisation présenté, les valeurs colorimétriques de référence Six, S2x, S3x, S4x sont par conséquent des valeurs de couleur ICUMSA.
Selon différentes variantes de réalisation de l'invention, les plusieurs zones de contrôle peuvent ou non être substantiellement de même hauteur et superficie. Pour une hauteur donnée de paroi périphérique 12, il est également envisageable que l'opérateur puisse définir à partir de l'unité de traitement 3 :
- le nombre de zones de contrôle, à minima deux ;
- la hauteur de chacune des plusieurs zones de contrôle sachant que plus les zones de contrôle auront une hauteur peu élevée, plus la valeur colorimétrique de référence sera précise. Par exemple, pour la centrifugeuse Cl continue, il peut être intéressant que les zones de contrôle proches de la paroi de fond 11 soit définie par une hauteur adaptée de sorte à déterminer avec précision s'il reste ou non encore de la masse cuite M à traiter dans le panier de centrifugation 1.
Dans le mode de réalisation présenté, pour les deux procédés d'essorage par centrifugation Pl, P2, il est figé à la conception que l'unité de traitement 3 distingue quatre zones de contrôle SI, S2, S3, S4 ; chacune présentant une hauteur donnée non modifiable.
Pour les deux procédés d'essorage par centrifugation Pl, P2, les valeurs colorimétriques de référence sont utilisées pour évaluer la nécessité ou pas de pulvériser du liquide de clairçage sur les zones de contrôle auxquelles elles sont associées en vue de nettoyer les cristaux de sucre Su en minimisant leur refonte. Pour cela, les valeurs colorimétriques de référence sont comparées au cours d'une étape de comparaison Q.2 à une consigne colorimétrique traduisant s'il est nécessaire dans cette au moins une zone de contrôle de claircer la masse cuite afin de séparer les cristaux de sucre Su du sirop et d'en extraire les impuretés, ou non car les cristaux de sucre Su sont nettoyés. En référence à la Figure 13, les valeurs colorimétriques de référence Six, S2x, S3x, S4x sont ainsi chacune comparée à une consigne colorimétrique Slt, S2t, S3t, S4t.
Selon différentes variantes de réalisation de l'invention, les consignes colorimétriques :
- sont figées à la conception ou paramétrable par l'opérateur à partir de l'unité de traitement 3 avant le lancement du procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 ;
- sont toutes égales ou peuvent prendre des valeurs différentes.
Si l'unité de traitement 3 suite à l'étape de comparaison Q.2 établit qu'il est nécessaire de mettre en œuvre une étape intermédiaire de clairçage E4, celle-ci envoie un ordre de clairçage 400 à une unité de commande 40 pilotant le système de clairçage 4 pour qu'il clairce la paroi périphérique 12.
Selon le principe de fonctionnement de l'invention, une zone de contrôle est associée à au moins un sous-ensemble de clairçage que comprend le système de clairçage 4. Ainsi, une zone de contrôle peut être associée à un ou plusieurs sous- ensembles de clairçage (deux, trois, etc.). Si le résultat de la comparaison entre la valeur colorimétrique de référence de cette zone de contrôle et la consigne colorimétrique qui lui est imputée aboutit sur la nécessité de claircer, alors va ou vont être actionné(s) par le système de clairçage 4 (par l'intermédiaire de l'unité de commande) lors de l'étape intermédiaire de clairçage E4 le ou les plusieurs sous-ensemble de clairçage associé(s) à la zone de contrôle.
Selon différents modes de réalisation de l'invention, l'opérateur peut paramétrer à partir de l'unité de traitement 3 :
- le nombre de sous-ensembles de clairçage que comprend le système de clairçage 4 (dans les modes de réalisation où le système de clairçage ne serait pas compris avec les centrifugeuses Cl, C2 et devrait être installé ultérieurement) ;
- l'attribution d'une zone de contrôle à un ou plusieurs sous-ensembles de clairçage.
