CH370012A - Filtre centrifuge - Google Patents

Description

Filtre centrifuge La presente invention se rapporte ä un filtre cen- trifuge comprenant une corbeille rotative de forme cylindrique agencee de maniere ä agir sur une bouil- lie päur en separer les particules solides.

Comme an 1e sait, Tors de la fabrication des sels et dans de nombreux autres procedes industriels, une bouillie ou un melange de liquide et de particules solides est soumis au filtrage pour separer les parti- cules solides.

La prdsente invention a pour but de fournir un filtre centrifuge dans lequel les particules solides sont forcdes ä parcourir completement et de maniere con- tinue la paroi intdrieure de la corbeille jusque vers son extremite de decharge.

Dans les filtres centrifuges anterieurs de ce type, un poussoir est monte telescopiquement dans une corbeille perforde montde horizontalement, dans la- quelle une bouillie est introduite, cette bouillie effec- tuant un mouvement axial de va-et-vient par rapport ä la corbeille pour forcer les particules solides rete- nues sur la paroi intdrieure de celle-ci ä se ddplacer 1e long de la corbeille avant que les particules solides ne soient poussdes par-dessus 1e bord de celle-ei dans un rdcipient recevant les particules solides seches. Un tel filtre prAente dvidemment un caractere inter- mittent dans son fonctionnement et comprend habi- tuellement un ensemble hydraulique pour entrainer 1e poussoir. Le mecanisme d'actionnement du pous- soir est coüteux et prend une place qui forme une partie importante de 1'espace entier occupe par 1e filtre centrifuge. Les filtres centrifuges connus du type ä poussoir ont, en plus des difficultes susmentionnees dues au poussage intermittent des particules solides, d'autres desavantages, par exemple la ddterioration du produit due au dommage subi par les cristaux soli des, notamment en raison du contact avec 1'huile provenant du systdme hydraulique. La prdsente invention a pour but de rernedier ä ces inconvenients en fournissant des rnoyens compa- rativement simples et entierement mecaniques pour transporter de maniere continue et complete les par- ticules solides vers la sortie du filtre.

Le filtre centrifuge conforme ä la presente inven- tion est caracterise en ce qu'il comprend des moyens pour introduire la bouillie sur la paroi peripherique intdrieure de ladite corbeille pres de son extremite arriere, un poussoir rotatif monte coaxialement avec et ä 1'interieur de ladite corbeille cyhndrique pres de<BR> sa paroi pdriphdrique intdrieure, et des moyens pour entrainer simultanement ladite corbeille et ledit pous- soir ä des vitesses de rotation respectives differant Tune de 1'autre dune quantite determinde, ledit pous- soir presentant des moyens de coingage qui sont rendus actifs du fait de la rotation relative du pous- soir par rapport ä la corbeille et qui sont agences de maniere ä pousser en avant les particules solides retenues sur la surface de la paroi peripherique inte- rieure de ladite corbeille jusque vers 1'extremite de dacharge de cette derniere Tors du fonctionnement du filtre.

Le dessin annexe represente, ä titre d'exemple, une forme d'execution de 1'objet de 1'invention et une variante.

La fig. 1 est une coupe axiale verticale de cette forme d'execution.

La fig. 2 est une vue laterale d'un disque de poussoir de la forme d'execution representee sur la fig. 1.

La fig. 3 est une vue de face du disque de pous- soir, va dans la direction indiquee par les fleches A-A sur la fig. 2.

La fig. 4 est un developpement partiel ä schelle agrandie de la partie peripherique du disque de poussoir montrd sur les fig. 2 et 3. La fig. 5 est une coupe verticale schematique d'un filtre centrifuge ä plusieurs etages, constituant ladite variante.

En se referant au dessin et particulierement aux fig. 1 ä 4, an voit un filtre centrifuge du type ä poussoir, comprenant un boitier 1 portant un cylindre ou tambour 2 fix6 au boitier 1, par exemple par soudage. Dans 1e bditier 1 sont montes deux paliers 3 et 4 alignes 1'un avec 1'autre, et un arbre ext6rieur creux 5 tournant dans ces paliers. A Finterieur de 1'arbre 5 se trouve un arbre inf6rieur 6 qui fait saillie ä une extremite au-delä de 1'arbre exterieur 5 et pivote dans un palier separe 7 qui est Supporte par un montant 8 port6 par 1'extremit6 adjacente du socle du bditier 1.

