BE544136A

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Publication number: BE544136A
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Description

La présente invention est relative à un épaississeur de jus o\ autres liquides industriels, tels que les jus carbonates de sucrerie.

La séparation des jus carbonates de sucrerie d'effectue habi- tuellement en deux temps. On épaissit d'abord le-liquide, apès quoi on filtre le produit concentré. Pour épaissir, on utilise, soit des décanteurs, soit des épaississeurs qui sont à la :Cois filtres et décan- teurs.

La décantation présente de sérieux inconvénients. Elle néces- site des appareils de grande dimension qui contiennent un grand volume de jus. Le jus séjourne longtemps dans le décanteur et il peut s'alté- rer. D'autre part, la décantation, suivant la oualité du jus, peut s'effectuer plus ou moins lentement. Le jus décanté n'est pas suffisam- Tent clair et les boues obtenues 'n'ont pas une concentration constante
Des ersais ont été faits pour substituer à la décantation, présentant les inconvénients ci-dessus, une filtration préliminaire donnant des jus clairs et des boues qui seront, comme dans le cas de

ta décantation, reprises par un filtre à tambour.

Le but de cette première opération est donc d'obtenir un jus clair filtré, avec un épaississement du floculat, et c'est pourquoi les appareils utilisés à cet effet sont appelés épaississeurs.

Pour que le jus traverse les toiles filtrantes, il faut qu'il y ait une différence de pression entre l'amont et l'aval.

Jusqu'ici cette différence a été obtenue en créant une dépression à l'aval au moyen d'une pompe à vide, mais ceci entraîne un refroidis- sement des jus, qui peut être gênant et, en plus, il se produit une certaine décantation qui peut présenter les inconvénients indiqués plus haut.

La présente invention permet de remédier aux inconvénients ci-dessus, du fait que l'épaississeur selon l'invention travaille avec pression à l'amoht, la sortie se faisant sous pression atmosphé- rique ou, à la rigueur, avec une faible dépression qui ne risque pas de provoquer un trop grand refroidissement du jus filtré.

Cette filtration sous pression nécessite, pour la régularité de la fabrication et la qualité dés jus, une pression constante qui est obtenue, selon l'invention, par un régulateur de pression du jus.

D'autre part il est important que les boues sortant de l'ap- pareil soient maintenues a une concentration constante.

L'appareil selon l'invention satisfait aux diffétentes condi tions ci-dessus, ainsi qu'à d'autres, comme on le verra d'après la description ci-dessous faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue de l'appareil en coupe transversal? suivant la ligne 1-1 de la figure 2.

La figure 2 est une coupe longitudinale partielle, faite suivant la ligne 11-11 de la figure 1.

La figure 3 est une coupe verticale, à plus petite échelle faite suivant la ligne 111-111 de la figure 4, certaines parties n''étant pas représentées.

La figure 4 est une coupe longitudinale analogue, faite s@i- vant la ligne IV-IV de la-figure 3.

La figure 5 est une coupe longitunale partielle d'un détail de l'appareil.

La figure 6 est une vue de côté de la tête de l'appareil, en regardant en direction de la flèche A de la figure 5.

La figure 7 représente une partie de la figure 5,à beaucoup plus grande échelle.

La figure 8 représente schématiquement un mode de réglage de la sortie des boues.

La figure 9 représente schématiquement une variante du dis- positif de la figure 8.

La figure 10 représente de même encore une autre variante.

La figure 11 représente schématiquement le régulateur du soufflage des disques filtrants.

L'épaississeur selon l'invention est constitué par une cuve 6 susceptible de résister à une certaine pression -figs 1 et 3). Elle est munie d'une porte 7, d'un agitateur pour le liquide à filtrer, d'une série de Ironies 10 débouchant dans un collecteur 10' contenant un mélangeur 3 En forme d'hélice double (fig.4) à pas inverse, bras sant le produit épaissi en le ramenant vers le centre pour sortir par une trémie 8, munie d'une chicane 9 évitant la sortie directe des gâteaux venant des trémies centrales 10 et, sans ce mélangeur le produit pourrait ne pas être parfaitement homogène. Comme on le voit, les trémies 10 partent du milieu de la cuve et descendent à l'extérieur de celle-ci.

