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perfectionnements apportés aux séparateurs centrifuges .
La présente invention est relative aux séparateurs centrifuges, et plus particulièrement aux séparateurs centrifuges à grande vitesse, du genre compré- nant un bol pourvu d'ouvertures d'évacuation de boues péri- phériques, et commandées par des clapets .
L'inventeur a antérieurement proposé un 'sépa- rateur centrifuge du type ci-dessus mentionné, et dans lequel des moyens, sont prévus pour ouvrir de façon inter- mittente lesdites ouvertures périphériques d'évacuation de boues, afin de permettre la sortie des boues pendant le fonctionnement du séparateur. Ces boues sont généralement évacuées en même temps qu'une certaine quantité de liquide
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et généralement une quantité d'un volume égal à celui des boues, dans une machine d'un rendement efficace .
Dans beaucoup de cas, toutefois, ce liquide additionnel consti- tuait un inconvénient, attendu que le liquide lui-même peut être un composant précieux, comme par exemple de l'huile, ou attendu que dans d'autres cas, par exemple lorsqu'on traite des résidus, il est désirable d'évacuer les boues à une condition de siccité aussi complète que possible . Il est de plus évidemment sans intérêt de devoir reconduire le mélange de boues et de liquide dans le sépa- rateur, en vue d'une nouvelle séparation, attendu que les boues et le liquide en sortiront à nouveau dans les mêmes proportions .
Conformément à la présente invention, l'in- convénient ci-dessus est écarté du fait qu'on prévoit une vidange séparée du contenu liquide du séparateur chaque fois qu'on se propose d'évacuer les boues, après quoi celles- ci sont évacuées seules, à l'état pratiquement sec .
Ce résultat est atteint en prévoyant à l'intérieur du bol d'un séparateur centrifuge du genre ci-dessus mentionné une ou plusieurs ouvertures de vidange qui permettent l'évacuation du liquide situé plus près de l'axe que le niveau centrifuge des boues accumulées, au moment choisi pour l'évacuation.
Ces ouvertures peuvent être combinées à un ou plusieurs conduits de vidange qui s'étendent radialement vers l'intérieur, depuis la périphérie du corps du sépara- teur jusqu'au niveau centrifuge maximum admissible pour les boues qui s'accumulent .
Ce ou ces conduits de vidange peuvent être ouverts continuellement, ou bien peuvent être susceptibles
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d'être seulement ouverts de façon intermittente, au moyen d'un clapet coulissant ou autre dispositif analogue .
En vue de faire mieux comprendre l'invention , celle-ci sera décrite en se référant aux dessins annexés qui montrent schématiquement et à titre d'exemple seulement trois formes de réalisation de l'invention et d'un mécanisme permettant sa mise en pratique .
Dans ces dessins :
La fig. 1 est une vue en coupe verticale passant par la moitié d'une première forme de réalisation.
Les Fig. 2 et 3 sont des vues en coupe analogues, passant par deux autres formes de réalisation.
Les Fig. 4 et 5 représentent schématiquement des vues de profil d'un mécanisme à coupelle oscillante, montré à deux positions différentes .
La Fig. 6 est une vue de profil schématique d'un mécanisme de cames commandé par le mécanisme à coupelle oscillante, et
La Fig. 7 est une vue schématique de face des deux mécanismes faisant l'objet des Fig. 4 et 6.
Dans ces dessins, les mêmes organes sont désignés dans toutes les vues par les mêmes chiffres de référence .
Dans la Fig. l, on a désigné en 1 le bol du séparateur proprement dit, lequel est pourvu d'une plu- ralité d'ouvertures périphériques 2, d'évacuation de boues .
Le liquide qui doit être soumis à la séparation est intro- duit dans l'appareil par un conduit d'entrée 3, et s'écoule vers le bas dans un espace conique annulaire 4, pour par- venir jusque dans la zone de séparation proprement dite 5, dans laquelle sont disposées les plaques de séparation habi- tuelles coniques 6 . Le constituant le plus léger séparé
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sort en 7, alors que les boues s'accumulent en 8, en avant des ouvertures d'évacuation de boues 2. L'arbre d'entraîne- ment tournant sur lequel le séparateur est monté est désigné en 10.
