FR2635023A1 - Appareil separateur centrifuge pour le traitement d'un melange liquide - Google Patents

Abstract

L'appareil comprend un rotor 31 constitué par un empilage de plaques tronconiques 32 faisant corps les unes avec les autres et avec un fût tubulaire 33 coaxial d'alimentation en mélange, les plaques étant écartées les unes des autres et délimitant des ajourages 34 qui s'étendent du centre vers la périphérie et sont séparés par des parties pleines pouvant présenter en saillie un rebord notamment arrière-aval 36. Suivant l'invention, le rotor 31 fait corps avec un bol tournant 1 et peut coopérer avec une barrière périphérique.

Description

Appareil séparateur centrifuge pour le traitent d'un mélange liquide.

La présente invention concerne un appareil séparateur centrifuge pour le traitement d'un mélange liquide, en vue de séparer les phases liquides qui le composent ou de clarifier, par extraction d'une phase solide ou sédiment, le mélange liquide ou la phase liquide lourde séparée.

Jusqu'à présent, le traitement d'un mélange liquide de ce type est effectué dans un appareil à bol tournant qui peut être du type schématisé en coupe axiale sur la figure 1 du dessin annexé.

Cet appareil comporte un bol î dont un moyeu central 2 est emboité sur et accouplé à une fusée verticale 3. La fusée 3 est supportée par au moins un palier 4 d'un bati fixe 5 et reliée par un accouplement 6 à un dispositif 7 d'entraînement en rotation. Le bol 1 présente, dans l'exemple représenté, une paroi latérale cylindrique 8 et un fond 9 faisant corps avec le moyeu 2. La paroi latérale 8 est fermée par une paroi frontale lû ayant une forme tronconique prolongée par une tubulure centrale 11 qui forme un seuil de déversement de la phase liquide separée.

L'appareil comporte également un rotor 12 comportant une pluralité de cônes lisses 13 ou plaques tronconiques fixés à un fOt tubulaire coaxial 14 destiné à l'alimentation en mélange liquide par le haut. Le rotor ainsi constitué est démontable, mais pour faire rigidement corps avec le bol 1, notamment pendant la rotation à vitesse élevée, un dispositif d'accouplement est susceptible de relier le fût 14 au moyeu 2 ; ce dispositif peut comporter des nervures 15 dans le fût et des cannelures sur le moyeu, les nervures en prise avec les cannelures laissant toutefois subsister dans le fût de larges ouvertures pour le passage du mélange.

L'appareil connu schématisé sur la figure 1 est un clarificateur permettant de séparer les sédiments solides 16 (flèches en trait plein) d'une phase liquide 17 (flèches en trait pointillé). Entre la paroi latérale 8 du bol 1 et les bords des cônes 13 est ménagée une zone périphérique 18 dans laquelle le mélange 19 en provenance du fOt 14 est distribué par le cône inférieur 20 et de laquelle ce mélange est réparti en couches annulaires 21 entre les cônes, couches qui communiquent avec le seuil 11 par des passages 22 délimités par les cônes 13 au voisinage du fOt 14.

Dans chaque couche 21, les particules de sédiment solide sont soumises à deux effets antagonistes
- l'effet séparateur centrifuge dû à la rotation du bol,
- et l'effet d'entraînement centripète dû à l'écoulement de la phase liquide entre les cones délimitant la couche considérée.

Gr, la vitesse de la phase liquide dans ladite couche 21 croit, pour un débit déterminé, de la périphérie vers le centre, étant donné que la section annulaire de cette couche décroît dans ce même sens centripète.

En conséquence, les particules solides grosses" sont soumises à I1 effet prédominant du champ centrifuge et parviennent sans trop de difficulté vers la zone 18 dans laquelle elles tendent à se précipiter sur la paroi latérale 8 du bol et à s'y accumuler.

Nais, plus les particules solides deviennent "fines, moins l'effet centrifuge devient efficace et plus lent est leur cheminement vers la zone 18. A une certaine finesse correspondant à une densité relative déterminée, les particules solides sont en équilibre et en deçà elles sont entraînées par la phase liquide. C'est le point de coupure.

A ce premier inconvénient, selon lequel la clarification opérée par l'appareil est limitée en finesse, s'en ajoute un deuxième, selon lequel les sédiments ont tendance à être remis en suspension.