Dans le mode de réalisation présenté de l'invention :
- le système de clairçage 4 de la centrifugeuse Cl continue comprend quatre sous- ensembles de clairçage 41, 42, 43, 44, chacun respectivement associé, dans la définition du procédé d'essorage par centrifugation PI, à une zone de contrôle SI, S2, S3, S4 ; et
- celui de la centrifugeuse C2 discontinue comprend un unique sous-ensemble de clairçage 45 associé à l'ensemble des quatre zones de contrôle SI, S2, S3, S4. Ainsi, et comme précédemment expliqué :
- dans le cas d'une centrifugeuse C2 discontinue, le clairçage de la masse cuite M se fait de manière globale sur au moins 90% de la hauteur (et par exemple sur toute la hauteur) de la paroi périphérique 12. Le sous-ensemble de clairçage 45 clairce la paroi périphérique dès lors que l'unité de traitement conclu pour l'au moins une des zones de contrôle 41, 42, 43, 44 qu'il est nécessaire de claircer ;
- dans le cas d'une centrifugeuse Cl continue, le clairçage de la masse cuite M peut être réalisé localement, avec chacun des sous-ensembles de clairçage 41, 42, 43, 44 pilotés indépendamment les uns des autres par l'unité de commande 40 en fonction des instructions contenues dans l'ordre de clairçage 400.
Pour l'au moins un sous-ensemble de clairçage, l'ordre de clairçage 400 comprend au moins : une durée de clairçage durant laquelle l'au moins un sous- ensemble de clairçage doit claircer la paroi périphérique 12 ; et l'intensité/le débit à laquelle l'au moins un sous-ensemble de clairçage va pulvériser le liquide de clairçage. Le débit de liquide de clairçage pulvérisé est régulé au moyen d'une vanne de réglage progressive se trouvant en entrée de l'au moins un sous-ensemble de clairçage et pilotée par l'unité de commande 40. Il est entendu que lorsque l'au moins un sous- ensemble de clairçage ne pulvérise pas de liquide de clairçage, la vanne de réglage progressive est complètement fermée. Ainsi :
- pour une centrifugeuse Cl continue, en référence à la Figure 1, chacun des sous- ensembles de clairçage 41, 42, 43, 44 est pourvu en entrée d'une vanne proportionnelle 410, 420, 430, 440 de réglage. L'ordre de clairçage comprend une durée de clairçage et un débit de clairçage propre à chacun des sous-ensembles de clairçage 41, 42, 43, 44 de sorte à pourvoir être pilotés par l'unité de commande 40 de manière indépendante ;
- pour une centrifugeuse C2 discontinue, en référence à la Figure 2, l'unique sous- ensembles de clairçage 45 est pourvu en entrée d'une vanne proportionnelle 450 de réglage. L'ordre de clairçage ne comprend donc qu'une durée de clairçage et un débit de clairçage.
L'au moins une durée de clairçage et l'au moins un débit sont paramétrés par l'opérateur avant le lancement du procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2.
Selon différents modes de réalisation de l'invention, la centrifugeuse Cl, C2 est pourvue d'au moins un dispositif de mesure conformé pour mesurer le débit de liquide de clairçage au niveau de l'au moins sous-ensemble de clairçage et communiquer la mesure 401 à l'unité de commande 40, laquelle la transmet ensuite à l'unité de traitement 3 pour qu'elle (et/ou l'opérateur si le procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2 est semi-automatique ou manuelle), suivant les besoins, modifie au cours de l'étape de clairçage E4 la durée de clairçage et/ou l'intensité de clairçage relatives à l'au moins un sous-ensemble de clairçage.
Lorsque la centrifugeuse est une centrifugeuse C2 continue, le procédé d'essorage par centrifugation P2, comparativement au procédé d'essorage par centrifugation PI de la centrifugeuse Cl discontinue, comprend des étapes supplémentaires.
Les plusieurs zones de contrôle distinguées par l'unité de traitement 3 comprennent une zone de contrôle située au plus proche du bord inférieur 13 du panier de centrifugation 1, dite zone inférieure, qui correspond dans le mode de réalisation présenté à la zone de contrôle S4.
Dans la suite de l'explication, il est considéré que la zone inférieure correspond à la zone inférieure S4.
Suite à l'association E34 d'une valeur colorimétrique de référence Six, S2x, S3x, S4x à chacune des zones de contrôle SI, S2, S3, S4, l'unité de traitement 3 exécute une étape de comparaison Q.3 durant laquelle la valeur colorimétrique de référence S4x de la zone inférieure S4 est comparée à un seuil colorimétrique.