Le bol 1 du séparateur est entouré par un corps cylindrique 11, dont la partie supérieure lla consti- tue une chambre cylindrique hydraulique 13, recevant un pis- ton 12 formé sur ou assujetti à la partie supérieure du bol 1. Le liquide de manoeuvre est admis dans la chambre cylindrique 13, soit par l'une, soit par l'autre des deux ouvertures 15 et 16, et l'on prévoit des perçages de vidange 17 et 18 destinés respectivement au liquide admis du côté supérieur ou du côté inférieur du piston 12. Ce liquide de manoeuvre est alternativement amené par les conduits 19 et 20, à partir d'un conduit 21 commandé par un robinet 22 manoeuvré à la main.
On prévoit dans le bol 1 un ou plusieurs conduits de vidange 25 qui aboutissent dans un espace an- nulaire 26 formé entre le bol 1 et le cylindre 11. Cet espa- ce annulaire 26 comporte une pluralité d'ouvertures d'éva- cuation 26a continuellement ouvertes, et par lesquelles la partie liquide du contenu du bol 1 peut sortir, pour aboutir à un collecteur fixe 40, depuis lequel il s'écoule jusqu'à un récipient approprié qui le recueille .
Chaque conduit de vidange comporte une tuyère 25a, vissée dans le bol du séparateur, et dont l'orifice est d'une dimension telle que normalement une fraction seulement du liquide qui arrive jusque dans le bol du séparateur peut s'échapper par lesdites tuyères . Le liquide qui s'échappe ne sera naturellement pas aussi pur que le liquide traité (lui sort en 7, et ce liquide sera donc de préférence reconduit au séparateur, après qu'il aura été recueilli.
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Les ouvertures d'évacuation de boues 2 sont normalement fermées par le cylindre 11, lequel toutefois comporte des ouvertures 2a, susceptibles, lorsqu'on provoque un déplacement relatif entre le cylindre 11 et le bol 1, de venir coïncider avec les ouvertures d'évacuation ,de boues respectives 2, permettant ainsi aux boues accumulées de parvenir dans le collecteur fixe 41, depuis lequel elles seront recueillies dans un récipient approprié .
L'appareil fonctionne de la manière suivante :
Le liquide à purifier.- pénétrant en 3, est séparé en des boues lourdes, et en un constituant liquide plus léger. Les boues sont collectées en 8, et attendu qu'elles s'accumulent, leur niveau centrifuge se déplace progressivement et radialement vers l'intérieur . Toutefois, une certaine quantité de liquide sort par les orifices 26a.
Lorsque le niveau centrifuge des boues dépasse celui de la tuyère 26a, le liquide qui sort par les orifices 26a se trouvera mélangé aux boues . Un opérateur qui observera le changement qui se manifeste dans l'aspect du liquide arrêtera alors tout d'abord l'alimentation en liquide à purifier, qui pénètre en 3, et après avoir attendu jusqu'à ce que le contenu liquide du séparateur ait été évacué par les conduits de sortie 25 et les orifices 26a, agira sur le robinet 22 pour faire arriver du liquide de manoeuvre par le conduit 19 et le perçage 15, jusqu'au côté supérieur du piston 12, de manière à provoquer le déplacement vers le haut du cylindre 11, lla, jusqu'à ce que chaque orifice 2a vienne coïncider avec chacune des ouvertures d'évacuation de boues correspondantes 2 du bol.
Attendu que le contenu liquide du bol 1 a été séparément évacué, les boues sortiront alors à l'état pratiquement sec .
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Lorsque la vidange des boues est terminée, l'opérateur manoeuvre le robinet 22 de manière à faîte passer le liquide de commande non plus par le conduit 19 mais bien par le conduit 20 et par le perçage 16, jusqu'au dessous du piston 12. En même temps, le liquide de manoeuvre qui se trouve au-dessus du piston 12 est évacué par l'ori- fice 17. Le cylindre 11 se déplace alors vers le bas, de manière à masquer les ouvertures d'évacuation de boues 2, en retournant à sa position de départ montrée à la figure.
L'arrivée du liquide de manoeuvre est ensuite fermée, et le liquide qui se trouve au-dessous du piston 12 est évacué par le perçage 18. Lorsque ces opérations ont été achevées, on ouvre à nouveau l'admission du liquide à purifier..
La forme de réalisation montrée à la figure 2 est sensiblement la même que celle décrite en se référant à la figure 1, mais la disposition est telle que le cylindre hydraulique 11 est actionné automatiquement au lieu de l'être manuellement .
