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"Perfectionnements apportés aux dispositifs de sédimentation".
La présente invention concerne les appareils de sédimentation du type connu dans le commerce sous les noms d'hydro-séparateurs ou d'épaississeurs. Elle vise plus spécialement des lames perfectionnées destinées à être uti- lisées sur les bras râcleurs de tels appareils de sédimenta- tion.
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L'invention vise une lame pour déplacer les sédiments destinée à être utilisée sur les bras rôdeurs des appareils de sédimentation ; lame est incurvée entre ses extrémités d'attaque et de dégagement ; comprend des plaques antérieures et postérieures, inclinées les unes par rapport aux autres, de façon que leurs bords inférieurs se rejoignent, tandis qu'une plaque supérieure réunit les bords supérieurs écartés, les extrémités de la plaque posté- rieure venant aussi rejoindre la plaque antérieure au voisi- nage de ses extrémités.
L'appareil de sédimentation du type auquel l'invention s'applique plus spécialement consiste, ordinai- rement, en une grande cuve circulaire dont le fond est in- cliné vers un cône d'évacuation situé au centre ; sé- parée de la boue se déverse par-dessus le bord extérieur de la cuve dans une rigole circulaire, tandis que la boue et les autres sédiments sont entraînés par les lames râcleuses vers le cône d'évacuation.
Bien entendu, dans un tel appa- reil il est d'usage d'introduire les eaux d'égout ou la ma- tière à soumettre à l'hydroséparation près du cône d'évacua- tion de la cuve, de façon que les parties les plus lourdes de la boue se déposent/ immédiatement dans le cône d'évacua- tion et que, seules, les particules solides dispersées dans la matière soient entraînées par la veine liquide vers le bord extérieur de la, cuve. Parfois, cependant, par suite des afflux brusques de charge.les matières plus lourdes sont en- traînées par le courant rapide du liquide vers le bord exté- rieur de la cuve et se déposent, par conséquent, dans le fond de la cuve, sur le chemin que suivent les parties exté- rieures des bras racleurs.
Bien qu'en fonctionnement normal, la charge supportée par les lames râcleuses qui déplacent progressive- ment la vase formée par les sédiments vers le cône d'évacua-
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tion ne soit pas très considérable, il est évident que, de temps en temps et surtout quand il y a des afflux brusques dans l'appareil de sédimentation, elle augmente notablement.
Dans l'appareil du type auquel la présente invention s'appli -que spécialement, le problème qui se pose alors est résolu par un soulèvement momentané des bras qui portent les lames, lorsque la réaction du haut couple devient trop grande. Il est cependant également important que les lames elles-mêmes soient construites de telle façon que chacune d'elles con- serve sensiblement sa forme par.elle-même, que sa résistance lui permette de supporter toutes les charges qui lui sont appliquées et qu'en se déplaçant à travers le liquide les lames n'agitent pas celui-ci inutilement et ne tendent pas, ...... ¯ ..solides . par conséquent, à maintenir en suspension les particules/qui, autrement, se déposeraient au fond.
Des essais ont été faits antérieurement pour constituer simplement ces lames au moyen de simples tôles d'acier, mais les lames ainsi constituées n'avaient pas, par elles-mêmes, une résistance et une rigidité suffisantes pour la charge qui leur était appliquée et il avait donc été né- cessaire de réunir les lames les unes aux autres, de telle façon que chacune d'elles contribue à soutenir les lames voi- sines pour les aider à remplir leur rôle. Hais l'entretoise- ment des lames dans un appareil de ce genre est mauvais, car il provoque le phénomène qu'on appelle couramment "formation d'agrégats", c'est-à-dire que les matières que les lames de- vraient entrâîner vers le cône d'évacuation s'accumulent en- tre les-lames et, par conséquent, ne sont pas entraînées com- me il le faudrait vers le point d'évacuation.
Un objet général de la présente invention vise un mode de construction d'une lame perfectionnée destinée aux bras râcleurs d'appareils de sédimentation, du type a.uquel on a fait allusion ci-dessus ; lame a, par elle-même, une
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résistance telle qu'il n'est pas besoin d'entretoiser les lames au-dessous des bras-supports, que les lames conservent d'elles-mêmes leur forme et qu'elles se maintiennent automa- tiquement propres.