La cuve est munie à sa partie supérieure d'un amortisseur pneumatique 11 ayant pour but d'étaler les varia- tions de pression.

Le jus est refoulé dans la cuve à sa partie inférieure, par des entrées 12, l'arrivée de liquide ajoutant son effet à celui de l'agitateur 4 pour braiser le jus.

Dans la cuve tourne un arbre central @ mis en rotation par tour, moyens appropriés, par exemple un système à vis sans fin @ 2.

Cet arbre porte une série de disoues faits chacun d'un certain nem- bre de secteurs tels que 1. Ces secteurs peuvent être en nombre varia- ble suivant le diamètre donné aux disques, mais dans un appareil don tous les disques comportent un même nombre de secteurs. Chacun de ces disques constitue un élément filtrant composé d'un plateau, en bois par exemple, dans lequel sont ménagées des rainures d'écoulement, ce plateau étant recouvert, sur ses deux fac@, d'une toile filtrante formant comme une sorte de sac qui se prolonge jusqu'à l'endroit où le secteur est fixé sur l'arbre. Les rainures d'un secteur viennent déboucher dans un groupe de plusieurs collecteurs 13 percés longit=- dinalement dans l'arbre s'étendant d'un bout à l'autre de celui-c'.
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Il y a autant de collecteurs 13 qu'il y a de secteurs sur chac-',;. àe disques et les différents disques portés par l'arbre sont tels @ue les différents secteurs disposés sur une même génératrice débouchent dans un même collecteur. Les différents collecteurs débouchent dans
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une plaque polie l4, à.chacune des extrémités de l'arbre 41.

Sur ces plaques polies, sont appliquées des têtes distribu- trices 15 (fig.5). Ces têtes sont maintenues appliquées sur les pla- ques 14 correspondantes au moyen d'un ressort 16 monté sur,une tige 43 fixée sur une des têtes (celle, non représentée sur la fig. 5). Ce
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ressort s'appuie sur une plaque 44 fixée à cette tige 43, d'une part, et, d'autre part, sur une cage 45 montée à l'extrémité d'une autre tige 46 portée par la tête 15 de gauche. On voit qu'ainsi le ressort tend à tirer l'une vers l'autre les plaques 15 et ainsi à les appli- quer sur les plaques.14. Les têtes distributrices 15 sont fixées, alors
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que les plaques l4 sont calées sur l'arbre tournant.

Les. têtes C," -r- tent, du côté tourné vejrs -la plaque l4-, des rainures circulaires 1 (figs 5 et 7) dal? Iesq-,z:s.tes s'encastrent des couronnes d'emboîtèrent 18' portées par la , plaque 14. Ces encastrements ont pour but de lanijn-'i les fuites qui pourraient se produire entre les glaces des plaanns 14. et des têtes 15, laminage produisant une chute r"e pression permettant de récupérer le jus qui a fui dans les gorges 18'T situées dans In le-ri 1 ' - r.c-.G trenent et dont l'étanchéité avec l'extérieur est aSS'1:1'

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r un joint torioue 19 ou par une simple tressa. Ces 1'(-;1'; , '19' :'-,J '.L't:s en communication avec l'extérieur par un tube 20 nu ro ou duit, le jus qui a fui peut s'écouler et revenir au réservoir d'alimentation de l'appareil.

Chacune des têtes 15 comporte une rainure circulaire 22 (fig.6) dans laquelle se logent plusieurs cales 21, 21' et 21" divisas ainsi la rainure en trois portions inégales avec lesquelles communi- quent successivement les différents collecteurs 13, ménagés dans l'arbre 41, lorsque ce dernier tourne.