A cet effet, l'espace annulaire 26 est ainsi placé par rapport à l'embouchure de chaque conduit de vidange 25 qu'à la position normale de l'appareil, montrée à la figure, la majeure partie de l'embouchure de ce conduit de vidange 25 est fermée par une surface 25b formant siège, laquelle ne réserve seulement qu'un étroit passage 25c, par lequel le liquide peut s'échapper. Ce li- quide qui s'échappe, sortant par les orifices 26a, parvient dans le collecteur fixe 40 et, par le conduit 40a, jusqu'à un mécanisme à coupelle oscillante du genre décrit dans le brevet anglais N 362.843 par exemple, du 6 Juin 1930, agissant sur le robinet 22 par l'intermédiaire d'un mécanis- me approprié .
Cette réalisation fonctionne comme suit :
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Au début du processus de purification, une faible quantité de liquide s'échappe par les conduits de vidange
25, l'espace annulaire 26 et les ouvertures 26a ; ce liquide est conduit au mécanisme à coupelle oscillante, par la ca- nalisation 40a, et provoque ainsi le basculement de ce mécanis- me dans un sens déterminé. Lorsque le niveau centrifuge des boues qui s'accumulent en 8 s'élève jusqu'au-delà du niveau centrifuge de l'extrémité intérieure des conduits de vidange
25, la petite ouverture 25c de chacun de ces conduits se trouve étranglée par les boues . En conséquence, le liquide n'est plus conduit jusqu'au mécanisme à coupelle oscillante, et celui-ci bascule en sens opposé.
Il agit alors tout d'- abord sur un robinet qui interrompt l'alimentation du bol 1 en liquide à purifier, puis par exemple sur le robinet 22, pour provoquer la succession d'opérations décrites en seré- férant à la forme de réalisation représentée à la figure 1, la disposition étant telle que lorsque le cylindre 11 a at- teint le point haut de sa course, le robinet 22 est automa- tiquement manoeuvré de manière à fournir du liquide de com- mande au conduit 20 au lieu d'en fournir au conduit 19..
Quand ce cylindre 11 a atteint le point extrême de sa course de retour, le robinet commandant l'alimentation du sépara- teur en liquide à purifier est à nouveau ouvert .
Lorsque cette succession d'opérations a été effec- tuée, le liquide passe à nouveau par les conduits de vidange
25 et par la canalisation 40a, jusqu'au mécanisme à coupelle oscillante, lequel reprend alors sa position originale, en refermant le robinet 22.
La forme de réalisation montrée à la figure 3 est pratiquement identique à celle décrite à l'appui de la figu- re 1, mais s'en écarts par le fait qu'à la position normale des organes du séparateur, les conduits de vidange 25 sont
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complètement fermés par le cylindre 11. Dans cette forme de réa- lisation, toutefois, le robinet 22 fournissant du liquide de ma- noeuvre alternativement aux conduits 19 et 20 est automatiquement commandé par l'étranglement et le dégagement d'un conduit de li- quide de commande 50, du genre de celui décrit dans le brevet anglais ? 362.843 du 6 Juin 1930.
Le liquide de commande arrive à ce conduit 50 par une canalisation d'entrée axiale 51, un distributeur 52 et un conduit 53 dont une dérivation 54 aboutit à un collecteur annu- laire 55, d'où une canalisation 56 l'amène jusqu'àu mécanisme à coupelle oscillante qui commande'de robinet 22, par l'intermé- diaire de tout mécanisme approprié .
Ce dispositif fonctionne de la manière suivante;
Le liquide à purifier, qui pénètre en 3, est séparé en boues lourdes et en un liquide plus léger. Les boues se ras semblent en 8 et au fur et à mesure qu'elles s'accumulent, leur niveau centrifuge se déplace progressivement et radialement vers l'intérieur. Au début du processus de séparation, le liquide de manoeuvre introduit en 51 s'écoule librement par le conduit 50.
Tomtefois, lorsque le niveau centrifuge des boues se déplace vers l'intérieur, l'orifice de sortie du conduit 50 est étran- glé par les boues, et le liquide de manoeuvre est alors contraint à suivre un autre trajet, en passant radialement vers l'inté- rieur par le conduit 54, et atteint finalement le mécanisme à coupelle oscillante ci-dessus mentionné,en empruntant le con- duit 56. Lorsque la coupelle de ce mécanisme oscille,le liqui- de de manoeuvre doit passer par le conduit 19,puis par l'orifice 15 pour enfin atteindre le côté supérieur du piston 12.La pres- sion du liquide de manoeuvre repousse le cylindre 11-lla vers le haut. Au début du mouvement vers le haut du cylindre 11, l' arrivée du liquide à purifier est de préférence interrompue au- tomatiquement par tous moyens appropriés .