En effet, la zone 18 est suffisamment épaisse pour permettre la circulation longitudinale du mélange liquide afin d'alimenter les couches 21. Les particules solides séparées par le champ centrifuge dans lesdites couches et s'acheminant contre l'effet d'entrainement vers la paroi latérale 8 du bol doivent donc traverser cette zone 18 et sont alors plus ou moins fortement "balayées" par la circulation longitudinale qui tend à les remettre en suspension.

Un troisième inconvénient réside dans le fait que, si l'appareil n'est pas équipé d'un moyen d'évacuation automatique des sédiments, la zone périphérique 18 du bol se remplit progressivement de phase lourde solide déposée sur la paroi latérale 8. Les sédiments obstruent progressivement la section de passage de cette zone et peuvent alors être entraînés par le courant de mélange liquide.

Un quatrième inconvénient est que les cônes sont sensibles au colmatage et que le choix de leur pente est critique.

Même lorsque l'appareil est équipé d'un dispositif de décolmatage automatique, il nécessite un nettoyage périodique des cônes, lesquels se recouvrent d'un dépôt adhérent permanent. Ce nettoyage est difficile et coûteux.

L'appareil connu précité peut également être un séparateur de deux phases liquides de masses spécifiques différentes, ce séparateur intervenant ou non comme un clarificateur par élimination des éventuels sédiments solides de la phase liquide lourde.

Pour la séparation des phases liquides légère 23 et lourde 24, l'appareil ne diffère du précédent que par les moyens schématisés sur la demi-coupe de la figure 2 du dessin annexé et exposés dans ce qui suit.

Les cônes 13 présentent, en regard de l'interface 25 des phases liquides en cours de centrifugation, des ouvertures de communication 26 permettant au mélange en provenance du fût 14 de se répartir entre les couches 21. Par ailleurs, une cloison interne 27 faisant partie du rotor est disposée entre le cane aval et la paroi frontale 10 du bol 1 ; elle s'étend au-delà de l'interface 25 pour plonger dans la phase liquide lourde ; elle sépare une chambre collectrice de phase liquide lourde 28 d'une chambre collectrice de phase liquide légère 29 qui communiquent respectivement avec les seuils de déversement 11 et 30, le seuil 30 étant une tubulure faisant corps avec la cloison 27 et s'étendant à travers la tubulure Il et au-delà.

Bien entendu, dans ces deux types d'appareils, il peut être avantageux d'évacuer les sédiments et à cet effet des dispositifs variés sont connus.

Un premier dispositif connu comporte dans la partie ventrue d'un bol biconique des buses à travers lesquelles un écoulement de fuite permanent est engendré, le liquide de fuite entraînant les sédiments. Il n'est utilisable que pour des sédiments suffisamment fins, homogènes et plastiques, peu perméables au passage du liquide.

Un deuxième dispositif connu, également à buses périphériques sur bol biconique ou cylindrique, comporte en plus un moyen de raclage continu assurant l'alimentation régulière des buses an sédiments et évitent des accumulations locales de sédiments dans le rotor. I1 présente les mêmes limitations.

d'utilisation que le premier.

Un troisième dispositif connu comporte dans un bol cylindrc-conique, généralement exempt de cônes, un convoyeur hélicoical faisant sortir les sédiments de l'anneau liquide en centrifugation vers le centre, ce qui permet d'obtenir une extraction de sédiments en quantités importantes et un essorage non négligeable.

Un quatrième dispositif connu comporte des lumières périphériques s'ouvrant périodiquement sous une commande hydraulique ou pneumatique. I1 permet une bonne souplesse d'adaptation avec toutefois une limitation quant au débit de solides à évacuer.

Si ces appareils sont équipés de tels dispositifs d'évacuation des sédiments, ils présentent cependant toujours les deux premiers inconvénients particulièrement importants qui - sont exposés dans ce qui précède.

Leur point de coupure constitue une limite inacceptable en ce sens que la phase liquide ne peut jamais être parfaitement clarifiée puisque les sédiments très fins ne sont pas extraits par centrifugation.

Le risque de remise en suspension des sédiments n'est pas négligeable et impose un contrôle permanent de la clarification du liquide.

Par ailleurs, malgré ces dispositifs d'évacuation, les deux autres inconvénients exposés ne sont pas complètement éliminés, étant donné que le risque de colmatage existe toujours et nécessite de toute façon un entretien périodique du matériel, contraignant, difficile et coûteux.