Il en résulte, en fonctionne- ment de l'appareil, les opérations suivantes :
L'appareil étant intérieurement sous pression, tandis que les sorties des têtes sont à la pression atmosphérique, il en résulte pour les secteurs dont les collecteurs communiquent avec ces sorties un filtrage du jus à travers les filtres de ces secteurs, le jus sor- tant de ces filtres et passant dans les collecteurs 13 correspondant: L'arbre tournant dans le sens indiqué par la flèche B de la fig.l, chacun des collecteurs vient successivement déboucher dans chacune des sections de la rainure 22. Dans la section 22' s'effectue une pre- mière sortie de jus qui peut ne pas être encore très clair et qui, en ce cas, est ramené à l'alimentation.

Dans la section suivante 22" qui est la plus longue, s'effectue la sortie du jus clair qui est l'un des produits que l'on cherche à obtenir. Dans la troisième sec- tion 22'", s'effectue un soufflage, c'est-à-dire qu'au lieu que le jus sorte de l'appareil il y est renvoyé sous une pression supérieure à celle qui règne dans la cuve de manière à décoller les pâteaux se trouvant sur les filtres.

Ces gâteaux tombent alors dans les trémies 10 et de là dans le collecteur 10' d'où ils sortent par tr' de 8 Ce décollage sous l'action de jus sous pression est complété à l'aide de plaquettes 47 (fig.2) qui facilitent le décollage du g@teau qui pourrait n'être oue soulevé de sur les disques et, en mê@e te@@s, le dirige vprs ls trémies.
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Suivant la uallt du 3115, -e pr#.ior prélève < 'ont oui sff.-t- tuo dans la section 22' et on1 a pour but de f3p tr"'i 1,"'I'? r u enn ju. nl,,---t pis encore absolument (,lf-Jr, ''"'l'l *# Lto -'.-1 Tii - h,

4 ) - les têtes fonctionnant sous pression comportent un dispositif de récupération des fuites qui pourraient se produire et un organe le réglage du premier prélèvement lequel peut même être réduit à zéro, organe pouvant servir en même temps à détecter les secteurs de fil- tration défaillante.

5 ) - le mélangeur-évacuateur des produits épaissis assure une homo- généité parfaite de ceux-ci.

6 ) - il comporte un système d'extraction des boues (produits épais- sis) réglable à volonté selon leur densité ou un système de réglage volumétrique maintenant une valeur constante de l'épaississement et, par conséquent, de la densité.

La combinaison de ces différents dispositifs présente encore l'avantage d'alimenter¯de façon régulière l'appareil destiné à trai- ter les produits épaissis, d'en améliorer le fonctionnement et d'en augmenter le rendement.'
Il est bien entendu que,.bien que la description ci-dessus ait envisagé surtout le cas de l'épaississement de jus carbonates de-sucrerie, l'appareil décrit convient étalement pour le traitement de tous liquides analogues chargés d'impuretés.

Il est bien entendu également que la description ci-dessus n'a été donnée qu'à titre explicatif et 'non limitatif et qu'elle peut comporter toutes variantes ou modifications conformes, a son esprit.

Claims

RESUME Epaississeur de liquide chargé d'impuretés et, en particulier de jus carbonatés de sucrerie, caractérisé par les pointe suivants, .séparément ou en combinaisons 1 ) - L'épaississement se fait uniquement par filtration, en mettant les filtres sous pression en amont: 2 ) - Les filtres sont disposés dans une cuve mise sous pression conte nent le liquide à filtrer et dans laquelle tourne un arbre portant le? filtres.

3 ) - Les filtres sont constituas par des secteurs de disques cal sur l'arbre, chacun (des secteurs étant constitue par un plateau @ai- nuré enveloppé d'un sac filtrant, le liquida après avoir travers-? <Desc/Clms Page number 7> Au lieu d'utiliser un réglage de la sortie des boues selon les densités comme ci-dessus, on peut utiliser un réglage voluméirf- que maintenant une valeur constante de l'épaississement.

L'épaississement étant le rapport débit de produit @@ si/débit de liquide trouble initial, le but du réglage est de mainte nir ce rapport constant. Remarquant que le débit de liquide troublât initial est la somme du débit de produit épaissi et du débit de liqu@ de clair filtré, on démontre aisément que l'épaississement est cons,4 ; tant lorsque le rapport débit de produit épaissi/ débit de liquide filtré est lui-même constant. C'est ce que réalise le dispositif de la figure 9.