Pendant le c ours de ce mouvement vers le haut, les conduits de vidange 25 sont d'abord découverts, le résultat . étant que le constituant liquide s'échappe par les orifices 26a
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pour descendre jusqu'au niveau centrifuge de 1 extrémité inté- rieure desdits conduits 25.
Durant la poursuite du mouvement vers le haut du cy- lindre 11, les ouvertures d'évacuation de boues sont ensuite dé- couvertes, et les boues sortent par les ouvertures 2a, à l'état pratiquement sec, sans aucun mélange de const ituant plus léger.
Lorsque le cylindre 11 a atteint le point haut de sa course, il actionne des moyens qui font passer le liquide de ma- noeuvre non plus par le conduit 19, mais bien par le conduit 20.
Ce liquide de manoeuvre parvient alors jusqu'au-dessous du pis- ton 12, et provoque le mouvement du cylindre 11 vers le bas , cependant que le liquide qui se trouve au-dessus du piston 12 s'échappe par le perçage de vidange 17. Le cycle des opérations est ensuite inversé, l'ouverture 2 étant fermée avant les con- duits de vidange 25, et le cylindre retourne à la position mon- trée au dessin.
Dès que les ouvertures 2 sont fermées, le liquide à purifier est automatiquement admis à nouveau, par le conduit d'entrée 3.
Le cycle d'opérations ci-dessus indiqué est automa- tiquement répété, si bien que l'appareil est susceptible de marcher pendant une période de temps indéfinie, sans exiger de nettoyage .
L'appareil décrit peut être adapté à la séparation de liquides ou d'émulsions, comme par exemple des mélanges eau-huile-carbone, pour obtenir trois consbituants ou davantage en prévoyant un ou plusieurs conduits de vidange additionnels, analogues aux donduits 25, aboutissant aux niveaux qui sépa- rent les différents constituants séparés, et en organisant le cycle des opérations de telle manière que les différents consti- tuants sont évacués séparément et successivement, en commençant par le constituant le plus léger, le plus voisin de l'axe du séparateur .
Un mécanisme à coupelle oscillante, destiné à in- @ terrompre l'arrivée du liquide à purifier, ainsi qu'à ouvrir
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et fermer les conduits 19 et 20, est représenté aux figures 4,5, 6 et 7 . Dans ces figures, 81 désigne un arbre tournant continuellement, à une vitesse telle qu'une rotation complète de celui-ci s'effectue en un temps large- ment' suffisant pour permettre aux bouesd 'être évacuées du séparateur centrifuge .
Un tambour à cames 80 est monté de manière à tourner librement sur l'arbre 81 en rotation constante, et tend à être entraîné en rotation par celui-ci, par l'in- termédiaire d'une rondelle de friction 82. Un linguet 83 est monté pivotant sur l'une des faces d'extrémité du tambour à cames 80 et est, sous l'action d'un ressort 88, constamment attiré dans le sens qui le fait engager dans une roue à rochet 85 solidaire de l'arbre 81 en rotation cons- tante .
61 désigne une coupelle montée à l'une des ex tré- mités d'un levier 84 qui pivote en 89, ce pivot étant fixe et appartenant au bâti de la machine. L'autre extré- mité du levier 84 forme un crochet 86 qui vient s'engager sur un tenon latéral 87 du linguet 83, et normalement retient ledit linguet 83 hors d'engagement avec la roue à rochet 85.
La rondelle de friction 82 tend à faire tourner le tambour à cames 80 et le linguet 83 dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, mais ceux-ci sont retenus par le crochet 86 qui dégage le linguet 83 de la roue à rochet 85, en provoqupnt de la sorte l'allongement du ressort 88. Lors- que le liquide sort par le conduit 56 ( voir Fig. 3, 4,5 et 7) la coupelle 81 se remplit et fait osciller le levier 84 depuis la position montnée à la figure 4 jusqu'à la position montrée à la figure 5, soulevant ainsi le crochet 86 qui dégage le tenon 87, et libérant le linguet 83 lequel vient alors s'engager dans la roue à roahet 85. Le tambour à cames 80 tourne alors avec l'arbre bl.
