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SYSTEME DE DISTRIBUTION ET DE TRAITEMENT DE LIQUIDES.
La présente invention se rapporte au traitement de liquides par voie chimique en vue d'obtenir une suspension de boue dans un liquide, et à la distribution de liquides ayant tendance à laisser se déposer de la boue en suspension sous forme solide et adhérente, et à la séparation de matières en suspension dans des liquides de ce genre. Elle se rapporte plus particulièrement à l'élimination d'éléments ou ingrédients indésirables dans des huiles miné rales de graissage par traitement de ces huiles avec de l'acide sul,, furique, et elle a trouvé son application de principe dans le problème de la formation d'une boue acide par ce traitement et de la séparation de la boue acide ainsi formée à partir de l'huile minérale par l'emploi de séparateurs centrifuges.
Dans le traitement d'huiles minérales de graissage par un acide, il se forme une suspension de boue visqueuse, qui a forte.. ment tendance à se séparer de l'huile par différence de densité.
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Il faut par conséquent prendre des précautions, dans la disposition des conduites, pour 1=écoulement d'une suspension de semblable boue dans l'huile, en vue d'empêcher le dépôt et la solidification de cette boue dans les conduites et la nécessité, qui en serait la conséquence, d'arrêts fréquents de fonctionnement en vue d'enlever des conduites la boue qui s'y est déposée. Dans des cas où on laisse reposer, à l'état relativement tranquille, des masses d'huile contenant de la boue en suspension, dans des parties des conduites, ce dépôt de boue a habituellement des chances de se produire, et la présente invention a plus spécialement pour but d'éviter ce dépôt de boue dans un système qui, dans les conditions ordinaires d'écoulement, impliquerait l'existence occasionnelle de ces masses à l'état tranquille.
L'invention pourra être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit en référence aux dessins ci-joints, dans lesquels de même nombres de référence désignent les mêmes éléments dans les différentes figures et dans lesquels :
La fig. 1 est une vue schématique en perspective,illustrant le procédé et un appareil suivant l'invention.
La fig. 2 est une vue schématique en plan, illustrant le procédé exécuté à l'aide d'un appareil modifié
La fige 3 est une vue schématique en plan, montrant encore une autre forme légèrement modifiée de l'appareil pour la réalisation du procédé.
La fig. 4 est une vue de détail en coupe verticale, partie en vue extérieure, d'une valve de distribution, constituant un élément important de l'invention, et d'un dispositif pour la commande de cette valve.
La fige 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la fige 4.
La fige 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la -fige 4.
La fig. 7 est une vue de détail montrant la construction de l'organe de contrôle de la valve de distribution illustrée dans les figs. 4, 5 et 6.
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La fige 8 est une vue de détail en coupe transversale dans une valve ou robinet constituant un élément important de l'in- vention.
La figo 9 est une vue en plan de la valve ou robinet représenté sur la fig. 8.
La figo 10 est une vue en coupe transversale horizontale d'un appareil mélangeur représenté sur la fig. 3.
En référence aux dessins, 10 désigne une conduite dans laquelle on fait passer un liquide, comme indiqué par la flèche A.
Ce liquide peut tenir en suspension de la boue et peut consister par exemple en de l'huile minérale de graissage contenant de la boue acide formée par le traitement de cette huile par de l'acide sulfurique. On fait passer ce liquide par une valve de distribution 12 dans des conduites parallèles 11 et 11', à partir desquelles il est envoyé à des appareils séparateurs au moyen d'une conduite de jonction 11", qui communique avec les deux conduites 11 et 11' et avec les appareils séparateurs. Ceux-ci sont des appareils de séparation par différence de densité, tels qu'une batterie de séparateurs centrifuges 15, montés en parallèle. La conduite de jonction 11" communique avec ces séparateurs par des conduites de branchement 14, commandées chacune par un robinet 23, qui sera décrit plus complètement ci-après.
Dans le cas de la séparation de boue acide à partir d'huile traitée par de l'acide, les séparateurs centrifuges 15 produisent une évacuation distincte et continue de boue et d'huile épurée.