La Figure 14 présente un exemple de contexte applicatif qui peut être observé dans une centrifugeuse Cl continue, pour laquelle des zones de manque ZM de masse cuite/sucre sont présentent dans le panier de centrifugation 1, ces zones de manque ZM laissant ainsi apparaître la paroi périphérique 12 (la paroi périphérique 12 étant représentée en pointillé sur cette Figure 14) ; de telles zones de manque ZM étant grâce à l'invention détectables sur toutes les zones de contrôle SI, S2, S3, S4 et notamment dans la zone inférieure S4.
Dans ce contexte de la Figure 14, la valeur colorimétrique de référence S4x est représentative de la masse cuite M. Par contre, si la masse cuite M n'est pas introduite en quantité suffisante dans le panier de centrifugation 1 (par exemple si elle trop visqueuse ou qu'il y a un dysfonctionnement au niveau du système d'alimentation), une ou plusieurs zones de manque ZM commencent à apparaître sur la paroi périphérique 12 dans la zone inférieure S4. Ainsi, la valeur colorimétrique de référence S4x est représentative du reste de masse cuite M à traiter et de la paroi périphérique 12. C'est à cette situation, pour laquelle le panier de centrifugation 1 est presque vide, que se rapporte/correspond le seuil colorimétrique.
Si l'unité de traitement conclut suite à l'étape de comparaison Q.3 que le panier de centrifugation est presque vide, elle envoie un ordre d'alimentation 500 au système d'alimentation 5 pour alimenter en masse cuite M le panier de centrifugation 1, mettant ainsi en œuvre une étape de régulation d'alimentation E5. L'unité de traitement 3 envoie l'ordre d'alimentation 500 sous la condition que de la masse cuite M reste à être traitée. Pour cela, le système d'alimentation 5 communique préalablement avec l'unité de traitement 3 pour lui envoyer parmi un ensemble d'informations 501 une information relative à la présence ou à l'absence de quantité de masse cuite M restant encore à traiter.
L'ordre d'alimentation 500 comprend au moins une durée d'alimentation durant laquelle le système d'alimentation 5 doit alimenter en masse cuite M le panier de centrifugation 1, et un débit d'alimentation. En fonction du débit d'alimentation demandé, le système d'alimentation ouvre ou ferme progressivement la vanne proportionnelle 51 de réglage pour laisser passer dans le tuyau d'alimentation 52 un débit variable de masse cuite M. Selon une variante de réalisation de l'invention, l'ensemble d'informations 501 communiqué par le système d'alimentation 5 à l'unité de traitement comprend le débit de masse cuite M circulant dans le tuyau d'alimentation 52, afin que l'unité de traitement 3 (et/ou l'opérateur si le procédé d'essorage par centrifugation PI est semi-automatique ou manuelle) puisse modifier/réguler le débit d'alimentation et/ou la durée d'alimentation selon les besoins au cours de l'étape de régulation d'alimentation E5.
Par défaut, les valeurs de durée d'alimentation et de débit d'alimentation sont renseignées par l'opérateur au cours de l'étape de paramétrage EP à partir de l'unité de traitement 3. Il définit également la valeur du seuil colorimétrique.
Selon différents modes de réalisation de l'invention, le système d'alimentation 5 dispose d'au moins un dispositif de mesure conformé pour mesurer le débit masse cuite M alimentant le panier de centrifugation 1, et pour communiquer la mesure de débit de masse cuite 501 à l'unité de traitement 3. Selon la mesure de débit de masse cuite 501, (et/ou l'opérateur si le procédé d'essorage par centrifugation PI est semi-automatique ou manuelle) peut modifier la valeur demandée de débit d'alimentation et/ou la durée d'alimentation durant l'étape d'alimentation E5.
Le procédé d'essorage par centrifugation PI comprend aussi une étape de calcul E61 d'un ratio se déroulant après l'étape de construction E32 à partir de l'image secondaire 34, entre une superficie de l'au moins une première section 341 et une superficie de l'au moins une seconde section 342. Comme précédemment indiqué, le ratio traduit un état de viscosité général de la masse cuite M.