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Le tambour à cames 80 comporte différentes cames qui pro- voquent et contrôlent les différentes opérations. Parmi ces cames ou rampes, une dépression 60b s'écarte tout d'abord d'un organe de contact 60c, en provoquant l'inter- ruption de l'alimentation en liquide à purifier . Après un court intervalle de temps, une saillie 58a vient agir sur un organe de contact 58c, lequel ouvre le conduit d'eau 19, pendant une courte période de temps, suffisante pour admettre de l'eau au-dessus du piston 12, afin de soulever le cylindre 11 seulement de manière à découvrir les conduits de vidange 25, si bien que le constituant liquide s'échappe du séparateur centrifuge.
Après un autre intervalle de temps, l'organe de contact 58c rencontre une autre saillie 58b, qui provoque l'ouverture du conduit d'eau 19 pendant une période de temps suffisamment longue pour admettre une quantité suffisante d'eau au-dessus du piston 12, de manière à soulever le cylindre 11 jusqu'au point haut de sa course, en découvrant les orifices de sortie de boues 2 du fait que les orifices 2a seront mis en coincidence avec ceux-ci. Les boues sont alors évacuées .
Après une autre courte période de temps, une saillie 59a déplace un organe de contact 59c qui ouvre le conduit d'eau 20, pour faire arriver l'eau jusqu'au dessous du piston 12, si bien que le cylindre 11 est repous- sé vers le bas en obturant les conduits d'évacuation 25 et les ouvertures de sortie de boues 2.
Eventuellement, et au moment où le tambour à cames 80 achève une rotation, la dépression 60b vient coïncider avec l'organe de contact 60c, et ce dernier pénètre ains dans cette dépression. Par ce mouvement, il ouvre l'alimentation de liquide à purifier, et ce dernier arrive dans le séparateur centrifuge .
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Pendant les opérations qui précèdent, la coupelle 61 a été vidée du liquide, du fait d3 l'existence d'un orifice à sa partie inférieure, et le levier 84 est retourné à la position à laquelle son crochet 86 peut enga- ger à nouveau le tenon 87 du linguet 83, en soulevant ce dernier pour le dégager de la roue à rochet 85.
Le mécanisme ci-dessus décrit peut être adapté au contrôle d'un séparateur centrifuge tel que celui montré à la Fig. 2, en arrangeant la coupelle oscillante 61 de telle manière que lorsque celle-ci est remplie de liquide et oscille vers le bas, le crochet 86 retient le linguet 83 et libère celui-ci lorsque la coupelle se vide . L'alimenta- tion en liquide à purifier doit toùtefois être ouverte suffisamment tôt avant l'achèvement d'une rotation du tam- bour à came, pour que la coupelle oscillante se remplisse et ramène le rochet 86 dans le trajet du tenon 87 du linguet montré en 83, pour dégager ce linguet de la roue à rochet 85 en arrêtant ainsi la rotation du tambour à cames .
Quoi qu'on ait précédemment décrit l'application de l'invention à un séparateur centrifuge commandé hydrau- liquement, on doit comprendre que l'invention n'est pas limitée à cette forme de réalisation, mais qu'au contraire elle s'applique tout aussi bien à d'autres types de sépa- rateurs, par exemple à ceux dans lesquels les boues sont évacuées par des ouvertures de sortie de boues périphéri- ques qui sont cormnandées par des clapets charges de res- sorts .
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improvements to centrifugal separators.
The present invention relates to centrifugal separators, and more particularly to high speed centrifugal separators, of the type comprising a bowl provided with peripheral sludge discharge openings, and controlled by valves.
The inventor has previously proposed a centrifugal separator of the type mentioned above, and in which means are provided for intermittently opening said peripheral sludge discharge openings, in order to allow the sludge to exit. during operation of the separator. This sludge is generally removed at the same time as a certain quantity of liquid
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and generally an amount equal in volume to that of the sludge, in a machine of efficient performance.
In many cases, however, this additional liquid was a drawback, as the liquid itself may be a valuable component, such as for example oil, or whereas in other cases, for example when when treating residues, it is desirable to remove the sludge to as dry a condition as possible. In addition, it is obviously uninteresting to have to return the mixture of sludge and liquid to the separator for a new separation, since the sludge and the liquid will again exit in the same proportions.
In accordance with the present invention, the above disadvantage is avoided by providing for a separate draining of the liquid contents of the separator each time it is proposed to remove the sludge, after which the sludge is removed. alone, in a practically dry state.
This result is achieved by providing inside the bowl of a centrifugal separator of the type mentioned above one or more drainage openings which allow the discharge of the liquid located closer to the axis than the centrifugal level of the accumulated sludge. , at the time chosen for evacuation.
These openings can be combined with one or more drain conduits which extend radially inward from the periphery of the separator body to the maximum centrifugal level admissible for the sludge which accumulates.