Un autre type d'appareil séparateur centrifuge est décrit dans les brevets français 2.468.410 et 2.575.676.

Cet autre appareil connu comporte, ainsi que cela ressort des figures 3 et 5 à 8 du dessin annexé, un rotor 31 constitué par un empilage de plaques tronconiques ajourées 32-faisant corps avec un fût tubulaire d'alimentation 33. Chaque plaque 32 délimite des ajourages 34 et est écartée de celle qui la précède (sens de la flèche E définissant l'écoulement du mélange) et de celle qui la suit, suivant un pas constant. La différence de pression entre l'amont et l'aval du rotor est telle que le mélange circule à travers les ajourages suivant des veines vives hélicoïdales 35 (figures 6 à 8) présentant une vitesse de rotation supérieure à celle des plaques. La pente des veines est définie par le bord arrière d'un ajourage 34 d'une plaque 32 et le bord arrière de l'ajourage consécutif de la plaque suivante (si l'on considère le sens T de rotation du rotor).Ainsi, l'enveloppe de chaque veine est définie par les bords arrière et les bords avant des ajourages consécutifs des plaques.

Pour obtenir le décalage angulaire des ajourages consécutifs déterminant la pente des veines, les plaques étant identiques entre elles peuvent être décalées angulairement de l'une à la suivante ou bien calées identiquement sur le fût pour que leurs ajourages soient alignés parallèlement à l'axe du rotor. I1 suffit, en effet, compte tenu de la pente des veines et du décalage angulaire des bords arrière ou avant des ajourages d'une même plaque, d'intervenir sur le pas des plaques pour déterminer le calage de celles-ci sur le fût tubulaire axial.

Par ailleurs, il peut être avantageux de guider les veines vives hêlidoidales 35 à travers chaque ajourage 34 d'une plaque 32,
- soit par un rebord arrière-aval 36 situé à l'arrière de l'ajourage (si l'on considère le sens T de la rotation) et faisant saillie sur la face aval de la plaque (si l'on considère le sens E de l'écoulement) ainsi que par un bord franc avant 37 (figure 6),
- soit par un rebord avant-amont 38 et un bord franc arrière 39 (figure 7),
- ou bien par des rebords 36 et 38 tels que définis ci-dessus (figure 8).

Les rebords 36 et 38 peuvent être perpendiculaires aux plaques 32 ou mieux inclinés, comme cela est représenté sur les figures 5 à 7, suivant la pente des veines 35 ou un angle plus accentué.

Dans ces veines 35, le mélange à traiter s'écoule concentriquement à l'axe de rotation et non pas vers cet axe comme dans les appareils connus précités à bol tournant. Dès lors, la phase lourde n'est soumise qu'au champ centrifuge et ne subit pas un effet antagoniste d'entraînement. De plus, le champ centrifuge dans les veines vives 35 est plus intense que dans les lames mortes hélicoldales 40 qui séparent ces veines ; en effet, les veines vives tournent plus vite que le rotor, alors que les lames mortes sont pratiquement immobiles relativement à ce rotor.

Les ajourages 34 sont dénommés habituellement fentes, bien qu'ils présentent de préférence une forme trapézoïdale (figure 5).

Les plaques 32 à fentes 34 sont couramment utilisées pour traiter un mélange gazeux dans une enceinte fixe. Elles peuvent également être utilisées pour traiter un mélange liquide, mais les frottements fluides dans l'enceinte fixe sont tels que la vItesse de rotation du rotor 31 est en pratique limitée.

Ainsi, la comparaison de deux appareils ayant un rotor de 560 mm de diamètre et débitant 4000 litres/heure adonné les résultats suivants
- le point de coupure est supérieur à 6 micromètres pour une densité relative de 0,1, avec un appareil à bol tournant du type précité entraîné à 4 000 tours/minute (30 cônes,
- le point de coupure est de 6 micromètres pour la même densité, avec un appareil à enceinte fixe et rotor à plaques à fentes entraîné à 900 tours/minute seulement (30 plaques).

Le résultat est donc au moins équivalent à l'appareil à enceinte fixe et rotor à plaques à fentes, mais pourrait être considérablement amélioré si la vitesse de rotation pouvait être accrue.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités de l'appareil à bol tournant et d'améliorer les performances de l'appareil à plaques ajourées.