En comparant lors d'une comparaison Q4 le ratio à un ratio de seuil, l'unité de traitement 3 détermine s'il est nécessaire ou non d'envoyer de la vapeur d'eau dans le panier de centrifugation 1 pourfluidifier la masse cuite M. Si oui, l'unité de traitement 3 envoie un ordre de vaporisation 600 au système de vaporisation 6 pour la mise en œuvre d'une étape de vaporisation E62, durant laquelle il pulvérise de la vapeur d'eau dans le panier de centrifugation 1, au moins au niveau de la paroi de fond 11 et, comme dans du mode de réalisation présenté, au niveau de la paroi périphérique 12.
Dans l'exemple de la Figure 15, la zone de transition masse cuite M /sucre S est située à une hauteur donnée de la paroi de fond, qui est une hauteur normale de traitement, ce qui se traduit dans l'image secondaire 34 associée par un ratio (celui issu de l'étape de calcul E61) au-dessus du ratio de seuil, de sorte qu'aucun ordre de vaporisation 600 n'est émis.
Par contre, dans l'exemple de la figure 16, la zone de transition masse cuite M /sucre S est située à une autre hauteur donnée de la paroi de fond, qui est une hauteur dite anormale qui est supérieure à la hauteur normale de traitement de la Figure 15, ce qui se traduit cette fois dans l'image secondaire 34 associée par un ratio (celui issu de l'étape de calcul E61) en-dessous du ratio de seuil, de sorte qu'un ordre de vaporisation 600 est émis.
L'ordre de vaporisation 600 comprend au moins une durée de vaporisation durant laquelle le système de vaporisation 6 pulvérise de la vapeur d'eau dans le panier de centrifugation et un débit de vaporisation pour régler l'intensité de la pulvérisation. L'intensité de la pulvérisation est réglée physiquement par le système de vaporisation qui pilote la vanne proportionnelle 61 de réglage suivant la valeur de débit de vaporisation spécifiée.
Dans le mode de réalisation présenté, comme mentionné antérieurement, le système de vaporisation peut aussi selon les besoins fluidifier la masse cuite M circulant à l'intérieur du tuyau d'alimentation 52 avant son arrivé dans le panier de centrifugation.
Dans le cas où l'unité de traitement 3 met en œuvre l'étape de vaporisation E6 parallèlement à l'étape d'alimentation E5, l'ordre de vaporisation 600 peut comprend une seconde durée de vaporisation et un second débit de vaporisation correspondant respectivement à la durée et à l'intensité de vapeur d'eau que le système de vaporisation 6 injecte dans le tuyau d'alimentation ; la régulation de vapeur d'eau étant gérée par le système de vaporisation 6 au moyen d'une vanne proportionnelle 62 de réglage, laquelle est complètement fermée si de la vapeur d'eau n'a pas à être injectée dans le tuyau d'alimentation 52.
L'opérateur renseigne par défaut durant l'étape de paramétrage à partir de l'unité de traitement 3 la durée de vaporisation, le débit de vaporisation, et la valeur du ratio de seuil. Dans le mode de réalisation présenté, il renseigne également la seconde durée de vaporisation et le second débit de vaporisation. Selon différents modes de réalisation de l'invention, le système de vaporisation 6 dispose d'au moins un dispositif de mesure conformé pour mesurer au moins l'intensité de vapeur d'eau injectée dans le tuyau d'alimentation 52 et/ou celle pulvérisée dans le panier de centrifugation 1, et pour communiquer la ou les mesure(s) de vaporisation 601 à l'unité de traitement 3. En fonction de la ou des mesure(s) de vaporisation 601, l'unité de traitement 3 (et/ou l'opérateur si le procédé d'essorage par centrifugation PI est semi-automatique ou manuelle) peut modifier la ou les valeur(s) de débit de vaporisation demandées et/ou la ou les durée(s) de vaporisation durant l'étape de vaporisation E6.
Selon la vitesse de rotation du panier de centrifugation, il est possible que des projections de cristaux de sucre Su ou de masse cuite viennent éclabousser et salir la vitre de protection 91 du boîtier 9 au travers du guide, faisant que la source lumineuse 21 et le système de photo-détection 22 ne peuvent alors plus opérer dans des conditions optimales. C'est pourquoi le guide 92 des centrifugeuses Cl, C2 est équipé d'une buse de nettoyage 93 débouchant dans le guide 92 afin de pulvériser de l'eau très chaude sur la vitre de protection pour la nettoyer de toute éclaboussure.