This or these drain ducts may be open continuously, or else may be susceptible to
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to be only opened intermittently, by means of a sliding valve or other similar device.
In order to better understand the invention, it will be described with reference to the accompanying drawings which show schematically and by way of example only three embodiments of the invention and of a mechanism allowing its practice.
In these drawings:
Fig. 1 is a vertical sectional view through half of a first embodiment.
Figs. 2 and 3 are similar sectional views passing through two other embodiments.
Figs. 4 and 5 schematically show side views of an oscillating cup mechanism, shown in two different positions.
Fig. 6 is a schematic side view of a cam mechanism controlled by the oscillating cup mechanism, and
Fig. 7 is a schematic front view of the two mechanisms forming the subject of FIGS. 4 and 6.
In these drawings, the same members are designated in all the views by the same reference numerals.
In Fig. 1, 1 denotes the bowl of the separator proper, which is provided with a plurality of peripheral openings 2, for evacuating sludge.
The liquid which is to be subjected to separation is introduced into the apparatus through an inlet duct 3, and flows downwards into an annular conical space 4, to reach the separation zone properly. said 5, in which the usual conical separating plates 6 are arranged. The lightest component separated
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exits at 7, while sludge accumulates at 8, in front of the sludge discharge openings 2. The rotating drive shaft on which the separator is mounted is designated as 10.
The bowl 1 of the separator is surrounded by a cylindrical body 11, the upper part of which constitutes a hydraulic cylindrical chamber 13, receiving a piston 12 formed on or secured to the upper part of the bowl 1. The operating liquid is admitted into the cylindrical chamber 13, either through one or the other of the two openings 15 and 16, and drain holes 17 and 18 are provided for respectively the liquid admitted from the upper side or the lower side of the piston 12. This operating liquid is supplied alternately by conduits 19 and 20, from a conduit 21 controlled by a valve 22 operated by hand.
One or more drainage ducts 25 are provided in the bowl 1 which terminate in an annular space 26 formed between the bowl 1 and the cylinder 11. This annular space 26 comprises a plurality of discharge openings 26a. continuously open, and through which the liquid part of the contents of the bowl 1 can come out, to end in a fixed collector 40, from which it flows to a suitable container which collects it.
Each drain duct comprises a nozzle 25a, screwed into the bowl of the separator, and the orifice of which is of a size such that normally only a fraction of the liquid which reaches the bowl of the separator can escape through said nozzles. The liquid which escapes will naturally not be as pure as the treated liquid (it exits at 7, and this liquid will therefore preferably be returned to the separator, after it has been collected.
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The sludge discharge openings 2 are normally closed by the cylinder 11, which however comprises openings 2a, capable, when a relative movement is caused between the cylinder 11 and the bowl 1, to coincide with the discharge openings. , of respective sludge 2, thus allowing the accumulated sludge to reach the fixed collector 41, from which they will be collected in a suitable container.
The device works as follows:
The liquid to be purified. - penetrating at 3, is separated into heavy sludge, and into a lighter liquid component. The sludge is collected in 8, and as it accumulates, its centrifugal level moves gradually and radially inward. However, a certain amount of liquid exits through the orifices 26a.
When the centrifugal level of the sludge exceeds that of the nozzle 26a, the liquid which leaves the orifices 26a will be mixed with the sludge. An operator who will observe the change in the appearance of the liquid will then first stop the supply of liquid to be purified, which enters 3, and after waiting until the liquid content of the separator has been removed. evacuated by the outlet conduits 25 and the orifices 26a, will act on the valve 22 to bring the operating liquid through the conduit 19 and the bore 15, to the upper side of the piston 12, so as to cause the displacement towards the top of cylinder 11, 11a, until each orifice 2a coincides with each of the corresponding sludge discharge openings 2 of the bowl.
As the liquid contents of bowl 1 have been separately discharged, the sludge will then come out in a practically dry state.
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When the sludge emptying is complete, the operator operates the valve 22 so as to pass the control liquid no longer through the conduit 19 but indeed through the conduit 20 and through the bore 16, to the underside of the piston 12. At the same time, the operating liquid which is located above the piston 12 is discharged through the orifice 17. The cylinder 11 then moves downwards, so as to mask the sludge discharge openings 2, by returning to its starting position shown in the figure.
The arrival of the operating liquid is then closed, and the liquid which is located below the piston 12 is discharged through the bore 18. When these operations have been completed, the admission of the liquid to be purified is again opened.