Dans ce but et conformément à l'invention, le rotor à plaques ajourées coopère avec un bol tournant dans lequel il est disposé, le bol étant entraîné sensiblement à la même vitesse de rotation que le rotor.

Avantageusement, le rotor fait corps avec le bol.

Dans le cas où deux phases liquides doivent être séparées, une paroi frontale fait corps avec le bol en délimitant autour du fût un seuil pour le déversement de la phase liquide lourde séparée, tandis qu'une cloison interne frontale proche de cette paroi, faisant corps avec le bol et plongeant dans ladite phase lourde séparée au voisinage de l'interface hélicoldale de séparation, délimite autour du fût un seuil pour le déversement de la phase liquide légère séparée.

Le bol coopère, dans sa zone périphérique entourant le rotor et recevant les sédiments solides séparés à évacuer, avec une barrière proche du rotor et limitant l'écoulement de la phase liquide dans cette zone tout en laissant les sédiments s'acheminer vers un moyen de stockage ou d'évacuation.

Suivant différentes formes de réalisation
- la barrière est constituée par des anneaux s'étendant en regard de certaines au moins des plaques et faisant corps avec le bol en ménageant éventuellement des passages pour les sédiments,
- la barrière est une vis racleuse portant contre le bol et s'étendant au voisinage du rotor qui fait corps avec celui-ci, cette vis qui peut faire corps avec une cage étant reliée à un dispositif d'entraînement en rotation lui permettant de tourner à une vitesse différentielle relativement au bol.

- la barrière est une vis convoyeuse faisant corps avec le rotor et portant contre le bol, la vis étant enroulée en sens inverse de l'écoulement hélicoïdal et présentant, à son extrémité opposée au ou à chaque-seuil de déversement de la ou de chacune des phases liquides, une enveloppe tronconique proche de l'extrémité tronconique du bol qui délimite à l'intérieur du ou des seuils précités un seuil d'évacuation de la phase solide séparée et essorée.

Divers autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent'ailleurs de la description détaillée qui suit en se référant aux figures 3 à 13, lesquelles sont précédées des figures 1 et 2 précitées concernant l'art antérieur.

Sur ce dessin
- la figure 3 est une coupe axiale analogue à la figure 1 montrant l'appareil conforme à l'invention dans sa réalisation exempte de dispositif automatique d'évacuation des sédiments,
- la figure 4 est une demi-coupe axiale analogue à la figure 2, illustrant la séparation de deux phases liquides,
- la figure 5 est une vue de dessus partielle d'une plaque tronconique ajourée,
- la figure 6 est une coupe prise concentriquement à l'axe de rotation suivant la ligne VI-VI de la figure 5 et développée à plat, se rapportant à un mode d'exécution d'une plaque,
- les figures 7 et 8 sont des vues analogues à la figure 6, concernant d'autres modes d'exécution d'une plaque,
- les figures 9 et 10 sont des demi-coupes axiales montrant deux types d'évacuation automatique des sédiments applicables à l'appareil de l'invention,
- la figure 11 est une demi-coupe axiale illustrant une première forme de réalisation d'une barrière empêchant le remélange à la périphérie des sédiments séparés,
- la figure 12 est une vue analogue à la figure 11 se rapportant à une deuxième forme de réalisation de la barrière.

- la figure 13 est une coupe axiale représentant une troisième forme de réalisation de la barrière.

Ainsi que cela ressort de la figure 3, les plaques tronconiques ajourées 32 du rotor 31 font corps avec le fût tubulaire d'alimentation 33 et s'étendent jusqutaudit fût en ne ménageant le long de celui-ci aucun passage longitudinal, de sorte que la communication à travers lesdites plaques ne peut être établie que par leurs ajourages 34 conformés pour générer les veines hélicoïdales vives 35.

Etant donné que le fût 33 est accouplé au moyeu 2 du bol 1, le rotor 31 est entraîné en rotation à la même vitesse angulaire que le bol 1. Dès lors, le mélange liquide 19 traversant le fût 33 et les passages délimités par les nervures 15 d'accouplement au moyeu 2 accélère et parvient dans le rotor 31 à la vitesse de rotation du bol 1 ; il s'écoule dans les veines hélicoïdales vives 35 à une vitesse de rotation supérieure, alors que le mélange constituant les lames mortes 40 jusqu'au contact avec la paroi latérale 8 du bol tourne sensiblement à la même vitesse que le rotor 31 et le bol 1. Dans ces conditions, il n'y a pas de gradient de vitesse angulaire entre le liquide entraîné par les plaques et le bol, de sorte-que les forces de frottement métal sur liquide ne risquent pratiquement pas de contraindre le rotor par freinage.Le rotor est donc conçu pour résister essentiellement aux forces centrifuges comme c'est le cas lorsqu'il traite un mélange gazeux dans une enceinte fixe.