Dans 1e cylindre 2 se trouve une corbeille perfo- ree rotative design6e de maniere gen6rale par 10, qui porte sur sa peripherie int6rieure un tamis cylin- drique <B>11</B> presentant des fentes paralleles 12 s'eten- dant axialement. Disposee ä 1'extrdmite arriere dudit tamis 11 sur 1'interieur de ce dernier se trouve une bague annulaire 13 qui est fix6e par des boulons 14 au moyeu de la corbeille 10.

Un moteur electrique 20, logo dans 1e bditier 1, sert ä entrainer les arbres interieur et exterieur 6 et 5 ä des vitesses respectives differant de maniere ap- propriee l'une de Fautre, par Fintermediaire dune transmission ä chaine qui comprend une roue ä chaine 21 reliee directement ä 1'arbre du moteur 20 et des roues ä chaine 22 et 23 montees respective- ment Sur les arbres interieur et exterieur 6 et 5, comme montrd Sur la fig. 1.

Port6 par Farbre interieur 6 ä 1'extremite de ce dernier voisine de la corbeille 10 se trouve un dis- que de poussoir designe de maniere generale par 30, dont la periph6rie est disposee dans 1e voisinage mais ä distance de la peripherie interieure de la bague annulaire 13 montee Sur 1e tamis cylindrique 11. Le disque de poussoir 30 comprend un moyeu 31 et une bague de poussoir annulaire 32 fixee ä un cöte du moyeu 31 1e long du Bord peripherique de ce dernier au moyen de boulons 33 dont 1'un est repre- sente Sur la fig. 1. Les boulons 33 servent aussi ä fixer un cöne d'acceleration 40 audit moyeu 31 du disque de poussoir 30 avec la bague de poussoir 32 intercalee entre 1e moyeu et Je cöne, de Sorte que 1e cöne d'acc61eration 40 tourne avec 1e disque de poussoir 30. La bague annulaire de poussoir 32 porte plusieurs dlements en forme de coins 50 dis pos6s circonferentiellement Sur lui ä des distances egales entre eux, comme montre sur les fig. 2 et 4 comme decrit plus loin en detail. <RTI ID="0002.0276" WI="4" HE="4" LX="852" LY="2328"> Le cöne d'acce- leration 40 est ouvert ä ses extr6mites opposees et est conforme de maniere ä converger axialement vers 1'exterieur, comme represente.

Un tube d'alimentation 60 est fixe au cylindre 2 du filtre ä son extr6mit@ de decharge ou son extre- mite eloignee du bditier 1, debouchant vers 1e bas Jans 1'ouverture d'admission dudit cöne d'accelera- tion 40, comme indique en 61. Le cylindre 2 du filtre porte une cloison annu- laire 70 vers Fouverture de decharge pour diviser un espace defini entre la corbeille rotative 10 et 1e cylindre 2 en deux compartiments. Un compartiment interieur 71 s'etend axialement sur toute la longueur du tamis cylindrique 11 pour recevoir 1e filtrat ou liquide chasse ä travers les fentes du tamis 11 et ensuite ä travers ]es perforations 72 du Support cylin- drique 73 de la corbeille 10, comme indique par les fleches F, tandis qu'un compartiment exterieur 74 est destine ä recevoir les particules solides dechargees ou poussees par-dessus 1e bord adjacent de la cor- beille rotative 10 et ä les diriger dans un recipient approprie (non represente) destin6 ä recevoir ces particules solides seches, comme indique par la fle- che S Sur la fig. 1.

Le cylindre 2 du filtre porte aussi sur sa paroi interieure une seconde cloison annulaire 75 sensible- ment alignee avec la bague annulaire 13 portee par la corbeille 10 pour definir un compartiment 76 ä travers lequel tout exces de bouillie peut passer ä l'exterieur du filtre par gravite.

Les Elements en forme de coins 50 Sur la bague de poussoir 32 du poussoir rotatif 30 font saillie chacun radialement vers 1'exterieur ä partir de la surface peripherique de la bague de poussoir 32 et s'etendent de maniere generale circonferentiellement en se chevauchant les uns les autres. Chacun des elements en forme de coins 50 comprend deux sec- tions planes 81 et 82, comme clairement represente Sur la fig. 4, une section plane 81 etant inclinee par rapport ä un plan normal ä laxe de rotation du poussoir 30 ä un degre moindre que 1'autre section plane 82. Le cöte superieur de chaque section 81, comme represente Sur la fig. 4, est expose ä Finte rieur de la corbeille 10, tandis que la section 82 suivante chevauche la moitie de la section 81 eloi- gnee de la jonction entre les deux sections pour de- finir un passage 83 incline convergent pour les par- ticules solides. La bague de poussoir annulaire 32 presente des fentes radiales 84 qui communiquent chacune avec ledit passage 83, dune part, et avec Finterieur du cöne d'acceleration 40, d'autre part (voir aussi fig. 1).