The embodiment shown in Figure 2 is substantially the same as that described with reference to Figure 1, but the arrangement is such that the hydraulic cylinder 11 is actuated automatically instead of being manually.
For this purpose, the annular space 26 is thus placed relative to the mouth of each drain duct 25 than in the normal position of the apparatus, shown in the figure, the major part of the mouth of this duct drain 25 is closed by a surface 25b forming a seat, which only reserves a narrow passage 25c, through which the liquid can escape. This liquid which escapes, exiting through the orifices 26a, reaches the fixed manifold 40 and, through the conduit 40a, to an oscillating cup mechanism of the type described in English patent No. 362,843 for example, of 6 June 1930, acting on tap 22 through an appropriate mechanism.
This realization works as follows:
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At the start of the purification process, a small amount of liquid escapes through the drain pipes.
25, the annular space 26 and the openings 26a; this liquid is conveyed to the oscillating cup mechanism, by the channel 40a, and thus causes this mechanism to tilt in a determined direction. When the centrifugal level of the sludge which accumulates in 8 rises to above the centrifugal level of the inner end of the drain pipes
25, the small opening 25c of each of these conduits is constricted by the sludge. As a result, the liquid is no longer carried to the oscillating cup mechanism, and the latter tilts in the opposite direction.
It then acts first of all on a tap which interrupts the supply of liquid to the bowl 1 to be purified, then for example on the tap 22, to cause the succession of operations described with reference to the embodiment shown. in FIG. 1, the arrangement being such that when the cylinder 11 has reached the high point of its stroke, the valve 22 is automatically operated so as to supply control liquid to the pipe 20 instead of provide it to conduit 19 ..
When this cylinder 11 has reached the end point of its return stroke, the valve controlling the supply of the separator with liquid to be purified is again opened.
When this succession of operations has been carried out, the liquid passes again through the drain pipes.
25 and through line 40a, to the oscillating cup mechanism, which then returns to its original position, by closing valve 22.
The embodiment shown in FIG. 3 is practically identical to that described in support of FIG. 1, but deviates from it in that, in the normal position of the separator members, the drain ducts 25 are
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completely closed by the cylinder 11. In this embodiment, however, the valve 22 supplying operating liquid alternately to the conduits 19 and 20 is automatically controlled by the constriction and release of a liquid conduit. what about control 50, of the kind described in the British patent? 362,843 of June 6, 1930.
The control liquid arrives to this duct 50 via an axial inlet pipe 51, a distributor 52 and a duct 53, a branch of which 54 leads to an annular collector 55, from where a pipe 56 brings it to a oscillating cup mechanism which controls valve 22, through any suitable mechanism.
This device operates as follows;
The liquid to be purified, which penetrates in 3, is separated into heavy sludge and a lighter liquid. The sludge seems to shave in 8 and as it accumulates, its centrifugal level gradually and radially moves inward. At the start of the separation process, the operating liquid introduced at 51 flows freely through line 50.
Sometimes, when the centrifugal level of the sludge moves inwards, the outlet of the duct 50 is constricted by the sludge, and the operating liquid is then forced to follow another path, passing radially towards the through conduit 54, and finally reaches the above-mentioned oscillating cup mechanism via conduit 56. When the cup of this mechanism oscillates, the operating liquid must pass through conduit 19. , then through the orifice 15 to finally reach the upper side of the piston 12. The pressure of the operating liquid pushes the cylinder 11-11 upwards. At the start of the upward movement of the cylinder 11, the supply of the liquid to be purified is preferably interrupted automatically by any suitable means.
During the course of this upward movement, the drain conduits 25 are first uncovered, the result. being that the liquid component escapes through the orifices 26a
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to descend to the centrifugal level of the inner end of said conduits 25.
During the further upward movement of the cylinder 11, the sludge discharge openings are then uncovered, and the sludge exits through the openings 2a, in a practically dry state, without any mixture of more constituents. lightweight.
When the cylinder 11 has reached the high point of its stroke, it actuates means which cause the operating liquid to pass no longer through the conduit 19, but indeed through the conduit 20.
This operating liquid then reaches below the piston 12, and causes the cylinder 11 to move downwards, while the liquid which is located above the piston 12 escapes through the drain hole 17. The cycle of operations is then reversed, opening 2 being closed before the drain lines 25, and the cylinder returns to the position shown in the drawing.
As soon as the openings 2 are closed, the liquid to be purified is automatically admitted again, through the inlet pipe 3.