Une caractéristique de cette forme principale de réalisation de l'invention consiste dans l'alimentation du liquide soumis au traitement, tel de l'huile contenant de la boue, alternativement dans des sens opposés, par les conduites 11 et Il' ,dans la conduite 11", à partir de laquelle ce liquide est amené aux appareils séparateurs, Cette alimentation alternative dans des sens opposés est réalisée au moyen de la valve de distribution représentée de façon détaillée sur les figs. 4-7 des dessins.
Cette valve de distribution consiste en une boite 13, comportant des ou-
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vertures destinées à communiquer avec les conduites 10, 11 et 11' et renfermant une valve ou tiroir rotatif, cylindrique, 16, destiné à interrompre alternativement la communication entre la conduite 10 et les conduites 11 et 11', tout en permettant la communication entre la conduite 10 et l'autre de ces conduites 11 et 11'. La boite 13 et la valve 16 sont agencées de façon à maintenir en tout temps la communication entre la conduite 10 et l'une ou l'autre des conduites 11 et 11', et la construction est réalisée de manière à assurer, pendant un bref intervalle de temps, la communication entre la conduite 10 et les deux conduites 11 et 11' à la fois, entre des inversions du sens d'écoulement.
A ce sujet, il est à remarquer que la valve 16 s'étend sur un arc de 1800 et que les parties de la boite 13, communiquant respectivement avec les conduites 11 et 11', sont disposées symétriquement l'une par rapport à l'autreo On verra qu'en raison de cette construction, la somme des'sections de communication entre l'intérieur de la boite 13 et les conduites 11 et 11' est constante, quelle que soit la position occupée par la valve 16. Par suite, le degré, auquel l'écoulement par l'une ou l'autre de ces conduites 11 et 11' peut être étranglé à un instant donné quelconque,par la valve 16, est exactement égal à l'écoulement permis par l'autre conduite.
Cette disposition assure une chute constante de pression entre la conduite 10 et la conduite 11", quelle que soit la position particulière occupée par la valve. Cette valve 16 est reliée par son extrémité intérieure 17 à un arbre 18, qui est animé d'un mouvement de rotation à une vitesse relativement constante par un dispositif approprié quelconque, tel qu'un dispositif moteur 19.
Dans le fonctionnement du système, ce dispositif moteur 19 sert à faire tourner la valve 16 pendant l'alimentation du liquide dans la boite 13 de la valve par la conduite 10 et à établir alternativement la communication entre cette conduite 10 et les conduites 11 et 11', en déterminant ainsi l'alimentation du liquide par les conduites 11 et 111, alternativement, dans la conduite 11" et, en passant par les robinets ou valves 23, dans la batterie de sé. parateurs centrifuges,par les conduites 14.
La vitesse du mouvement
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de rotation de la valve 16 dans la boite 13 est de préférence coordonnée avec la vitesse d'alimentation du liquide par la conduite 10 et avec la capacité des appareils séparateurs, de manière à faire arriver, pendant un cycle donné quelconque de passage d'huile à travers les conduites 11 ou 11', une quantité de liquide sensiblement inférieure à la capacité totale des appareils séparateurso
Quelques explications feront comprendre facilement les avantages résultant de l'emploi de l'appareil et de la réalisation du procédé suivant l'invention.
En produisant alternativement l'alimentation, dans des sens différents, de liquides qui, lorsqu'ils sont à l'état tranquille, ont une tendance à produire l'obstruction dans des conduites telles que 11 et 11', on évite de façon effective l'état de tranquillité, qui pourrait autrement se produire dans la conduite principale d'alimentation, avec l'arrêt des séparateurs centrifuges les plus éloignés d'une zone d'alimentation, de même qu'on évite la tendance, relativement plus grande encore, à l'obstruction, dans des conditions normales d'alimentation, dans les parties de la conduite principale d'alimentation les plus éloignées de la force ou dispositif produisant le refoulement du liquide.
On verra par conséquent que l'emploi de l'appareil décrit, dans la réalisation du procédé suivant l'invention, a pour résultat d'éviter l'obstruction de la conduite principale par laquelle le liquide est refoulé jusqu'aux appareils séparateurs, et qu'on fait marcher chacun des séparateurs centrifuges, dans la réalisation de l'invention, avec une alimentation moyenne la mieux appropriée à produire un fonctionnement efficace.