Lors du fonctionnement du filtre centrifuge de- crit ci-dessus, une RTI ID="0002.0546" WI="11" HE="4" LX="1432" LY="2082"> bouillie est introduite par Je tube 60 dans 1e cöne d'acceleration 40 qui tourne avec 1e disque de poussoir 30 monte sur Farbre interieur 6. La bouillie introduite dans 1e c6ne d'acceleration se deplace 1e long de sa paroi interieure en direction du disque de poussoir 30 et presente une couche d'epaisseur uniforme sous 1'action de 1'acceleration produite par la force centrifuge qui augmente avec le rayon du cöne. Abandonnant la paroi interieure du cöne, la bouillie est distribuee ä travers les pas- sages radiaux 84 espaces circonferentiellement, comme indique par les fleches S Sur la fig. 3, sur 1'extr6mite adjacente de la paroi interieure du tamis cylindrique 11 et passe ensuite ä travers ]es passages inclines 83 situes entre les elements 50 et 1e long de la paroi interieure du tamis 11, tout en etant fil- tree ou deshydratee, vers 1e c6te interieur des 61e- ments 50 en forme de coins, comme indique par la fleche S Sur la fig. 4. Comme remarque plus haut, la corbeille 10 et 1e disque de poussoir 30 toument ä des vitesses differentes de fagon que la bague an- nulaire 32 avec les elements en forme de coins 50 effectue un mouvement de rotation relatif par rap- port au tamis 11 de la corbeille 10, comme indique par la fleche B Sur la fig. 4. Il doit eire entendu que cette rotation relative a pour effet que les ele- ments en forme de coins 50, comprenant les sections 81 ayant des surfaces inclin6es exposees vers 1'inte- rieur du tamis cylindrique 11, effectuent une action de coin@age (fleche W Sur la fig. 4) Sur la bouillie introduite Sur 1e c6te expose des elements en forme de coins 50. La bouillie est ainsi forc6e de maniere continue ä se deplacer suivant des trajets s'etendant sensiblement axialement mais legerement en helice au travers de la paroi peripherique interieure du tamis cylindrique 11, comme indique par la fleche S Sur la fig. 2, tout en etant soumise ä un filtrage ou ä une deshydration centrifuge. Le liquide contenu Jans la bouillie est ainsi projete radialement vers 1'exterieur ä travers les fentes du tamis cylindrique 11, puis ä travers les perforations 72 du Support 73 de la corbeille 10, abandonnant les particules solides retenues Sur la paroi interieure du tamis 11. Les particules solides sont finalement poussees par-dessus Je bord anterieur de la corbeille 10 sous forme de particules solides pratiquement seches, comme an 1e comprend aisement.

Tout exces de bouillie qui depasse la capacite de filtrage du filtre est derive ou passe comme trop- plein ä travers un espace annulaire 90 compris entre la Peripherie du moyeu 31 du poussoir et la bague annulaire 13 montee Sur la corbeille 10 et arrive dans 1e compartiment 76 et de 1ä est derive vers 1'exterieur pour etre remis en circulation, comme indique par la fleche O Sur les fig. 1 et 2, ce qui se regle automatiquement lors de la variation du debit de la bouillie introduite. En outre, lorsque la bouillie ä filtrer contient des particules solides dans une Proportion relativement petite, la bouillie peut etre introduite en exces ä dessein de fa@on que 1e liquide contenu dans cette bouillie puisse etre separ6 non seulement par 1e filtrage de la corbeille 10, mais aussi par 1e trop-plein de la quantite appreciable de liquide traversant 1'espace annulaire 90.