The above-mentioned cycle of operations is automatically repeated, so that the appliance is able to operate for an indefinite period of time, without requiring cleaning.
The apparatus described can be adapted to the separation of liquids or emulsions, such as, for example, water-oil-carbon mixtures, to obtain three or more constituents by providing one or more additional drain conduits, similar to the conduits 25, terminating at the levels which separate the different separate constituents, and by organizing the cycle of operations in such a way that the different constituents are removed separately and successively, starting with the lightest constituent closest to the axis of the separator.
An oscillating cup mechanism, intended to interrupt the arrival of the liquid to be purified, as well as to open
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and close the conduits 19 and 20, is shown in Figures 4, 5, 6 and 7. In these figures, 81 denotes a continuously rotating shaft, at a speed such that full rotation thereof takes place in a time largely sufficient to allow sludge to be discharged from the centrifugal separator.
A cam drum 80 is mounted so as to rotate freely on the constantly rotating shaft 81, and tends to be rotated by it, via a friction washer 82. A pawl 83. is mounted to pivot on one of the end faces of the cam drum 80 and is, under the action of a spring 88, constantly attracted in the direction which makes it engage in a ratchet wheel 85 integral with the shaft 81 in constant rotation.
61 designates a cup mounted at one of the ends of a lever 84 which pivots at 89, this pivot being fixed and belonging to the frame of the machine. The other end of the lever 84 forms a hook 86 which engages a lateral tenon 87 of the pawl 83, and normally retains said pawl 83 out of engagement with the ratchet wheel 85.
Friction washer 82 tends to rotate cam drum 80 and pawl 83 counterclockwise, but these are retained by hook 86 which disengages pawl 83 from the wheel. ratchet 85, thereby causing the spring 88 to elongate. When the liquid comes out through the conduit 56 (see Figs. 3, 4,5 and 7) the cup 81 fills up and causes the lever 84 to oscillate from the position mounted in FIG. 4 up to the position shown in FIG. 5, thus lifting the hook 86 which releases the tenon 87, and releasing the latch 83 which then engages the roahet wheel 85. The cam drum 80 then rotates with the shaft bl.
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The cam drum 80 has various cams which initiate and control the various operations. Among these cams or ramps, a vacuum 60b first moves away from a contact member 60c, causing the interruption of the supply of liquid to be purified. After a short period of time, a projection 58a acts on a contact member 58c, which opens the water duct 19, for a short period of time, sufficient to admit water above the piston 12, in order to to lift the cylinder 11 only so as to expose the drain conduits 25, so that the liquid component escapes from the centrifugal separator.
After another period of time, the contact member 58c encounters another protrusion 58b, which causes the water conduit 19 to open for a period of time long enough to admit a sufficient quantity of water above the piston. 12, so as to raise the cylinder 11 to the high point of its stroke, uncovering the sludge outlet openings 2 because the openings 2a will be placed in coincidence with them. The sludge is then evacuated.
After another short period of time, a protrusion 59a displaces a contact member 59c which opens the water conduit 20, to cause the water to flow to the underside of the piston 12, so that the cylinder 11 is pushed back. downwards by closing off the discharge ducts 25 and the sludge outlet openings 2.
Optionally, and when the cam drum 80 completes a rotation, the depression 60b comes to coincide with the contact member 60c, and the latter thus enters this depression. By this movement, it opens the supply of liquid to be purified, and the latter arrives in the centrifugal separator.
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During the foregoing operations, the cup 61 has been emptied of liquid, due to the existence of an orifice in its lower part, and the lever 84 has returned to the position at which its hook 86 can re-engage. the tenon 87 of the latch 83, by lifting the latter to release it from the ratchet wheel 85.
The mechanism described above can be adapted to control a centrifugal separator such as that shown in FIG. 2, by arranging the oscillating cup 61 such that when the latter is filled with liquid and oscillates downwards, the hook 86 retains the pawl 83 and releases the latter when the cup empties. The supply of liquid to be purified must always be opened sufficiently early before the completion of a rotation of the cam drum, so that the oscillating cup fills and returns the ratchet 86 in the path of the lug 87 of the pawl. shown at 83, to disengage this pawl from the ratchet wheel 85 thereby stopping the rotation of the cam drum.
Although the application of the invention to a hydraulically controlled centrifugal separator has previously been described, it should be understood that the invention is not limited to this embodiment, but that on the contrary it applies. just as well to other types of separators, for example to those in which the sludge is discharged by peripheral sludge outlet openings which are controlled by valves loaded with springs.