Pour cela on refoule le liquide filtré dans une pompe velu- métrique 31 (Roots) actionnant une autre pompe volumétrique'ou doseu' volumétrique 33, chargé de doser l'extraction du produit épaissi.

Les boues sous pression sont d'abord déchargées dans un bac 34 où la hauteur des boues (c'est-à-dire leur volume) est maintenue constante au moyen d'un régulateur quelconque. Ces boues circulent ensuite en circuit fermé entre le bac 3 et le doseur 33. L'épaissis- sement est réglé par un dispositif modifiant le dosage dans le doseur 33. L'excès de boues afrivant dans le doseur 33 et non entraîne par! celui-ci revient au bac 3 par le tuyau 48.

Au lieu de ce dernier dispositif de dosage' volumétrique, il pourrait en être prévu un plus simple représenté sur la fig. 10. En ce cas, la pompe volumétrique 31 à filtrat actionne une autre pompe 32 à boues, par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse 49 intercale entre ces deux pompes.

Le dosage volumétrique suivant l'un ou l'autre de ces disposa tifs, donne une extraction des boues maintenant une valeur constante de 1 Epaississaient et, par suite, une densité constante des boues extraites, ne pouvant varier que si la densité du produit à filtrer venait à changer.

La pression dans la cuve 6 est maintenue constante par un régulateur de pression 50 (fig. 8) commandé par des impulsions prèle- vées au sonnet de l'amortisseur pneuatinue Il et actionnant une vanne régulatrice 35 placée dans le recyclage du liquide à fil trop. Ce <Desc/Clms Page number 8> liquide recyclé est l'excès de liquide contenu dans la cuve 6 par rapport aux quantités que laissent sortir les régulateurs. Ce liquida 'échappe de la cuve par une conduite 51 dont la vanne 35 règle le débit en maintenant constante la pression à l'intérieur de la cuve..

Il est encore prévu un dispositif permettant de régler la pression d'arrivée de filtrat servant au décollement des gâteaux d-*pî - ses sur les filtres. Ce dispositif est représenté sur la fig. Il.

Le soufflage nécessaire pour ce décollement n'est possible que si le filtrat est refoulé à une pression constamment supérieure à la pres- sion de filtration, quelles que soient les variations de celles-ci.

Ctte différence de pression est maintenue constante par un régula- teur 36 analogue au régulateur de densité 25 (fig. 8).

La prise de pression se fait de même en des points 37 sur la cuve et 38 sur le conduit amenant le liquide de soufflage et la trans- Mission de ces pressions se fait par l'intermédiaire d'un liquide tampon contenu dans des récipients 52 et 53. Le filtrat est refoulé . par la pompe de soufflage 40 et une vanne 39 placée, dans cette condui- te et actionnée par le régulateur 36, permet de régler automatiquement la pression de refoulement de la pompe en fonction de celle régnant dans la cuve.

Comme on le comprend, l'appareil présente les avantages sui- vants : 1 ) - grande surface de filtration obtenue par l'emploi de disoues entièrement noyés.

2 ) - suppression de toute décantation, l'épaississement se faisant uniquement par filtration. Cette façon d'opérer a le double avantage de pouvoir obtenir des épaississements plus élevés qu'avec des épaissi seurs ordinaires et de pousser plus loin la décoloration du filtrat.

3 ) - on opère sous pression, ce qui permet d'atteindre un rendement très élevé et facilite l'extraction de produit très épaissi. De plus, lorsque les produits à épaissir sont à une température élevée, le fonctionnement sous pression évite le refroidissement par évaporation de liquide qui se. produirait si la filtration était obtenue par une marche sous vide. <Desc/Clms Page number 9> les têtes fonctionnant sous pression comportent un dispositif de récupération des fuites qui Dourraient se produire et un organe de réglage du premier prélèvement le,duel peut même être réduit à zéro, organe pouvant servir en même temps à détecter les secteurs de fil- tration défaillante.

? ) - le mélangeur-évacuateur des produits épalssis assure une homo- généité parfaite de ceux-ci.