Lors d'une interruption de l'alimentation de liquide à partir de la conduite principale 10 par l'une des conduites de branchement en parallèle 14, ce qui devient parfois nécessaire dans le but d'enlever, du rotor centrifuge et des éléments associés, la boue qui s'y est déposée, la boue, contenue dans l'huile de la conduite de branchement 14 en question, a tendance à se séparer de l'huile et à se prendre en une masse solide et à obstruer la conduite 14 si on la laisse séjourner dans celle-ci. Conformément
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l'invention a pour but d'assurer l'évacuation rapide et complète du liquide d'une conduite 14 et des éléments y associés, lors d'une interruption de l'alimentation par cette conduite.
A cet effet, conformément à l'invention, on interrompt complètement l'écoule- ment d'huile dans une partie quelconque de la conduite 14, lors d' une interruption de l'alimentation par cette conduite au séparateur centrifuge correspondant, et l'huile, restant dans la conduite 14 au moment de cette interruption,est rapidement chassée de cette con- duite. Conformément à l'invention, on évite également le passage d'impuretés de grandes dimensions dans les séparateurs centrifuges.
A cet effet, on emploie un tamis avec chacune des conduites de branchement 14, ces tamis étant montés dans les robinets ou valves
23 d'une manière permettant de les nettoyer chaque fois que l'on interrompt l'alimentation à l'un des @ séparateurs centrifu- ges.
Chacun de ces robinets ou valves 23, comme représenté plus particulièrement sur les figs. 8 et 9, comprend un boisseau
27, qui peut constituer un raccord entre les sections successives de la conduite 11", comme représenté, et un organe commandant l'é- coulement ou clef de robinet 28, monté dans un alésage 29 de ce boisseau 27, qui communique avec une ouverture latérale 30 dans ce boisseau. Le boisseau 27 comporte un prolongement arrière 31, qui est percé d'une ouverture 32, pour établir la communication entre une source de pression, telle que l'air extérieur, et la clef de robinet 28. Un prolongement 33 peut être taraudé, comme indiqué en 38, pour le raccordement du robinet ou valve. 23 à la conduite
14.
La clef de robinet-28 comporte un alésage latéral 34, dans le- quel peut être monté un tamis 35, et un alésage 36, faisant commu- niquer cet. alésage 34 avec la partie du boisseau de robinet qui est raccordée à la conduite 14. Une poignée 37, fixée à la clef de ro- binet 28, permet la manoeuvre de celle-ci.
En employant ce robinet ou valve ' 23 dans le système suivant l'invention, l'huile s'écoulera librement à travers la
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clef de robinet à partir de la conduite 11" dans la conduite 14, lorsque la clef de robinet est maintenue dans la position représen- tée sur la fig.8. Lorsque chacune des clefs de robinet est placée. dans cette position, il se produira par conséquent une alimentation simultanée aux séparateurs centrifuges correspondants du système.
Lorsqu'on désire interrompre l'alimentation d'huile à un ou plu- sieurs des séparateurs centrifuges, on fait tourner la poignée 37, correspondant au robinet ou valve commandant l'alimentation d'huile dans la conduite 14 du ou des séparateurs centrifuges en question, d'un angle de 1800 à partir de la position représentée sur les figs, 8 et 9.
La partie pleine 39 de la clef de robinet 28 sera alors située en regard de l'ouverture 30 dans le boisseau de robi- net 27 et sera placée en contact avec l'huile s'écoulant à travers la conduite 11", en empêchant ainsi tout écoulement ultérieur d'hui- le dans la conduite 14 ou dans une partie quelconque du robinet ou valve, Ce.mouvement de rotation de la clef de robinet 28 amène éga- lement l'alésage 34 en coïncidence avec l'ouverture 32 dans la par- tie arrière du boisseau de robinet et établit ainsi la communica- tion entre l'ouverture 32 et l'intérieur de la conduite 14.
Ceci permet au liquide, restant dans la conduite 14, d'être soumis à l'action de la pression atmosphérique extérieure, ou à toute autre source appropriée de pression, et empêche par conséquent le liqui- de de rester emprisonné dans la conduite 14, en produisant ainsi l'évacuation d'huile, contenant de la boue, à partir de cette con- duite sous l'influence de la gravité. On verra également que le ta- mis 35 peut être enlevé de l'alésage 34 de la clef de robinet 28, lorsque les parties se trouvent dans cette position, et que ce ta- mis peut par conséquent être enlevé en vue de son nettoyage dans chaque cas où la clef de robinet est amenée dans une position em- pêchant l'écoulement.