Le nettoyage de la vitre de protection est réalisé à intervalle régulier durant toute la durée de l'étape de centrifugation El du procédé d'essorage par centrifugation Pl, P2. Pour cela, l'unité de traitement envoie un ordre de nettoyage 930 à l'unité de commande 40 qui pilote la buse de nettoyage 93 pour que celle-ci pulvérise ou non de l'eau très chaude sur la vitre de protection 91, respectivement en ouvrant ou en fermant une vanne tout ou rien se trouvant en entrée de la buse de nettoyage 93.
Selon différents modes de réalisation de l'invention, l'opérateur peut renseigner durant l'étape de paramétrage EP à partir de l'unité de traitement 3 la durée du nettoyage, l'intervalle de temps séparant chaque nettoyage. Dans le mode de réalisation présenté, l'intensité de nettoyage est une valeur prédéfinie et l'intervalle de temps séparant chaque nettoyage est égale à quinze minutes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Centrifugeuse (Cl, C2) pour une séparation dans une masse cuite (M) d'une quantité de cristaux de sucre (Su) d'un sirop, la centrifugeuse (Cl, C2) comprenant au moins :
- un panier de centrifugation (1) actionné en rotation autour d'un axe central de rotation (10), à l'intérieur duquel est prévue une introduction de la masse cuite (M), ledit panier de centrifugation (1) présentant une paroi de fond (11) et une paroi périphérique (12), ladite paroi périphérique (12) étant perméable et présentant un bord inférieur (13) contigu à ladite paroi de fond (11) et un bord supérieur (14), et dans lequel ladite paroi périphérique (12) présente une hauteur mesurée depuis le bord inférieur (13) jusqu'au bord supérieur (14) ;
- un appareil de mesure (2) comprenant au moins une source lumineuse (21) pour illuminer l'intérieur du panier de centrifugation (1) et un système de photo-détection (22) pour détecter une lumière réfléchie et délivrer des mesures de photo-détection (201) qui sont représentatives de la masse cuite (M) ou de la paroi périphérique (12) ; et
- une unité de traitement (3) reliée à l'appareil de mesure (2) pour recevoir et traiter lesdites mesures de photo-détection (201) ; ladite centrifugeuse (Cl, C2) étant caractérisée en ce que la source lumineuse (21) est conformée pour éclairer la paroi périphérique (12) du panier de centrifugation (1) sur au moins 90% de sa hauteur, et le système de photo-détection (22) est conformé pour détecter sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique (12) la lumière réfléchie par la masse cuite (M) ou la paroi périphérique (12) ; et en ce que l'unité de traitement (3) est conformé pour traiter en continu et en temps réel les mesures de photo-détection (201) effectuées sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique (12).
2. Centrifugeuse (Cl, C2) selon la revendication 1, pour laquelle l'unité de traitement (3) est conformée pour générer une image brute (33) sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation (1), à partir des mesures de photo-détection (201).
3. Centrifugeuse (Cl, C2) selon la revendication 2, dans laquelle l'unité de traitement (3) est conformée pour comparer les mesures de photo-détection (201) avec une limite colorimétrique sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation (1), et pour construire une image secondaire (34) présentant : - au moins une première section (341) d'une première couleur dans laquelle les mesures de photo-détection (201) sont inférieures à ladite limite colorimétrique ; et/ou
- au moins une deuxième section (342) d'une seconde couleur dans laquelle les mesures de photo-détection (201) sont supérieures à ladite limite colorimétrique.
4. Centrifugeuse (Cl) selon la revendication 3, pour laquelle la centrifugeuse (Cl) est une centrifugeuse continue comprenant un système de vaporisation (6) conformé pour envoyer une vapeur d'eau au moins à l'intérieur du panier de centrifugation (1), et dans laquelle l'unité de traitement (3) est conformée pour calculer un ratio entre une superficie de l'au moins une première section (341) et une superficie de l'au moins seconde section (342), et pour communiquer un ordre de vaporisation (600) en fonction dudit ratio, ledit ordre de vaporisation (600) étant transmis par l'unité de traitement (3) à destination du système de vaporisation (6) pour déclencher un envoi de vapeur d'eau.