La séparation s'effectue donc dans les veines hélicoïdales vives 35 et les éléments de phase lourde (tels que les particules 16 des sédiments solides) sont soumis à cet effet uniquement au champ centrifuge ; les forces d'entraînement étant sensiblement tangentielles n'ont pas d'influence antagoniste. Il en est de même lorsque lesdits éléments quittent les veines et pénètrent dans les lames mortes. Elles rencontrent les surfaces coniques aval des plaques en glissant tangentiellement en raison de leur vitesse de rotation plus grande lors du franchissement des veines et s'acheminent sur les surfaces coniques aval jusqu'à la paroi 8 du bol 1.Lors de ce cheminement, les particules élémentaires lourdes s'agglomèrent avec d'autres et grossissent, cela s'accompagnant d'une amplification de l'effet séparateur, puisque la force centrifuge est proportionnelle au cube du rayon de chacune des particules considérées, alors que le frottement superficiel de freinage dans la phase légère qui est antagoniste est proportionnelle au carré de ce rayon.

Par ailleurs, la distance entre le bord périphérique des plaques 32 du rotor et la paroi 8 du bol est réduite par rapport - à ce qu'elle est dans les appareils connus précités à bol tournant.

Cette distance correspond à l'épaisseur de la zone périphérique 18.

Celle-ci n'est plus destinée qutà recueillir la phase lourde sédimentaire et ne doit plus être maintenant le siège d'un écoulement de distribution périphérique du mélange, comme c'est le cas dans lesdits appareils connus à bol tournant. Dès lors, la phase lourde séparée ne risque plus d'être remise en suspension et entraînée par le mélange. Il est à noter que la phase liquide séparéeparvenue dans cette zone périphérique 18 tourne à la même vitesse que le bol et ne s'écoule axialement vers l'aval qu'à très faible vitesse. Les risques de remise en suspension' et d'entraînement des sédiments 16 sont donc très réduits.

Il peut être avantageux d'équiper le bol d'un dispositif d'évacuation automatique des sédiments afin d'éviter le risque d'obstruction de la zone 18 et de colmatage des plaques ajourées 32.

Ainsi, suivant un premier mode d'exécution illustré par la figure 9, le bol 1 présente une paroi biconique 41 dont la partie ventrue est munie de buses 42 pour l'évacuation des sédiments avec une fuite continue, de phase liquide. Les sédiments glissent vers les buses sous l'effet du champ centrifuge en raison de la pente appropriée des parties coniques de la paroi 41.

Suivant un deuxième mode d'exécution visible sur la figure 12 (si l'on fait abstraction d'une vis racleuse 50 décrite ci-après) la paroi cylindrique 8 du bol 1 comporte des buses 43 situées près de l'extrémité aval afin que les sédiments entraînés à faible vitesse axiale par la phase liquide y parviennent et en soient évacués avec un débit de fuite.

Suivant un troisième mode d'exécution représenté sur la figure 10, le bol 1 présente une paroi biconique 41 dont la partie ventrue 44 est une couronne délimitant des lumières 45 qui, lorsqu'elles sont ouvertes, permettent l'évacuation des sédiments avec un débit de fuite de phase liquide relativement important.

Mais cette évacuation est intermittente, étant donné que lesdites lumières 45 sont susceptibles d'être fermées par un obturateur annulaire 46 relié par des bras 47 à un manchon central 48 attelé à un vérin hydraulique ou pneumatique non représenté.

Il peut être avantageux d'empêcher ou tout au moins de maîtriser l'écoulement axial vers l'aval de la phase liquide tout en laissant les sédiments s'acheminer vers un moyen de stockage ou d'évacuation. A cet effet, une barrière proche du rotor 31 coopère avec le bol 1 pour intervenir dans la zone périphérique 18.