6 ) - il comporte un système d'extraction des boues (produits épais- sis) réglable à volonté selon leur densité ou un système de réglage volumétrique maintenant une valeur constante de l'épaississement et, par conséquent, de la densité.

La combinaison de ces différents, dispositifs présente encore l'avantage d'alimenter de façon régulière l'appareil destiné à trai- ter les produits épaissis, d'en améliorer le fonctionnement et d'en augmenter le rendement.

Il est bien entendu que, bien que la description ci-dessus ait envisagé surtout le cas de l'épaississement de jus carbonates de sucrerie, l'appareil décrit convient également pour le traitement de tous liquides analogues chargés d'impuretés.

Il est bien entendu également que la description ci-dessus n'a été donnée qu'à titre explicatif et non limitatif et qu'elle peut comporter toutes variantes ou modifications conformes à son esprit.

R E S U M E Epaississeur de liquide chargé d'impuretés et, en particulie de jus carbonatés de sucrerie, caractérisé .par les pointa suivants, séparément ou-en combinaisons 1 ) - L'épaississement se fait uniquement par filtration, en mettant les filtres sous pression en amont? 2 ) - Les filtres sont disposés dans une cuve mise sous pression conte nant le liquide à filtrer et dans laquelle tourne un arbre portant le. filtres.

3 ) - Les filtres sont constitués par des secteurs de disques calés sur l'arbre, chacun (des secteurs étant constitué par un plateau rai- nuré enveloppé d'un sac filtrant, le liquide après avoir traversé <Desc/Clms Page number 10> l'étoffe du sac venant dans les rainures du plateau, et, de là, allant dans un collecteur ménagé dans l'arbre: tournant. EMI10.1

1E ) - I1 y a dans l' arbre autant de collecteurs qu'il y a de secteurs par disque.

5 ) - Tous les disques comportent le même nombre de secteurs, ces secteurs étant disposas de façon identique dans tous les disques et les' secteurs portas par une même génératrice communiquent avec un même collecteur.

6 ) - A chacun des bouts de l'arbre, se trouve une tête distributrice fixe, les collecteurs débouchant dans une rainure circulaire de cette tête divisée en trois sections inégales; de premier prélèvement, de prélèvement définitif et-de soufflage, les deux 'premières communiquant avec des sorties distinctes et la dernière avec une arrivée de filtrat sous pression effectuant le décollage des gâteaux déposés sur les filtres.

7 ) - La séparation entre les deux sections de prélèvement est régla- ble de manière à augmenter ou réduire la section de premier prélève- ment selon les besoins.

8 ) - La tête comporte encore des rainures circulaires dans lesquelles s'encastrent des couronnes d'emboîtement laminant les fuites pouvant se produire entre ces têtes et les bouts de l'arbre, le liquide ayant fui se rassemblant dans une gorge ménagée dans le fond de chaque rainure et communiquant avec un canal d'évacuation.

9 ) - Des plaquettes disposées au voisinage des filtres aident au dé- collage des gâteaux et guident ceux-ci vers des trémies d'évacuation.

10 ) - Ces trémies aboutissent à l'extérieur de la cuve, à un collec- teur dans lequel tourne un mélangeur amenant en même temps les boues vers une trémie d'évacuation.

11 ) - Le liquide pénètre dans la cuve en étant refoulé dans le bas ' de celle-ci et, à cet endroit, se trouve un agitateur empêchant toute décantation.

12 ) - La cuve comporte dans le haut un dôme formant amortisseur pneu- matique dont la pression est transmise à un régulateur qui agit sur une vanne d'une conduite d'évacuation du liquide de trop-plein de la EMI10.2 cuve pn rglnt lé débit rle cette condtnte afin de maintenir C()nt8ntp- la pression dans la cuve. <Desc/Clms Page number 11> EMI11.1

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15 ) - Un régulateur règle la pression de refoulement du filtrat' #. r rayant le soufflage des gâteaux afin de la maintenir une valeur c'-'.sLr.nte par rapport à. celle régnant à l'intérieur de la cuve.