5. Centrifugeuse (Cl) selon la revendication 4, dans laquelle le système de vaporisation (6) est conformé pour envoyer la vapeur d'eau à l'intérieur du panier de centrifugation (1) au moins au niveau de la paroi de fond (11) du panier de centrifugation (1).
6. Centrifugeuse (Cl, C2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour laquelle l'unité de traitement (3) est conformée pour distinguer plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4) réparties sur la hauteur du panier de centrifugation (1), et pour associer à chacune des plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4) une valeur colorimétrique de référence (Six, S2x, S3x, S4x) établie à partir des mesures de photodétection (201) réalisées dans la zone de contrôle correspondante.
7. Centrifugeuse (Cl) selon la revendication 6, pour laquelle la centrifugeuse (Cl) est une centrifugeuse continue qui comprend un système d'alimentation (5) conformé pour alimenter en masse cuite (M) le panier de centrifugation (1), et pour laquelle l'unité de traitement (3) est conformée pour réaliser une comparaison de la valeur colorimétrique de référence (Six, S2x, S3x, S4x) avec un seuil colorimétrique dans l'une des plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4), dite zone inférieure (S4), qui est la plus proche du bord inférieur (13) du panier de centrifugation (1), et pour communiquer un ordre d'alimentation (500) en fonction d'un résultat de ladite comparaison, ledit ordre d'alimentation (500) étant transmis par l'unité de traitement (3) à destination du système d'alimentation (5) pour alimenter la masse cuite (M).
8. Centrifugeuse (Cl, C2) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel, pour chacune des plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4), la valeur colorimétrique de référence (Six, S2x, S3x, S4x) correspond à une valeur ICUMSA.
9. Centrifugeuse (Cl, C2) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, comprenant un dispositif de clairçage (4) comportant :
- au moins un sous-ensemble de clairçage (41 ; 42 ; 43 ; 44 ; 45) conformé pour pulvériser un liquide de clairçage sur la paroi périphérique (12) du panier de centrifugation (1),
- une unité de commande (40) reliée à l'au moins un sous-ensemble de clairçage (41 ; 42 ; 43 ; 44 ; 45) et en communication avec l'unité de traitement (3) pour au moins piloter l'au moins un sous-ensemble de clairçage (41 ; 42 ; 43 ; 44 ; 45) en fonction de la valeur colorimétrique de référence (Six, S2x, S3x, S4x) de l'une au moins des plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4).
10. Centrifugeuse (Cl, C2) selon la revendication 9, dans laquelle, pour chacune des plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4), l'unité de traitement (3) est conformée pour réaliser une comparaison de la valeur colorimétrique de référence (Six, S2x, S3x, S4x) avec une consigne colorimétrique (Slt, S2t, S3t, S4t), et pour communiquer un ordre de clairçage (400) en fonction d'un résultat de ladite comparaison, et l'unité de commande (40) est conformée pour piloter l'au moins un sous-ensemble de clairçage (41 ; 42 ; 43 ; 44 ; 45) afin de contrôler un débit de clairçage, en réponse à une réception de l'ordre de clairçage (400).
11. Centrifugeuse (Cl, C2) selon la revendication 10, dans laquelle l'au moins un sous-ensemble de clairçage (41 ; 42 ; 43 ; 44 ; 45) comprend une vanne (410 ; 420 ; 430 ; 440 ; 450) qui est reliée à l'unité de commande (40), et qui est pilotée pour ajuster le débit de clairçage.
12. Centrifugeuse (C2) selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans laquelle l'au moins un sous-ensemble de clairçage comporte un unique sous- ensemble de clairçage (45) comportant plusieurs buses disposées à plusieurs hauteurs depuis la paroi de fond (11) du panier de centrifugation (1).