Suivant une première forme de réalisation illustrée par la figure 11, il s'agit de piéger les sédiments dans le bol 1, en vue de les extraire après démontage de l'appareil et nettoyage du bol. La barrière est alors constituée par des anneaux 49 faisant corps avec la paroi latérale 8 du bol 1 et s'étendant en regard des plaques ajourées 32 jusqu'à leur voisinage. Ils peuvent être aussi nombreux que celles-ci ou bien moins nombreux et disposés suivant une répartition appropriée.

Suivant une variante non représentée, les anneaux 49 peuvent être écartés de la paroi latérale 8 du bol et reliés à celle-ci par des pattes afin de délimiter entre elles des passages pour les sédiments.

Suivant une deuxième forme de réalisation schématisée sur la figure 12, une vis racleuse 50 fait corps avec une cage 51 constituée en particulier par des barreaux longitudinaux fixés à un plateau 52 situé à proximité du fond 9 du bol 1. Les arbres du plateau et du fond du bol sont coaxiaux et reliés à un dispositif 53 d'entraînement en rotation à des vitesses différentielles. La vis racleuse 50 porte contre la paroi latérale 8 du bol pour racler les sédiments et les déplacer vers les buses 43.

La cage 51 peut être disposée avec jeu autour du rotor 31, comme cela est représenté sur la figure 12, lorsque le rotor et le bol sont entraînés à la même vitesse de rotation.

La cage 51 peut aussi être fixée sur les plaques ajourées 32 du rotor 31, auquel cas les vitesses de rotation du bol 1 et dudit rotor sont faiblement différentes l'une de l'autre. La différence entre ces vitesses de rotation est suffisamment faible pour qu'il ne sont pas nécessaire, pour des raisons de résistance, de réduire la vitesse maximale du rotor et ceci d'autant plus- que la cage 51 et la vis 50 participent à cette résistance pour la renforcer.

Quelle que soit la réalisation choisie, la vis racleuse 50 constitue la barrière opposée à l'écoulement de la phase liquide dans la zone périphérique 18.

Suivant une troisième forme de réalisation schématisée sur la figure 13, une vis convoyeuse 54 coopère, en frottant contre, avec des parties cylindrique 55 et tronconique 56 du bol 1.

La partie cylindrique de la vis 54 est fixée, directement ou par l'intermédiaire d'une cage à barreaux longitudinaux 57, avec un empilage de plaques ajourées 32 faisant corps aveus fût cylindrique 33. Dans ce fût s'étend coaxialement une tuyauterie 5 débouchant en regard d'un fond 59 dirigeant le mélange vers des ouvertures 60 ménagées dans ledit fût pour alimenter le bol et former un anneau tournant de liquide dans lequel plongent les plaques 32 du rotor 31. La partie cylindrique coopérante 55 du bol est solidaire d'une paroi frontale 10 munie du seuil 11 de déversement de la phase liquide séparée, seuil qui affleura la surface libre intérieure 61 de l'anneau liquide.

La partie tronconique de la vis 54 qui coopère avec la partie tronconique 56 du bol 1 fait corps avec un prolongement 62 du fût 14. Cette vis est orientée et entraînée pour que l'avancement des sédiments s'effectue à l'opposé de la phase liquide, laquelle s'échappe par le seuil 11. L'extrémité libre de la partie tronconique 56 du bol définit un seuil 63 d'évacuation des sédiments. Le diamètre de ce seuil est inférieur à celui du seuil 11. Dès lors, les sédiments sont sortis de l'anneau liquide par la vis 54 et tandis qu'ils cheminent sur la partie tronconique 56 du bol à l'intérieur de la surface libre 61 dudit anneau, - un essorage des sédiments est opéré sous l'action du champ centrifuge. Les sédiments essorés sont éjectés à travers la tubulure du seuil 63.

La vis convoyeuse 54 constitue la barrière précitée s'opposant à l'écoulement de la phase liquide dans la zone périphérique 18.

L'appareil décrit dans ce qui précède en se référant aux figures 3 et 5 à 13 est un clarificateur puisqu'il permet d'éliminer d'un mélange liquide, les sédiments solides.

Cet appareil peut aussi être, comme le montre la figure 4 un séparateur de phases liquides de masses spécifiques différentes qui constituent en partie au moins le mélange 19.