En se referant maintenant ä la fig. 5, an y voit un filtre centrifuge ä plusieurs etages constituant une variante de la forme d'ex & ution represent66 sur la fig. 1. Cette variante est pratiquement semblable au filtre de la fig. 1, exceptd quelle comprend un cer- tain RTI ID="0003.0272" WI="12" HE="4" LX="341" LY="2420"> nornbre de sections de filtrage et convient parti- culierement pour 1e filtrage ä grande echelle par une unite simple. Comme an 1'observe, une corbeille rotative designee de maniere generale par 100 est venue dune piece avec ou est rapportee Sur un arbre exterieur 101 et comprend un Support cylindrique perfore 102 et plusieurs tamis cyhndriques 103, 104 et 105 ayant pratiquement la meme construction que 1e tamis 11 de la forme d'execution d6crite plus haut. Les tamis cylindriques 103, 104 et 105 sont mont6s en gradins Sur 1'interieur du Support cylin- drique 102 et presentent des diametres croissants et des largeurs decroissantes dans un certain ordre de maniere que les tamis puissent avoir des aires de fil- trage respectives appropriees au degr6 de siccit6 des particules solides traversant les tamis respectifs.

Un arbre interieur 110 Porte ä son extr6mit6 un disque de poussoir 111 comprenant une bague an- nulaire de poussoir 112 et un cöne d'acc616ration 113. La bague de poussoir 112 est sensiblement la meme que la bague 32 de la forme d'ex6cution sus- decrite, ayant une pluralite d'elements en forme de coins disposes circonf6rentiellement, et est dispos6e axialement pres de 1'extr6mite arriere du Premier tamis 103 dans 1e but decrit plus haut en relation avec ladite forme d'execution.

Le cöne d'acc61eration 113 est rigidement fix6 au disque de poussoir 111 et Porte autour de sa Peri- ph6rie deux bagues de poussoir annulaires 115 et 116 placees axialement pres des extremites arriere des second et troisieme tamis 104 et 105 respecti- vement, comme represente, et sensiblement de la meme construction que celle de la bague de pous- soir 112.

Sur la corbeille 100 se trouve une bague annu- laire 120 semblable ä la bague 13 de la forme d'execution susdecrite et deux autres bagues annu- laires 121 et 122. Ces bagues annulaires 120, 121 et 122 sont fixees aux tamis 103, 104 et 105 res- pectivement vers 1'extr6mit6 amont de ceux-ci pour cooperer avec les bagues de poussoir adjacentes 112, 115 et 116 de la maniere decrite plus haut en rela- tion avec la forme d'execution de la fig. 1.

Comme representd, 1e cöne d'acceldration 113 est Supporte rotativement vers 1'extr6mit6 de section reduite par un palier 130 qui, ä son tour, est Sup porte par 1e haut d'un cylindre 131 du filtre. Un tube d'alimentätion 132 s'etend vers 1e bas et de- bouche dans 1'extremit6 de section r6duite du cöne d'acceleration 113. En outre, dans cette variante, un tube de lavage 140 est prdvu, comme repr6sent6, qui debouche dans un organe perfor6 cylindrique 141 fixe ä la Peripherie du cöne d'acced6ration 113 et supportant l'une desdites bagues annulaires de pous- soir 116.

Lors du fonctionnement de<RTI ID="0003.0541" WI="7" HE="4" LX="1627" LY="2215"> cette variante, une bouillie est introduite par 1e tube d'alimentation 132, comme indique par la fleche F, et se deplace 1e long de la paroi int6rieure du cöne d'acc61eration 113 pour etre distribuee au-delä de la bague annulaire de poussoir 112 disposee en aval du cöne au-dessus de la Premiere section de filtrage. Ensuite, la bouillie est forcee de se deplacer de maniere continue 1e long des parois interieures des tamis cylindriques succes- sifs 103, 104 et 105 sous 1'action de coingage des differentes bagues de poussoir annulaires 112, 115 et<B>116,</B> tont en dtant soumise ä la deshydratation centrifuge ou au filtrage pour produire des particules solides sensiblement seches vers le bord ant6rieur de la corbeille_ 100 ; ces particules solides sont pouss6es par-dessus ce bord par la bague de poussoir 116 de 1'6tage final de filtrage dans un recipient (non repre- sente) destin6 ä recevoir ces particules solides skhes, comme indiqu6 par la fleche S. Le filtrat passant au travers des fentes des tamis cylindriques passe en outre ä travers les perforations 150 prevues Jans 1e support cylindrique 102 de la corbeille et descend vers 1'ext6rieur du cylindre 131, comme indiqu6 par les fleches.