13. Centrifugeuse (Cl) selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans laquelle l'au moins un sous-ensemble de clairçage comporte plusieurs sous- ensembles de clairçage (41, 42, 43, 44) disposés à différentes hauteurs depuis la paroi de fond (11) du panier de centrifugation (1), face aux plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4), chaque sous-ensemble de clairçage (41, 42, 43, 44) étant associé à une zone de contrôle (SI, S2, S3, S4) parmi les plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4), et dans laquelle l'unité de commande (40) est reliée aux différents sous-ensembles de clairçage (41, 42, 43, 44) et est en communication avec l'unité de traitement (3) pour au moins piloter de manière indépendante chacun des sous-ensembles de clairçage (41, 42, 43, 44) en fonction de la valeur colorimétrique de référence (Six, S2x, S3x, S4x) de la zone de contrôle (SI, S2, S3, S4) qui lui est associée.
14. Centrifugeuse (Cl) selon les revendications 10 et 13, dans laquelle l'unité de commande (40) est conformée pour piloter de manière indépendante chacun des sous-ensembles de clairçage (41, 42, 43, 44) afin de contrôler le débit de clairçage correspondant, en réponse à une réception de l'ordre de clairçage (400) issu de la comparaison de la valeur colorimétrique de référence (Six, S2x, S3x, S4x) de la zone de contrôle (SI, S2, S3, S4) qui lui est associée, avec la consigne colorimétrique (Slt, S2t, S3t, S4t) correspondante.
15. Centrifugeuse (Cl, C2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la source lumineuse (21) est une source de lumière blanche.
16. Centrifugeuse (Cl, C2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la source lumineuse (21) est une source stroboscopique.
17. Centrifugeuse (Cl, C2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la source lumineuse (21) est constituée d'au moins une diode électroluminescente (210), et par exemple plusieurs diodes électroluminescentes (210).
18. Centrifugeuse (Cl, C2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le système de photo-détection (22) comprend au moins un capteur d'image.
19. Centrifugeuse (Cl, C2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le système de photo-détection (22) comprend au moins une matrice de filtres colorés, par exemple de type RGB.
20. Centrifugeuse (Cl, C2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la source lumineuse (21) et le système de photo-détection (22) de l'appareil de mesure (2) sont disposés à l'intérieur d'un boîtier (9) étanche fermé et fixé sur une ouverture (190) d'un capot (19) de la centrifugeuse (Cl, C2), ledit boîtier (9) étant doté d'une vitre de protection (91) faisant face à l'ouverture (190) dudit capot (19) et telle que la source lumineuse (21) et le système de photo-détection (22) soient derrière ladite vitre de protection (91).
21. Centrifugeuse (Cl, C2) selon la revendication 20, pour laquelle le boîtier (9) est solidaire d'un guide (92) ayant une première extrémité (95) fixée sur ledit boîtier (9), autour de la vitre de protection (91), et une seconde extrémité (96) fixée sur le capot (19) autour de son ouverture, ledit guide (92) présentant au moins un évent (94) pour une entrée d'air dans ledit guide (92).
22. Centrifugeuse (Cl, C2) selon la revendication 21, dans laquelle le guide (91) comprend au moins une buse de nettoyage (93) pour un nettoyage par pulvérisation d'eau de la vitre de protection (91).
23. Centrifugeuse (Cl, C2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour laquelle au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique (12) du panier de centrifugation (1) correspond à toute la hauteur de ladite paroi périphérique (12) prise depuis son bord inférieur (13) jusqu'à son bord supérieur (14).
24. Procédé d'essorage par centrifugation (Pl, P2) pour une séparation dans une masse cuite (M) d'une quantité de cristaux de sucre (Su) d'un sirop, mettant en œuvre une centrifugeuse (Cl, C2) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, et qui comprend au moins :
- une étape de centrifugation (El) dans laquelle est actionné en rotation le panier de centrifugation (1) dans lequel est présent la masse cuite (M) ; ledit procédé d'essorage par centrifugation (Pl, P2) étant caractérisé en ce qu'il comprend, durant l'étape de centrifugation (El) :
- une étape d'éclairage (E21) en continu consistant à éclairer par la source lumineuse
(21) la paroi périphérique (12) du panier de centrifugation (1) sur au moins 90% de sa hauteur;
- une étape de mesure (E22) consistant à détecter par le système de photo-détection
(22) sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique (12) du panier de centrifugation (1) la lumière réfléchie par la masse cuite (M) ou la paroi périphérique (12), afin de délivrer des mesures de photo-détection (201) qui sont représentatives de la masse cuite (M) ou de la paroi périphérique (12) ;
- une étape de traitement (E3) par l'unité de traitement (3) en continu et en temps réel des mesures de photo-détection (201) effectuées sur au moins 90% de la hauteur de la paroi périphérique (12).