L'interface 25 entre le phase liquide légère 23 et la phase liquide lourde 24 est une surface cylindrique qui se stabilise dans les veines vives 35 sous la dépendance du réglage des seuils d'évacuation 30 et 11 respectivement de ces phases légère et lourde. La séparation peut donc être opérée comme dans l'appareil connu selon la figure 2, en disposant une cloison interne 27plongeant dans la phase liquide lourde au-delà de l'interface 25 ; cette cloison sépare la chambre 28 alimentant en phase liquide lourde le seuil 11, de la chambre 29 alimentant en phase liquide légère le seuil 30.

Bien entendu, cet appareil peut être uniquement séparateur ou bien il peut être en même temps clarificateur. Dans ce dernier cas, il peut alors être équipé en plus, des moyens décrits dans ce qui précède en se référant aux figures 9 à 13.

L'expérience a montré que l'appareil de l'invention est extrêmement avantageux ; ainsi, dans le cadre des essais précédents avec des appareils ayant un rotor de 560 mm de diamètre, une vitesse de 4 000 tours/minute, et débitant 4 000 litres/heure, le point de coupure est de 1,6 micromètre pour une densité relative de 0,1, avec un appareil dont le rotor à plaques ajourées fait corps avec un bol tournant, le nombre de plaques ajourées étant de 30 comme dans les deux autres appareils d'essai précités.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1.- Appareil séparateur centrifuge pour le traitement d'un mélange liquide (19) comprenant au moins une phase liquide (23, 24) et éventuellement une phase solide (16), comprenant notamment un rotor (31) constitué par un empilage de plaques tronconiques (32) faisant corps les unes avec les autres et avec un fût tubulaire (33) coaxial d'alimentation en mélange, les plaques étant écartées les unes des autres et délimitant des ajourages (34) qui s'étendent du centre vers la périphérie et sont séparés par des parties pleines pouvant présenter en saillie (si l'on considère le sens de rotation (T) de chaque plaque pour définir la limite avant ou arrière d'un ajourage et le sens d'écoulement hélicoïdal (E) du mélange à travers deux ajourages décalés angulairement de deux plaques consécutives pour définir les faces amont et aval d'une même plaque), chacune un rebord avant-amont (38) et/ou un rebord arrière-aval (36),

caractérisé en ce que le rotor (31) coopère avec un bol tournant (1) dans lequel il est disposé, le bol étant entraîné sensiblement à la même vitesse de rotation que le rotor.

2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor (31) fait corps avec le bol (1).

3.- Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans le cas où deux phases liquides (23, 24) doivent être séparées, une paroi frontale (10) fait corps avec le bol (1) en délimitant autour du fût (33) un seuil (11) pour le déversement de la phase liquide lourde séparée (34), tandis qu'une cloison interne frontale (27) proche de cette paroi (10), faisant corps avec le bol (1) et plongeant dans ladite phase lourde séparée au voisinage de l'interface cylindrique de séparation (25) délimite autour du fût un seuil (30) pour le déversement de la phase liquide légère séparée (23).

4.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bol (1) coopère, dans sa zone périphérique (18) entourant le rotor (31) et recevant les sédiments solides (16) séparés à évacuer, avec une barrière (49 ; 50 ; 54) proche du rotor et limitant l'écoulement de la phase liquide dans cette zone tout en laissant les sédiments s'acheminer vers un moyen de stockage ou d'évacuation (42 ; 43 ; 45 ; 63).

5.- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la barrière est constituée par des anneaux (49) s'étendant en regard de certaines au moins des plaques (32) et faisant corps avec le bol (1) en ménageant éventuellement des passages pour les sédiments.

6.- Appareil selon la revendication 4, -caractérisé en ce que la barrière est une vis racleuse (50) portant contre le bol (1) et s'étendant au voisinage du rotor (31) qui fait corps avec celui-ci, cette vis qui peut faire corps avec une cage (51) étant reliée à un dispositif d'entraînement en rotation (53) lui permettant de tourner à une vitesse différentielle relativement au bol.

7.- Appareil selon la revendication 4, dépendante de la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que la barrière est une vis convoyeuse (54) faisant corps avec le rotor (31) et portant contre le bol (1), la vis présentant, à son extrémité opposée au ou à chaque seuil de déversement (11) de la ou de chacune des phases liquides, une enveloppe tronconique proche de ltextrémité tronconique (56) du bol (1) qui délimite à l'intérieur du ou des seuils précités un seuil (63) d'évacuation de la phase solide séparée et essorée.