L'invention a encore pour objet une lame d'un contour général tel que, au cours de son déplacement à tra- vers le liquide, elle l'agite le moins possible et par suite n'empêche pas la sédimentation des particules solides en sus- pension dans le liquide.
D'autres objets, caractéristiques et avantages importants de l'invention, auxquels on n'a pas encore fait allusion,apparaîtront au cours de la description qui va sui- vre et qui est faite en se référant au dessin annexé sur le- quel: la figure 1 est une vue partielle en plan d'un appareil de sédimentation du type auquel l'invention s'appli- . que plus spécialement. la figure 2 est une vue en plan par-dessus d'u -ne lame perfectionnée objet de la présente invention. la figure 3 est une vue en élévation de face de la lame représentée sur la figure 2. la figure 4 est une vue de détail en plan de la partie supérieure de l'une des lames, des parties de la plaque supérieure étant arrachées afin de permettre de voir la construction intérieure. la figure 5 est une coupe faite suivant 5-5 de la figure 2.
la figure 6 est une vue désassemblée des élé- ments qui servent à constituer l'un des supports de fixation des lames.
Sur la figure 1 du dessin qui est une vue par- tielle en plan d'un appareil de sédimentation du type auquel l'invention peut être appliquée, une cuve circulaire 2, dont
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le fond est incliné vers un cône d'évacuation central qu'on n'a pas spécialement représenté, possède un rebord 4 par- dessus lequel l'eau, dont les particules solidesse sont dé- posées pour une grande part sur le fond de la cuve, se déver- se dans une rigole 6 allant à un conduit commun d'évacuation d'eau qui, lui aussi, n'a pas été représenté.
Les eaux d'é- gout ou les autres matières à hydroséparer sont introduites dans la cuve 2 par un tuyau d'arrivée 8 qui, sur la figure, amène les eaux d'égout dans le réservoir, près du cône cen- tral d'évacuation, de façon à permettre aux particules soli- des les plus lourdes qu'elles contiennent, de se précipiter immédiatement près du point final d'évacuation. L'addition continue de liquide au centre de la, cuve provoque évidemment un écoulement progressif du liquide vers le rebord 4 et, par dessus ce rebord, dans la rigole 6, le liquide laissant tom- ber peu à peu ses particules solides, tandis qu'il se dépla,- ce lentement à partir du point central d'introduction jus- qu'à la, périphérie de la cuve en s'étalant sur une surface de plus en plus gravide.
Le tuyeau d'arrivée 8 est porté par une arma- ture en treillis 10 qui s'étend d'un support convenable quel -conque 12, situé à l'extérieur de la cuve jusqu'au pilier 14 placé au centre de celle-ci. A un bâti (ou tambour tour- na.nt) 16, entraîné par un mécanisme approprié, non figuré, sont fixésde longs bras 18 et des bras 20 plus courts qui tous portent les râcleurs, les longs bras étant munis de la- mes râcleuses 22 depuis le tambour jusqu'à la périphérie de la cuve et les bras courts 20 portant à leurs extrémités ex- térieures des lames 22, mais seulement au-dessus des parties du fond de la cuve à plus forte pente.
On voit que les lames 22 sont inclinées d'un angle approprié, 30 environ par exemple, sur le rayon du cercle qu'elles décrivent en tournant, de façon à assurer
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un déplacement progressif de la boue ou des sédiments qu'el- les rencontrent vers le cône d'évacuation situé au centre de la cuve, quand les bras 18 et 20 tournent autour de l'axe de rotation du tambour 16.0n voit aussi que, pour chacune des lames 22, en partant de l'extrémité extérieure de chacun des bras 18 ou 20, le bord de dégagement recouvre dans le sens radial le bord d'attaque de la lame suivante; de cette façon, chaque lame ramasse la boue ou les sédiments qui sont amenés dans son champ d'opération par la lame voisine située vers l'extérieur.