25. Procédé d'essorage par centrifugation (Pl, P2) selon la revendication
24, dans lequel l'étape de traitement (E3) met en œuvre une génération (E31) d'une image brute (33) sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation (1), à partir des mesures de photo-détection (201).
26. Procédé d'essorage par centrifugation (Pl, P2) selon la revendication
25, dans lequel, lors de l'étape de traitement (E3), les mesures de photo-détection (201) sont comparées avec une limite colorimétrique sur au moins 90% de la hauteur du panier de centrifugation (1), et comprend une étape de construction (E32) d'une image secondaire (34) présentant :
- au moins une première section (341) d'une première couleur dans laquelle les mesures de photo-détection (201) sont inférieures à ladite limite colorimétrique ; et/ou
- au moins une deuxième section (342) d'une seconde couleur dans laquelle les mesures de photo-détection (201) sont supérieures à ladite limite colorimétrique.
27. Procédé d'essorage par centrifugation (PI) selon la revendication 26, dans lequel la centrifugeuse (Cl) est une centrifugeuse continue, et qui comprend une étape de calcul (E61) d'un ratio entre une superficie de l'au moins une première section (341) et une superficie de l'au moins une seconde section (342), et une étape de vaporisation (E62) consistant à envoyer une vapeur d'eau au moins à l'intérieur du panier de centrifugation (1) en fonction dudit ratio.
28. Procédé d'essorage par centrifugation (Pl, P2) selon l'une quelconque des revendications 24 à Tl , dans lequel l'étape de traitement (E3) met en œuvre une distinction (E33) de plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4) réparties sur la hauteur du panier de centrifugation (1), et une association (E34) à chacune des plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4) d'une valeur colorimétrique de référence (Six, S2x, S3x, S4x) établie à partir des mesures de photo-détection (201) réalisées dans la zone de contrôle correspondante.
29. Procédé d'essorage par centrifugation (Pl, P2) selon la revendication
28, comprenant une étape intermédiaire de clairçage (E4) pour pulvériser un liquide de clairçage sur la paroi périphérique (12) du panier de centrifugation (1), en fonction de la valeur colorimétrique de référence (Six, S2x, S3x, S4x) associée à l'une au moins des plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4).
30. Procédé d'essorage par centrifugation (PI) selon la revendication 29, dans lequel le procédé d'essorage comprend, au cour de l'étape de traitement (E3) et préalablement à l'étape intermédiaire de clairçage (E4), une étape de comparaison (Q.2) durant laquelle la valeur colorimétrique de référence (Six, S2x, S3x, S4x) de chacune des plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4) est comparée à une consigne colorimétrique (Slt, S2t, S3t, S4t), afin de pulvériser un liquide de clairçage selon un débit de clairçage en fonction du résultat de ladite comparaison.
31. Procédé d'essorage par centrifugation (PI) selon la revendication 29 ou 30, dans lequel l'étape intermédiaire de clairçage (E4) met en œuvre un clairçage de chacune des plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4), de manière indépendante, en fonction de la valeur colorimétrique de référence (Six, S2x, S3x, S4x) associée.
32. Procédé d'essorage par centrifugation (PI) selon l'une quelconque des revendications 28 à 31, pour lequel la centrifugeuse (Cl) est une centrifugeuse continue, et comprenant :
- une étape de comparaison (Q.3) durant laquelle la valeur colorimétrique de référence (Six, S2x, S3x, S4x) dans l'une des plusieurs zones de contrôle (SI, S2, S3, S4), dite zone inférieure (S4), qui est la plus proche du bord inférieur (13) du panier de centrifugation (11), est comparée avec un seuil colorimétrique ; et
- une étape de régulation d'alimentation (E5) durant laquelle le panier de centrifugation (1) est alimenté en masse cuite (M) en fonction d'un résultat de ladite comparaison.
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