D'après les explications qui précèdent, il est évident que'l'emploi de l'appareil et du procédé conformes à cette partie de l'invention empêche l'existence d'une masse dthui- le, contenant de ia boue, à l'état tranquille dans la conduite 14 ou dans les parties y associées, pendant l'interruption de i'ali-
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mentation d'huile par cette conduite.
Dans la forme de réalisation particulière de l'invention représentée sur les dessins, l'extrémité inférieure de la conduite 14 est en communication avec l'atmosphère et le liquide peut par conséquent s'écouler vers le bas à travers la conduite sous l'ac- lion de la gravité et de la pression atmosphérique lorsqu'on place le robinet ou valve 23 dans la position empêchant l'écoulement de liquide à partir de la conduite 11". Lorsque l'invention est appro- priée à dea emplois comportant le contrôle de conduits qui ne sont ainsi pas mis/en communication avec l'atmosphère, il est naturellement évident qu'il faut prévoir un dispositif pour assurer l'évacuation du liquide par l'extrémité inférieure de la conduite.
La fig. 2 représente une forme de réalisation modifiée de l'invention, dans laquelle le liquide, amené à la batterie de sé- parateurs centrifuges, est maintenu en circulation de façon conti- nue dans le même sens, par exemple dans la direction de la flèche A, et dans laquelle il est prévu une conduite de retour 40, par laquelle une partie du liquide est ramenée au dispositif de refou- lement du liquide, 41, comme indiqué par la flèche C.
En employant une telle conduite de retour 40 et en faisant circuler de façon continue le liquide par cette conduite, on évite de façon efficace l'existence dTune masse de liquide à l'état transquille dans une partie quelconque de la conduite car le liquide peut être maintenu en circulation dans la partie de la conduite 42, reliant la condui- te 14, allant au séparateur centrifuge à l'extrême droite de cette fig. 2, à la partie restante de cette conduite 42, quelle que soit la vitesse d'écoulement vers les séparateurs centrifuges et bien qu'un ou plusieurs des séparateurs centrifuges soient arrêtés.
On verra par conséquent que le liquide est maintenu en circulation de façon continue dans les conduites 42 et 40, peu importe que tous les séparateurs centrifuges soient en marche ou qu'un ou plu- sieurs ou la totalité de ceux-ci soient arrêtés.
Dans la forme de réalisation modifiée représentée sur les figs. 3 et 10, un dispositif 41' de refoulement du liquide, au
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moyen duquel le liquide contenant la boue est envoyé aux séparateurs centrifuges, est monté directement dans le mélangeur M au moyen duquel est produite la réaction de formation de boue.
Dans l'application de cette variante au traitement d'huile minérale de graissage par de l'acide sulfurique, l'huile et l'acide sont amenés à la chambre de mélange par des conduites F et F', respectivement, et la suspension de boue dans l'huile est refoulée par la conduite 44 dans les conduites 42 et 11", de façon à alimenter les séparateurs centrifuges 15 par les conduites en parallèle 14; une partie importante de la suspension de boue dans l'huile est ramenée par les conduites 45 et 46, comme indiqué par'la flèche C, dans le mélangeur M, à partir duquel elle est à nouveau envoyée dans la conduite 44 par le dispositif de refoulement 41T. Pour le reste cette variante est identique à la forme de réalisation suivant la fig. 2.
Bien que l'invention ait été décrite plus spécialement enréférence au traitement d'huiles minérales de graissage par de l'acide et à la séparation de la boue acide à partir de la suspension ainsi formée, il est bien entendu que certaines de ses caractéristiques sont applicables à d'autres problèmes de séparation, et que le procédé et l'appareil suivant l'invention sont applicables en fait à d'autres problèmes se rapportant à la distribution de liquides qui tendent à provoquer l'obstruction de conduites en raison du dépôt de matières à l'état solide et adhérentes.
Il est également bien entendu qu'on peut, sans s'écarter du principe de l'invention, apporter de nombreuses modifications aux formes de réalisation décrites et représentées, qui n'ont été données qu'à titre d'exemple.
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