Bien que l'angle d'inclinaison des lames 22 sur le rayon de rotation des lames autour de l'axe du tambour 16 soit relativement faible, on se rend compte que l'on peut demander à. chacune de ces lames un'travail considérable et que ce travail peut varier considérablement avec le débit de la matière à, hydroséparer et, par conséquent, avec la quanti- té de particules solides entraînées par le liquide à partir de la partie centrale de la cuve vers la périphérie. La char- ge que supportent ces bras quand le débit augmente brusque- ment est compensée par le soulèvement du tambour 16 et des bras qui y sont fixés, soulèvement obtenu au moyen d'un méca- nisme hydraulique fonctionnant automatiquement.
Il est cepen- dant important, comme on l'a déjà indiqué, que la, construction des lames 22 leur permette de résister aux efforts qui leur sont imposés sans qu'on ait à les relier les unes aux autres d'une façon qui gênerait leur fonctionnement. Dans ce but, comme le montrent les figures 2 à 6 incluse, au lieu d'être faites de simples tôles d'acier, ce qui obligerait à les en- tretoiser pour leur assurer une rigidité convenable, les la- mes perfectionnées visées par la présente invention forment des unités auto-portantes dont le tracé est tel qu'elles ac- complissent efficacement le rôle.pour lequel alles sont prévues sans amener de trouble excessif dans le liquide au cours de
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/ leur déplacement.
La lame perfectionnée qu'on a représentée est incurvéecomme l'indique la figure 2,en partant de son extré- mité d'attaque 24 vers son extrémité d'évacuation 26 et elle est formée de plaques antérieure et postérieure, 28 et 30, respectivement, inclinées l'une par rapport à l'autre, de fa- çon à se rejoindre par leurs bords inférieurs ou au voisinage de ceux-ci, leur jonction étant assurée par une soudure 32 étanche à l'eau et la plaque antérieure 28 étant, de préfé- rence, disposée par rapport à l'ensemble qui constitue la la- me de façon à être sensiblement perpendiculaire au fond de la cuve 2. Une plaque supérieure 34 recouvre les bords supéri- eurs des plaques antérieure et postérieure, 28 et 30, aux- quelles elle est fixée par des soudures 36 et 38 étanches à l'eau.
Ces plaques sont incurvées comme l'indique la figure 2 avant d'être soudées ensemble et les extrémités de la pla- que postérieure 30 reçoivent une courbure supplémentaire en 40 et 42, de façon à rejoindre la plaque antérieure 28 à ses extrémités ou au voisinage de celles-ci et à être fixées sur cette'plaque par une soudure étanche à l'eau. Ainsi l'eau ne peut absolument pas pénétrer à l'intérieur de la lame, ce qui est très avantageux, mais ne constitue pas une partie essentiellement de l'invention.
Pour renforcer et raidir la lame, afin qu'elle soit sensiblement auto-portante, on place des plaques de -ren- forcement..: transversales 44 entre les plaques antérieure et postérieure ; ces plaques de renforcement servent également de plaques d'écartement et leur forme représentée en coupe sur la figure 5, leur permet de venir's'ajuster exactement entre les plaques antérieure et postérieure sur une partie importante de la hauteur allant du bord inférieur soudé jus- qu'à la plaque supérieure. Les plaques de renforcement 44 sont soudées sur les plaques antérieure et postérieure comme
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indiqué en 46 et en 48.
Il est préférable que le bord inférieur de la lame ne vienne pas directement en contact avec le fond de la cuve 2, car le frottement serait considérable; en conséquence des barres d'appui 50, dépassant légèrement au-dessus de cha- cune des lames et réparties d'une façon appropriée tout au long de celles-ci, sont soudées aux lames, celles qui ont été illustrées étant soudées sur la plaque postérieure 30, comme représenté en 52.