Un dispositif de trop-plein est aussi pr6vu sous la forme d'un espace annulaire 160 Mini par la peri- ph6rie exterieure du moyeu du disque de poussoir 111 et la periph6rie int6rieure de la bague annulaire 120 disposee sur la corbeille en alignement avec 1e moyeu du poussoir.

De 1'eau est introduite ä travers 1e tube de la- vage 140 et passe ä travers les perforations de 1'or- gane cylindrique 141 venu dune pike avec 1e cöne d'accdleration pour etre distribu6e au-dessus de la couche de particules solides sur 1e tamis interme- diaire 104 sous 1'action de la force centrifuge, dans 1e but de laver les particules solides dune maniere connue en soi.

0n remarquera facilement qu'avec 1e filtre d6- crit, la bouillie introduite sur la paroi int6rieure du tamis cylindrique est coinc6e par les 616ments en forme de coins et les particules solides retenues dans 1e voisinage immMiat de la paroi du tamis sont poussees en avant, ce qui rdduit au minimum la rdsistance ä 1'action de filtrage qui pourrait autre- ment etre appreciable ä cause de la couche de ma- tiere adh6rant ä la paroi du tamis. Le deplacement 16gerement en helice des particules solides 1e long de la paroi intdrieure du tamis contribue aussi ä un filtrage efficace, comme an s'en rend compte facile- ment. Le mdcanisme ä poussoir d & rit West pas sujet ä des d6rangements en comparaison avec les dispositifs ant6rieurs ä poussoir actionnes hydrauli- quement, en raison de sa simplicit6 de construction, et peut etre construit de maniere ä produire un grand effet centrifuge du fait qu'il ne prdsente aucune partie animee d'un mouvement de va-et-vient. Cette construction est aussi exempte de tous chocs ou vi- brations qui pourraient d6truire la structure cristal- line des particules solides pendant 1e filtrage. En outre, toute r6action entre les arbres int & ieur et exterieur tournant ä des vitesses diff6rentes est pra- <BR> tiquement elimin6e, except6 en ce qui concerne la pression agissant entre eux pour pousser les particules solides vers 1'avant, en raison de la disposition Jans IaquelIe 1e m & anisme entier est actionnable par le meme dispositif d'entrainement, comprenant un mo- teur electrique unique et une transmission ä chaine.

Claims (3)

1. REVENDICATION Filtre centrifuge comprenant une corbeille rota- tive de forme cylindrique agencee de maniere ä agir sur une bouillie pour en separer les particules solides, caracterise en ce qu'il comprend des moyens pour introduire la bouillie sur la paroi peripherique interieure de ladite corbeille pres de son extremite arriere, un poussoir rotatif monte coaxialement avec et ä 1'interieur de ladite corbeille cylindrique pres de sa paroi periph6rique interieure, et des moyens pour entrainer simultanement ladite corbeille et ledit poussoir ä des vitesses de rotation respectives diff6- rant Tune de 1'autre dune quantite determin6e, ledit poussoir pr6sentant des moyens de coin@age qui sont rendus actifs du fait de la rotation relative du pous- soir par rapport ä la corbeille et qui sont agencds de maniere ä pousser en avant les particules solides retenues sur la surface de la paroi peripherique int6rieure de ladite corbeille jusque vers 1'extr6mite de d6charge de cette derniere lors du fonctionne- ment du filtre. SOUS-REVENDICATIONS 1. Filtre selon la revendication, caracterise en ce que ledit poussoir comprend un disque circulaire portant une pluralite d'el6ments en forme de coins r6partis sur son pourtour et voisins de la surface peripherique interieure de ladite corbeille, lesdits el6ments en forme de coins & ant situes ä Egale dis- tance les uns des autres.
2. 2. Filtre seIon la revendication, caract6ris6 en ce que lesdits moyens pour entrainer simultan6ment ladite corbeille et ledit poussoir comprennent un moteur.
3. 3. Filtre selon la revendication, caracterise en ce que ladite corbeille comprend plusieurs sections de filtrage reli6es entre elles et disposees en Serie axialement, ledit poussoir rotatif pr & entant un cer- tain nombre de moyens de coin@age dispos6s pres de la paroi peripherique int6rieure de ladite corbeille pour coop & er avec lesdites sections de filtrage res- pectives, lesdits moyens de coincage 6tant rendus actifs par ladite rotation relative de maniere ä pous- ser en avant les particules solides retenues Sur la surface de la paroi peripherique interieure des sec- tions de filtrage respectives de la corbeille.