Afin que les lames puissent être fixées sur les bras 18 et 20, chacune d'elles est munie, de préférence, de supports de fixation appropriés, convenablement espacés, de façon à ce qu'on puisse les boulonner sur l'armature de chacun des bras 18 ou 20. L'un des côtés des supports anté- rieurs 54 qui peuvent présenter la section d'une cornière peut être soudé directement sur la plaque antérieure 28, com- me figuré en 56, dans une position telle que l'autre côté soit dans le même plan que la face supérieure de la plaque supérieure 34, la cornière étant renforcée si on le désire par des pièces triangulaires 58 maintenues en place par sou- dure comme le représente la figure 5.
Pour relier le support postérieur 60 à la plaque postérieure inclinée 30, de telle façon que se face supérieure soit dans le même plan que la face supérieure de la pla.que supérieure 34, des goussets 62 peuvent être soudés entre le côté vertical du support 60 et la plaque postérieure 30, chaque gousset 62 étant soudé, à la fois, à la plaque postérieure 30 et au support 60. Les sup- ports 54 et 60 peuvent être munis de trous de boulons 64 ser- vant à relier les supports et, par suite, les lames, aux bras 18 et 20.
La description qui précède montre bien que la façon dont les lames sont construites leur donne une résis- tance propre, due non seulement à la manière dont les deux
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plaques incurvées antérieure et postérieure sont reliées d'a- bord directement l'une à l'autre puis par l'intermédiare de la plaque de tête 34, mais aussi à l'augmentation de la ré- sistance, provenant de ce genre de construction, qu'entraîne l'utilisation des plaques 44 de soutien et d'espacement, re- liées rigidement aux plaques antérieure et postérieure 28 et 30. On voit aussi que le dispositif de fixation des lames a.ux bras 18 et 20 est tel qu'il les étaie contre tous les efforts qu'elles peuvent subir en cours de fonctionnement.
En fait, on a constaté qu'en cours de fonctionnement aucun autre support que ceux qui servent à la construction des la- mes n'est nécessaire pour tenir celles-ci en place d'une fa- çon sûre et rigide, quels que soient les travaux qu'elles sont appelées à remplir.
On voit encore que la forme incurvée et poin- tue des extrémités 40 et 42 des lames leur donne un contour nettement profilé qui facilite leur déplacement dans l'eau sans que celle-ci soit sensiblement troublée. En d'autres termes, le profilage évite qu'il ne se produise des tourbilè lons ou des remous derrière les lames quand celles-ci se dé- placent dans l'eau.
On remarquera, en outre, que la surface anté- rieure lisse et continue formée par la plaque antérieure 28 de chaque lame assure le déplacement voulu, progressif et ré -gulier, de la boue ou des sédiments à partir de l'extrémité extérieure des bras vers le cône d'évacuation, sans qu'il puisse y avoir "formation d'agrégats" entre les lames, puis- que la urface agissante de chacune des lames est parfaite- ment continue.
On remarquera encore que l'écartement des bords supérieurs des plaques antérieure et postérieure est plus grand en un point qui se trouve sensiblement à mi-dis- tance entre les extrémités des plaques et qu'il va en dimi-
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nuant vers chaque extrémité. On remarquera aussi que le ray- on de courbure de la plaque antérieure 28 est sensiblement constant sur toute sa longueur et que celui de la plaque pos -térieure 30 diminue brusquement à ses extrémités, de façon à permettre aux bords de la plaque postérieure de rejoindre ceux de la plaque antérieure.
On peut se faire une idée des dimensions des lames si l'on considère que les appareils de sédimentation du type auquel l'invention s'applique d'une façon particu- lièrement avantageuse est de dimensions relativement gran- des, le diamètre de la cuve atteignent souvent 45, 75 mètres.
Dans un appareil semblable, les lames 22 les plus proches du centre peuvent avoir une longueur de corde d'environ 3,05 m et une hauteur de lame mesurée du haut jusqu'en bas d'envi- ron 38 cm à 76 cm, ces dimensions allant en diminuant jusqu'à, devenir pour la lame extérieure 2,74 mètres de longueur de corde et 30 à 60 cm de hauteur de lame mesurée du haut jus- qu'en b as.
Il est évident que l'on peut apporter à la réa -lisation ici décrite divers changements, additions ou perfec -tionnements sans que l'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention.