FR2596668A1 - Centrifugal separator for liquid - Google Patents

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FR2596668A1 FR8604885A FR8604885A FR2596668A1 FR 2596668 A1 FR2596668 A1 FR 2596668A1 FR 8604885 A FR8604885 A FR 8604885A FR 8604885 A FR8604885 A FR 8604885A FR 2596668 A1 FR2596668 A1 FR 2596668A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0217Separation of non-miscible liquids by centrifugal force

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Abstract

The liquid to be treated, such as water-contaminated fuel oil, enters by a pipe 1 along the axis A of the separator. It leaves this pipe radially by orifices 12 which direct it into narrow coalescence channels 6 separated by baffle walls 5. The curvature of the latter causes the water droplets to assemble against the outer baffle wall at the exit of which drops will appear which are larger and therefore easier to separate by centrifuging. Furthermore, it imparts to the liquid a circumferential velocity which is capable of creating downstream a vortex guided by the wall 20 of a centrifuge bowl. Application to the fuel supply to internal combustion engines.

Description

Séparateur centrifuge pour liquide
L'invention concerne de manière générale la séparation de deux constituants non miscibles formant une suspension liquide. Elle est plus particulièrement applicable à l'extraction de l'eau qui pollue certains combustibles liquides (fioul, gaz oil, essence, huile ) pour permettre une utilisation normale de ces derniers notamment dans un moteur assurant la propulsion d'un véhicule. Il y a alors intérêt à ce que l'appareil utilisé puisse être embarqué sur le véhicule.
Centrifugal separator for liquid
The invention relates generally to the separation of two immiscible constituents forming a liquid suspension. It is more particularly applicable to the extraction of water which pollutes certain liquid fuels (fuel oil, gas oil, petrol, oil) to allow normal use of the latter in particular in an engine ensuring the propulsion of a vehicle. It is therefore beneficial that the device used can be loaded onto the vehicle.

Il existe déjà bien des appareils visant à une telle séparation. There are already many devices aimed at such a separation.

Parmi eux, on distingue notamment les appareils "à décantation" ou "décanteurs" qui utilisent la différence de densité des liquides respectivement "pollués et "polluant" pour les séparer. On connait deux familles de décanteurs a) Ceux à décantation naturelle : ils utilisent simplement la pesanteur pour stratifier les composants de la suspension traitée. Leur inconvénient est d'utiliser de grands volumes et surtout de grandes surfaces horizontales relativement au débit et d'avoir, malgré cela, une efficacité qui reste limitée Si le polluant est trop finement divisé dans le pollué. En pratique les séparateurs à décantation naturelle ne sont pas embarquables.Among them, a distinction is made in particular between "settling" and "settling" devices which use the difference in density of the "polluted and" polluting "liquids respectively to separate them. There are two families of settling tanks a) Those with natural settling: they use simply gravity to stratify the components of the treated suspension. Their disadvantage is to use large volumes and especially large horizontal surfaces relative to the flow rate and to have, despite this, an efficiency which remains limited If the pollutant is too finely divided in the polluted. In practice, natural settling separators cannot be shipped.

b) Et ceux à décantation forcée : ils utilisent la force centrifuge pour créer une gravité artificielle supérieure à celle de la pesanteur et en sus, dans les appareils bien construits, une organisation régulière de la circulation des fluides notamment afin d'éviter le remélange des fluides séparés. Des exemples typiques de ces appareils sont les centrifugeuses et cyclones, qui sont embarquables.Un tel séparateur centrifuge est notamment connu par le brevet français n0 2 1178 1189 au nom du Centre technique de l'industrie des papiers, cartons et celluloses et par le brevet américain correspondant n0 4 443 331 (Saint-Amand) Il comporte un répartiteur déflecteur tournant qui reçoit le liquide d'entrée près de l'axe de rotation, lui confère une vitesse circonférentielle et une vitesse axiale, et le distribue contre la paroi latérale d'une enceinte de centrifugation.b) And those with forced decantation: they use centrifugal force to create an artificial gravity greater than that of gravity and in addition, in well constructed devices, a regular organization of the circulation of fluids in particular in order to avoid the remixing of separate fluids. Typical examples of these devices are centrifuges and cyclones, which can be shipped. Such a centrifugal separator is known in particular from French patent No. 2 1178 1189 in the name of the Technical Center for the Paper, Cardboard and Cellulose Industry and from the patent corresponding American n0 4 443 331 (Saint-Amand) It includes a rotating deflector distributor which receives the inlet liquid near the axis of rotation, gives it a circumferential speed and an axial speed, and distributes it against the side wall d 'a centrifuge chamber.

Les inconvénients de ces séparateurs centrifuges sont leur complication mécanique et leur consommation de puissance. The disadvantages of these centrifugal separators are their mechanical complication and their power consumption.

Pour réduire ces inconvénients des séparateurs centrifuges et/ou améliorer leur pouvoir de séparation, c'est-à-dire diminuer le diamètre des plus petites gouttelettes qu'ils peuvent séparer, on peut utiliser des "coalesceurs". De tels dispositifs sont placés en amont d'un décanteur et ont pour rôle d'agglomérer les fines gouttelettes d'eau en suspension : les grosses gouttes ainsi obtenues sont en effet beaucoup moins sensibles que les petites à la viscosité du liquide porteur et, de ce fait, bien plus faciles à séparer. To reduce these drawbacks of centrifugal separators and / or improve their separation power, that is to say reduce the diameter of the smallest droplets that they can separate, "coalescers" can be used. Such devices are placed upstream of a decanter and have the role of agglomerating the fine droplets of water in suspension: the large drops thus obtained are indeed much less sensitive than the small ones to the viscosity of the carrier liquid and, this fact, much easier to separate.

Les coalesceurs sont très généralement constitués de "matelas" de fibres ou de copeaux traversés par la suspension ; les gouttelettes sont arrêtées par les fibres du matelas. Elles restent sur leurs surfaces et s'y réunissent en formant de gros agglomerats qui peuvent être ensuite facilement séparés. Ces coalesceurs imposent des trajets complexes au liquide, ce qui tend à créer une forte turbulence. C'est pourquoi, contrairement aux séparateurs centrifuges (cyclones par exemple) qui travaillent à de relativement grandes vitesses du liquide, ils sont utilisés à de très basses vitesses pour que la turbulence ne brise pas les agglomérats qui viennent d'être formés. Coalescers very generally consist of "mattresses" of fibers or chips crossed by the suspension; the droplets are stopped by the fibers of the mattress. They remain on their surfaces and meet there forming large agglomerates which can then be easily separated. These coalescers impose complex paths on the liquid, which tends to create strong turbulence. This is why, unlike centrifugal separators (cyclones for example) which work at relatively high speeds of the liquid, they are used at very low speeds so that the turbulence does not break the agglomerates which have just been formed.

Les inconvénients des coalesceurs sont d'être relativement très encombrants et d'exiger un remplacement (ou nettoyage) périodique des matelas qui ont tendance à se colmater. The disadvantages of coalescers are that they are relatively bulky and require periodic replacement (or cleaning) of the mattresses which tend to become clogged.

La présente invention a pour but de réaliser de manière simple un séparateur présentant un faible encombrement par rapport au débit traité tout en diminuant le diamètre de coupure au-dessous duquel les gouttelettes d'un fluide polluant ne peuvent plus être efficacement extraites d'un liquide pollué. The object of the present invention is to produce in a simple manner a separator having a small bulk compared to the treated flow rate while reducing the cut-off diameter below which the droplets of a polluting fluid can no longer be effectively extracted from a liquid. polluted.

Et son objet peut être décrit, de manière d'abord générale, par les points suivants, notamment 1/ Séparateur centrifuge pour liquide, ce séparateur étant destiné à recevoir à son entrée un liquide d'entrée constitué par un liquide porteur dans lequel sont dispersées des gouttelettes d'un fluide minoritaire qui n'est pas miscible au liquide porteur et qui présente une densité différente, ce séparateur étant destiné à fournir à sa sortie d'une part un liquide de sortie principal au moins partiellement débarassé dudit fluide minoritaire, et d'autre part un fluide de sortie minoritaire au moins enrichi en ledit fluide minoritaire, ce séparateur présentant un axe longitudinal (A), s'étendant d'une extrémité arrière à une extrémité avant, et comportant - un distributeur déflecteur disposé à l'arrière du séparateur, et comportant lui même - une entrée (12) au voisinage dudit axe pour recevoir ledit liquide d'entrée - et des parois déflectrices appliquant à ce liquide des forces déflectrices transversales pour incurver ses lignes de courant, ces parois formant des passages répartis angulairement autour de cet axe, chacun de ces passages recevant une fraction de ce liquide à cette entrée et l'amenant plus loin de cet axe jusqu'à une sortie dont la distance à cet axe constitue un rayon d'injection, ces parois déflectrices donnant au liquide sortant de ces passages à la fois une vitesse longitudinale d'injection vers l'avant et une vitesse circonférentielle d'injection plus grande que cette vitesse longitudinale et propre à engendrer un vortex en avant de ces passages, - ce séparateur comportant encore une cuve de centrifugation (20) disposée en avant de ce distributeur déflecteur et comportant une paroi latérale qui est coaxiale au séparateur et qui présente au voisinage des sorties desdits passages un rayon peu supérieur audit rayon d'injection pour recevoir le liquide sortant de ces passages et pour guider un vortex formé par ce liquide selon un mouvement hélicoïdal vers l'avant, de manière que la force centrifuge rassemble les gouttes dudit fluide minoritaire dans une zone de rassemblement qui est contre cette paroi ou au contraire plus proche de l'axe selon que ce fluide minoritaire est plus ou moins dense que ledit liquide porteur, - une sortie minoritaire (8) pour prélever le fluide dans ladite zone de rassemblement du fluide minoritaire, - et une sortie principale (7) pour prélever ledit liquide de sortie principal dans ladite cuve de centrifugation en dehors de cette zone de rassemblement, - ce séparateur étant caractérisé par le fait que lesdits passages dans le distributeur déflecteur (2, 3, 5) constituent des canaux de coalescence (6), chacun de ces canaux s'étendant en longueur d'une entrée (E) au voisinage dudit axe (A) à une sortie (S) près dudit rayon d'injection et présentant une épaisseur petite par rapport à cette longueur (L), cette épaisseur étant la dimension transversale de ce canal mesurée selon la direction de ladite force déflectrice qui est appliquée audit liquide par les parois déflectrices (5) en raison de leur courbure et/ou de leur mouvement, la surface de paroi vers laquelle cette force pousse lesdites gouttelettes du fluide minoritaire constituant une surface de coalescence, cette épaisseur étant suffisamment petite et cette longueur étant suffisamment grande pour que les gouttelettes qui sont les plus éloignées de cette surface de coalescence à l'entrée du canal aient le temps de traverser cette épaisseur avant la sortie de ce canal pour atteindre cette surface et pour s'y rassembler en gouttes plus grosses susceptibles d'être ensuite rassemblées par la force centrifuge dans ladite cuve de centrifugation (20). And its object can be described, in a general way first, by the following points, in particular 1 / Centrifugal separator for liquid, this separator being intended to receive at its entry an entry liquid constituted by a carrier liquid in which are dispersed droplets of a minority fluid which is not miscible with the carrier liquid and which has a different density, this separator being intended to supply on its exit on the one hand a main outlet liquid at least partially rid of said minority fluid, and on the other hand a minority outlet fluid at least enriched in said minority fluid, this separator having a longitudinal axis (A), extending from a rear end to a front end, and comprising - a deflector distributor disposed at the rear of the separator, and itself comprising - an inlet (12) in the vicinity of said axis for receiving said inlet liquid - and deflecting walls applying deflecting forces to this liquid transverse to curve its current lines, these walls forming passages angularly distributed around this axis, each of these passages receiving a fraction of this liquid at this inlet and bringing it further from this axis to an outlet whose distance at this axis constitutes an injection radius, these deflecting walls giving the liquid leaving these passages both a forward injection speed and a circumferential injection speed greater than this longitudinal speed and capable of generating a vortex in front of these passages, - this separator further comprising a centrifuge tank (20) disposed in front of this deflector distributor and comprising a side wall which is coaxial with the separator and which has in the vicinity of the exits of said passages a slightly greater radius to said injection radius to receive the liquid leaving these passages and to guide a vortex formed by this liquid in a helical movement towards the 'before, so that the centrifugal force collects the drops of said minority fluid in a collecting zone which is against this wall or on the contrary closer to the axis depending on whether this minority fluid is more or less dense than said carrier liquid, - a minority outlet (8) for withdrawing the fluid in said collecting area of the minority fluid, - and a main outlet (7) for withdrawing said main outlet liquid in said centrifuge tank outside this gathering area, - this separator being characterized in that said passages in the deflector distributor (2, 3, 5) constitute coalescing channels (6), each of these channels extending in length from an inlet (E) in the vicinity of said axis (A ) at an outlet (S) near said injection radius and having a small thickness with respect to this length (L), this thickness being the transverse dimension of this channel measured in the direction of said deflecting force rice which is applied to said liquid by the deflecting walls (5) due to their curvature and / or their movement, the wall surface towards which this force pushes said droplets of the minority fluid constituting a coalescing surface, this thickness being sufficiently small and this length being large enough for the droplets which are furthest from this coalescing surface at the entrance to the channel to have time to pass through this thickness before the exit from this channel to reach this surface and to gather therein. larger drops which can then be collected by centrifugal force in said centrifuge tank (20).

(Les dispositions mentionnées ci-dessus avant les mots "caractérisé par le fait que" correspondent au séparateur connu précédemment mentionné).(The arrangements mentioned above before the words "characterized by the fact that" correspond to the previously mentioned known separator).

2/ Séparateur selon le point 1, caractérisé par le fait que chaque dit canal de coalescence (6) présente une dite épaisseur inférieure à 10% et de préférence à 5% de sa longueur (L).2 / Separator according to point 1, characterized in that each said coalescing channel (6) has a said thickness of less than 10% and preferably less than 5% of its length (L).

3/ Séparateur selon le point 1, caractérisé par le fait que le nombre desdits canaux de coalescence (6) se succèdant angulairement autour dudit axe (A) est supérieur à dix, de manière à permettre le traitement d'un débit important dudit liquide d'entrée malgré la faible épaisseur de ces canaux. 3 / Separator according to point 1, characterized in that the number of said coalescence channels (6) successively angularly around said axis (A) is greater than ten, so as to allow the treatment of a large flow of said liquid d entry despite the small thickness of these channels.

4/ Séparateur selon le point 1, caractérisé par le fait que chacun desdits canaux de coalescence (6) est incurvé selon un trajet qui, en projection sur un plan perpendiculaire audit axe (A), présente une forme en spirale dont la direction se rapproche de la direction circonférentielle quand on s'éloigne de cet axe, de manière à transformer progressivement la vitesse radiale du liquide en vitesse circonférentielle en lui appliquant une composante de force déflectrice perpendiculaire à cet axe.4 / Separator according to point 1, characterized in that each of said coalescence channels (6) is curved along a path which, in projection on a plane perpendicular to said axis (A), has a spiral shape whose direction approaches from the circumferential direction when one moves away from this axis, so as to gradually transform the radial speed of the liquid into circumferential speed by applying to it a component of deflecting force perpendicular to this axis.

5/ Séparateur selon le point 4, dans lequel ledit distributeur déflecteur (2, 3, 5) est fixe et reçoit un liquide d'entrée sous pression, cette pression et l'écoulement de ce liquide dans lesdits canaux de coalescence (6) lui confèrant ladite vitesse circonférentielle d'injection, ladite surface de coalescence (5) étant, pour chacun de ces canaux incurvés, la paroi déflectrice (5) qui est située du côté extérieur ou du côté intérieur de la courbe selon que ledit fluide minoritaire est plus dense ou moins dense que ledit liquide porteur.5 / Separator according to point 4, in which said deflector distributor (2, 3, 5) is fixed and receives an inlet liquid under pressure, this pressure and the flow of this liquid in said coalescence channels (6) itself giving said circumferential injection speed, said coalescing surface (5) being, for each of these curved channels, the deflecting wall (5) which is located on the outside or inside of the curve depending on whether said minority fluid is more dense or less dense than said carrier liquid.

6/ Séparateur selon le point 5, caractérisé par le fait que ledit distributeur déflecteur comporte une paroi avant (3) et une paroi arrière (2) qui sont communes auxdits canaux de coalescence (6), ces derniers étant formés entre elles, chacune de ces parois présentant la forme générale d'une surface qui est de révolution autour dudit axe (A) et dont la section par un plan passant par cet axe part du voisinage de cet axe, s'en éloigne et s'incurve vers l'avant au moins au voisinage dudit rayon d'injection pour donner audit liquide sa dite vitesse longitudinale d'injection, - ce déflecteur comportant en outre des parois de séparation (5) entre canaux qui joignent ces deux parois communes, qui se succèdent angulairement autour dudit axe, et qui définissent entre elles ladite forme en spirale des canaux de coalescence.6 / Separator according to point 5, characterized in that said deflector distributor comprises a front wall (3) and a rear wall (2) which are common to said coalescence channels (6), the latter being formed between them, each of these walls having the general shape of a surface which is of revolution about said axis (A) and the section of which by a plane passing through this axis starts from the vicinity of this axis, moves away from it and curves forward at least in the vicinity of said injection radius to give said liquid its said longitudinal speed of injection, - this deflector further comprising separation walls (5) between channels which join these two common walls, which follow one another angularly around said axis , and which define between them said spiral shape of the coalescence channels.

7/ Séparateur selon le point 6, caractérisé par le fait que les deux dites parois communes (2, 3) présentent sur une fraction majoritaire et intermédiaire de l'étendue radiale qui va de ladite entrée audit rayon d'injection, la forme de deux surfaces tronconiques avec un même angle au sommet compris entre 50 et 100 degrés, lesdites parois de séparation (5) entre canaux présentant la forme de surfaces à génératrices longitudinales pour permettre une réalisation facile du distributeur déflecteur (2, 3, 5), la distance (M) entre les deux parois de séparation (5) de part et d'autre d'un canal de coalescence (6) étant sensiblement constante et constituant une largeur de ce canal, la distance longitudinale entre les deux dites surfaces tronconiques constituant une profondeur de ce canal, cette largeur et cette profondeur étant toutes deux suffisamment petites pour que ladite épaisseur du canal mesurée selon la force déflectrice reste petite lorsque l'orientation de cette force varie sur la longueur du canal, les deux dites parois communes (2, 3) s'incurvant vers l'avant à partir du bord extérieur desdites surfaces tronconiques pour transformer la vitesse radiale subsistante dudit liquide d'entrée en vitesse longitudin#ale.7 / Separator according to point 6, characterized in that the two said common walls (2, 3) have, on a majority and intermediate fraction of the radial extent which goes from said entry to said injection radius, the shape of two frustoconical surfaces with a same apex angle of between 50 and 100 degrees, said partition walls (5) between channels having the shape of surfaces with longitudinal generatrices to allow easy realization of the deflector distributor (2, 3, 5), the distance (M) between the two partition walls (5) on either side of a coalescing channel (6) being substantially constant and constituting a width of this channel, the longitudinal distance between the two said frustoconical surfaces constituting a depth of this channel, this width and this depth both being sufficiently small so that said thickness of the channel measured according to the deflecting force remains small when the orientation of this force varies over the length of the channel, the two said common walls (2, 3) curving forward from the outer edge of said frustoconical surfaces to transform the remaining radial speed of said inlet liquid into longitudinal speed # ale.

8/ Séparateur selon le point 6, adapté à séparer un fluide minoritaire plus dense que ledit liquide porteur, et caractérisé par le fait que ladite cuve de centrifugation présente la forme d'un bol de centrifugation (20) dont l'ouverture est occupée par ledit distributeur déflecteur (2, 3, 5), des ouvertures de sortie arrière (7) étant formées pour ledit liquide porteur à l'arrière de l'enceinte constituée par ce bol et ce distributeur à distance de la paroi latérale de ce bol, et la paroi avant (21) de ce bol étant arrondie, de manière que le liquide injecté vers l'avant à la périphérie arrière de ce bol soit soumis par cette paroi avant à une force déflectrice supplémentaire qui contribue à la séparation et renvoie le liquide porteur vers l'arrière à l'intérieur du bol.8 / Separator according to point 6, suitable for separating a minority fluid more dense than said carrier liquid, and characterized in that said centrifuge tank has the shape of a centrifuge bowl (20) whose opening is occupied by said deflector distributor (2, 3, 5), rear outlet openings (7) being formed for said carrier liquid at the rear of the enclosure formed by this bowl and this distributor at a distance from the side wall of this bowl, and the front wall (21) of this bowl being rounded, so that the liquid injected towards the front at the rear periphery of this bowl is subjected by this front wall to an additional deflecting force which contributes to the separation and returns the liquid carrier back inside the bowl.

9/ Séparateur selon le point 8, caractérisé par le fait que lesdites ouvertures de sortie arrière (7) sont formées dans ledit distributeur déflecteur (2, 3, 5) et réparties angulairement autour dudit axe (A) à une distance de celui-ci comprise entre 20% et 80% dudit rayon d'injection, de manière à permettre audit liquide principal de sortir dudit bol de centrifugation (20) vers l'arrière en passant à distance à la fois de la paroi de ce bol et de ladite entrée (12) du distributeur déflecteur, chaque dit canal de coalescence (6) passant entre deux ouvertures de sortie arrière angulairement consécutives.9 / Separator according to point 8, characterized in that said rear outlet openings (7) are formed in said deflector distributor (2, 3, 5) and angularly distributed around said axis (A) at a distance from it between 20% and 80% of said injection radius, so as to allow said main liquid to exit from said centrifuge bowl (20) towards the rear, passing at a distance both from the wall of this bowl and from said inlet (12) of the deflector distributor, each said coalescence channel (6) passing between two angularly consecutive rear outlet openings.

(L'aire nécessaire à de telles ouvertures est rendue disponible, malgré le grand nombre de canaux de coalescence, par le fait que ces ouvertures sont placées à la distance de l'axe à laquelle ces canaux laissent disponible une étendue circonférentielle maximale. En effet, plus près de l'axe, le périmètre du cercle centré sur l'axe est relativement petit et il est donc occupé en grande partie par les canaux.(The area necessary for such openings is made available, despite the large number of coalescing channels, by the fact that these openings are placed at the distance from the axis at which these channels leave a maximum circumferential extent available. , closer to the axis, the perimeter of the circle centered on the axis is relatively small and it is therefore occupied largely by the channels.

Plus loin de l'axe, en approchant du rayon d'injection, les canaux prennent une orientation presque circonférentielle qui augmente leur encombrement circonférentiel. La zone dans laquelle sont percées ses ouvertures se situe avantageusement dans lesdites surfaces tronconiques).Farther from the axis, approaching the injection radius, the channels take an almost circumferential orientation which increases their circumferential size. The area in which its openings are drilled is advantageously located in said frustoconical surfaces).

10/ Séparateur selon le point 8, caractérisé par le fait qu'il comporte un tube axial de sortie principale (22A) pénétrant dans ledit bol de centrifugation (20A) par lavant de celui-ci et s'ouvrant dans ce bol au voisinage dudit distributeur déflecteur (2A, 3A, 5A) pour former lesdites ouvertures de sortie arrière (7A).10 / Separator according to point 8, characterized in that it comprises an axial main outlet tube (22A) penetrating into said centrifuge bowl (20A) by washing therefrom and opening in this bowl in the vicinity of said deflector distributor (2A, 3A, 5A) for forming said rear outlet openings (7A).

11/ Séparateur selon le point 6, caractérisé par le fait que ledit axe (A) est vertical, l'arrière du séparateur étant vers le haut, ladite sortie minoritaire (8) étant placée au bas dudit bol de centrifugation (20) pour y prélever le fluide minoritaire qui a été rassemblé par la force centrifuge résultant de ladite vitesse circonférentielle, par la force de déflection qui résulte du retour du liquide porteur vers le haut et finalement par la pesanteur.11 / Separator according to point 6, characterized in that said axis (A) is vertical, the rear of the separator being upwards, said minority outlet (8) being placed at the bottom of said centrifuge bowl (20) to take the minority fluid which has been collected by the centrifugal force resulting from said circumferential speed, by the deflection force which results from the return of the carrier liquid upwards and finally by gravity.

Dans le cas où ledit distributeur déflecteur et la cuve de centrifugation sont fixes, il apparait que l'appareil selon l'invention peut être comparé à un cyclone qui serait précédé d'un coalesceur. In the case where said deflector distributor and the centrifuge tank are fixed, it appears that the apparatus according to the invention can be compared to a cyclone which would be preceded by a coalescer.

Selon l'invention, on y évite l'essentiel des inconvénients sus-mentionnés parce que non seulement le cyclone mais aussi le coalesceur y exploitent des accélérations transversales créees par des forces déflectrices (la force centrifuge dans le cas du cyclone) et parceque les actions de ces deux types d'appareils peuvent alors être coordonnées au sein d'un ensemble intégré : Grâce à cela le volume de l'appareil ne dépasse pas celui d'un simple séparateur du type cyclone et les opérations de maintenance ne sont autres que celles, minimes, afférentes à ce type d'appareil. According to the invention, the essentials of the above-mentioned drawbacks are avoided there because not only the cyclone but also the coalescer exploit there transverse accelerations created by deflecting forces (the centrifugal force in the case of the cyclone) and because the actions of these two types of device can then be coordinated within an integrated assembly: Thanks to this, the volume of the device does not exceed that of a simple cyclone-type separator and the maintenance operations are none other than those , minimal, related to this type of device.

Dans le cadre des points 1 à 8 et 11 ci-dessus un séparateur peut, un peu plus particulièrement, être composé - d'un tube d'entrée axial par lequel est amené ledit liquide d'entrée, - d'un bol de centrifugation quasi-cylindrique vertical qui est coaxial avec le tube d'entrée, - d'un distributeur déflecteur disposé entre ce tube et ce bol pour imprimer au liquide un mouvement de rotation autour de l'axe de l'appareil et l'injecter dans le bol où il formera un vortex, - et de sorties convenablement disposées.  In the context of points 1 to 8 and 11 above, a separator may, a little more particularly, be composed of - an axial inlet tube through which said inlet liquid is brought, - a centrifuge bowl vertical quasi-cylindrical which is coaxial with the inlet tube, - a deflector distributor arranged between this tube and this bowl to impart to the liquid a rotational movement around the axis of the device and inject it into the bowl where it will form a vortex, - and suitably arranged outlets.

La structure de ce distributeur selon l'invention permet de réaliser au mieux non seulement la fonction d'injection avec rotation,# mais aussi celle d'un coalesceur, grâce aux particularités suivantes - sa forme générale est celle d'un cône d'angle au sommet de préférence inférieur ou égal à 900, - le liquide sortant du tube axial par des trous radiaux, entre dans des canaux de coalescence courbes placés en face des trous et limités dessus et dessous par des parois coniques quasi-parallèles qui constituent les parois communes arrière et avant précédememnt mentionnées, - ces canaux de coalescence partent radialement, à leur entrée près de l'axe et s'incurvent fortement pour déboucher quasi-tangentiellement à la périphérie du cane. The structure of this dispenser according to the invention makes it possible to best perform not only the injection function with rotation, # but also that of a coalescer, thanks to the following characteristics - its general shape is that of a corner cone at the top preferably less than or equal to 900, - the liquid leaving the axial tube through radial holes, enters curved coalescing channels placed opposite the holes and limited above and below by quasi-parallel conical walls which constitute the walls rear and front communes previously mentioned, - these coalescing channels start radially, at their entrance near the axis and curve strongly to lead almost tangentially to the periphery of the cane.

Ces canaux sont de largeur quasi-constante mais, du fait de leur courbure, ils sont quasi-juxtaposés à la sortie grâce à leur forte inclinaison sur le rayon alors que plus, près de l'entrée, où ils se sont peu éloignés de la direction quasi-radiale, il reste entre eux une surface importante sur le distributeur conique. Dans un premier séparateur conforme au point 9 ci-dessus, cette surface disponible est utilisée pour y former les dites ouvertures de sortie arrière. These channels are of almost constant width but, because of their curvature, they are almost juxtaposed at the exit thanks to their strong inclination on the radius whereas more, near the entry, where they are not far from the quasi-radial direction, there remains between them a large surface on the conical distributor. In a first separator in accordance with point 9 above, this available surface is used to form the said rear outlet openings.

Celles-ci font communiquer les deux espaces situés respectivement au-dessous et au dessus du cône (voir figures 1 et 2). Dans un deuxième séparateur conforme au point 10 ci-dessus les ouvertures de sortie arrière sont placées sur un tube axial de sortie (voir fig.5).These connect the two spaces located respectively below and above the cone (see Figures 1 and 2). In a second separator in accordance with point 10 above, the rear outlet openings are placed on an axial outlet tube (see fig. 5).

Grâce à ces particularités, le liquide à traiter qui est entré radialement dans les canaux distributeur déflecteur en sort quasi tangentiellement et orienté vers le bas sur la face interne du bol ; grâce à la densité plus forte de l'eau qui constitue par exemple le fluide minoritaire polluant, celle-ci est projetée par la force centrifuge sur la paroi et vers le fond du bol. Le liquide purifié remonte lentement au milieu du bol et gagne le haut de l'appareil à travers lesdites ouvertures de sortie arrière percées entre les canaux de coalescence courbes du distributeur déflecteur conique. Il est ensuite évacué vers les organes d'utilisation. Thanks to these features, the liquid to be treated which has entered radially into the deflector distributor channels leaves it almost tangentially and oriented downwards on the internal face of the bowl; thanks to the higher density of water which constitutes for example the polluting minority fluid, this is projected by centrifugal force on the wall and towards the bottom of the bowl. The purified liquid rises slowly in the middle of the bowl and reaches the top of the device through said rear outlet openings pierced between the curved coalescing channels of the conical deflector distributor. It is then evacuated to the organs of use.

Le bol est alors le siège de deux tourbillons perpendiculaires : - l'un est coaxial au séparateur et engendré par la composante circon férentielle de la vitesse du liquide injecté dans le bol. Il engendre un gradient de pression négatif de la paroi vers l'axe : l'eau est déposée sur la paroi et le fluide est propre près du centre. The bowl is then the seat of two perpendicular vortices: - one is coaxial with the separator and generated by the circumferential component of the speed of the liquid injected into the bowl. It generates a negative pressure gradient from the wall to the axis: the water is deposited on the wall and the fluid is clean near the center.

L'autre est torique avec un axe de rotation perpendiculaire à celui du premier tourbillon dans chaque plan méridien. Il résulte de l'impulsion donnée par la vitesse longitudinale d'injection de haut en bas près de la paroi : cette impulsion provoque la remontée du liquide purifié au voisinage de l'axe. The other is toric with an axis of rotation perpendicular to that of the first vortex in each meridian plane. It results from the impulse given by the longitudinal injection speed from top to bottom near the wall: this impulse causes the purified liquid to rise in the vicinity of the axis.

Ces deux mouvements en tourbillons coopèrent pour réaliser l'effet séparateur. Leur composition engendre un mouvement qui est d'abord hélicoïdal descendant en périphérie, puis hélicoïdal ascendant à l'intérieur du bol, comme représenté par une ligne de courant LC sur la figure 1. These two vortex movements cooperate to achieve the separating effect. Their composition generates a movement which is first helical descending on the periphery, then helical ascending inside the bowl, as shown by a current line LC in Figure 1.

L'effet coalesceur est obtenu, dans le distributeur déflecteur en divisant le passage entre les deux parois coniques par des parois déflectrices qui constituent les parois de séparation précédemment mentionnées. Les canaux courbes ainsi formés sont caractérisés par le fait que leur largeur M et leur profondeur sont très petites à côté de leur longueur L (fig.2 et 11). Pour cette raison, même des gouttelettes d'eau très petites, dont la vitesse de migration est faible puisqu'elle est à peu près proportionnelle à l'inverse de leur diamètre ont, avant de sortir du canal, le temps de migrer jusqu'à la paroi qui constitue ladite surface de coalescence. Ces gouttelettes s'y déposent en une couche plus ou moins continue.Cette couche, sous l'effet des forces déflectrices dans le canal courbe, glisse progressivement sur la paroi commune arrière, d'où elle est évacuée en gouttes plus grosses à la sortie vers la paroi latérale du bol. The coalescing effect is obtained in the deflector distributor by dividing the passage between the two conical walls by deflector walls which constitute the separation walls previously mentioned. The curved canals thus formed are characterized by the fact that their width M and their depth are very small next to their length L (fig. 2 and 11). For this reason, even very small water droplets, the migration speed of which is low since it is roughly proportional to the inverse of their diameter, have, before leaving the canal, time to migrate up to the wall which constitutes said coalescing surface. These droplets are deposited in a more or less continuous layer. This layer, under the effect of the deflecting forces in the curved channel, gradually slides on the rear common wall, from where it is evacuated in larger drops at the outlet. towards the side wall of the bowl.

Dans chaque cas particulier la largeur convenable des canaux de coalescence peut être aisément calculée car on sait que la force déflectice provoquant la migration est proportionnelle - au carré de la vitesse absolue définie par le débit du liquide, - à la courbure des canaux (inverse du rayon), - à la différence de densité entre le liquide porteur et le fluide minoritaire à séparer. In each particular case the suitable width of the coalescence channels can be easily calculated because it is known that the deflecting force causing the migration is proportional - to the square of the absolute speed defined by the flow of the liquid, - to the curvature of the channels (inverse of the radius), - the difference in density between the carrier liquid and the minority fluid to be separated.

A cette force s'oppose une traînée hydrodynamique proportionnelle - au carré de la vitesse de migration - à la viscosité du fluide - à l'inverse du diamètre de la gouttelette. La vitesse de migration effective est celle qui rend cette trainée égale à cette force, ce qui permet de la calculer dans chaque cas et de vérifier si le liquide reste suffisamment longtemps dans un canal pour que chaque gouttelette d'un diamètre prédéterminé atteigne la surface de coalescence. Si tel n'est pas le cas pour le diamètre des plus petites gouttelettes à séparer (diamètre de coupure) et pour le débit à traiter, il convient de diminuer les dimensions transversales des canaux et d'augmenter leur nombre. Pour obtenir une coalescence aussi rapide que possible il pourrait y avoir intérêt, dans un autre mode de mise en oeuvre non représenté, à réaliser des canaux à section évolutive.Ceci diminuerait un peu le diamètre de coupure, mais compliquerait quelque peu la réalisation du distributeur et augmenterait son coût. Opposed to this force is a hydrodynamic drag proportional - to the square of the migration speed - to the viscosity of the fluid - unlike the diameter of the droplet. The effective migration speed is that which makes this drag equal to this force, which makes it possible to calculate it in each case and to check whether the liquid remains long enough in a channel for each droplet of a predetermined diameter to reach the surface of coalescence. If this is not the case for the diameter of the smallest droplets to be separated (cut-off diameter) and for the flow rate to be treated, the transverse dimensions of the channels should be reduced and their number increased. In order to obtain a coalescence as fast as possible, it could be advantageous, in another embodiment not shown, to produce channels with an evolving section. This would slightly reduce the cut-off diameter, but would somewhat complicate the production of the distributor. and would increase its cost.

Il pourrait aussi y avoir intérêt par exemple dans le cas où le liquide d'entrée serait fourni à faible pression, à utiliser un distributeur déflecteur qui serait entraîné en rotation par un.moteur pour donner au liquide la vitesse circonférentielle d'injection convenable. Les parois déflectrices et les canaux de coalescence pourraient alors être rectilignes. Mais cela diminuerait la longueur du trajet pendant lequel la migration des gouttelettes est possible. It could also be advantageous for example in the case where the inlet liquid is supplied at low pressure, to use a deflector distributor which would be rotated by a motor to give the liquid the suitable circumferential speed of injection. The deflecting walls and the coalescing channels could then be straight. However, this would decrease the length of the path during which droplet migration is possible.

A l'aide des figures schématiques ci-jointes on va décrire plus particulièrement ci-après, à titre-d'exemple non limitatif, comment la présente invention peut être mise en oeuvre dans le cadre de l'exposé qui en a été donné ci-dessus. Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par même le signe de référence. With the aid of the attached diagrammatic figures, a description will be given more particularly below, by way of nonlimiting example, how the present invention can be implemented within the framework of the description which has been given thereof. -above. When the same element is represented in several figures, it is designated by the same reference sign.

Lorsqu'un de ces signes de référence a été employé ci-dessus c'était pour permettre de se référer à ces mêmes figures à titre d'exemple non limitatif. Il doit être compris que les éléments mentionnés peuvent être remplacés par d'autres éléments assurant les mêmes fonctions techniques.When one of these reference signs was used above it was to allow reference to these same figures by way of nonlimiting example. It should be understood that the elements mentioned may be replaced by other elements ensuring the same technical functions.

La figure 1 représente une vue schématique dudit premier séparateur à axe vertical selon l'invention, en coupe par une surface à génératrices verticales qui passe par l'axe selon la ligne I-I de la figure 2, et qui suit, à gauche de la figure, un canal de coalescence et qui traverse, à droite, une ouverture de sortie du liquide porteur. FIG. 1 represents a schematic view of said first vertical axis separator according to the invention, in section through a surface with vertical generators which passes through the axis along line II of FIG. 2, and which follows, on the left of the figure , a coalescing channel and which crosses, on the right, an outlet opening for the carrier liquid.

La figure 2 représente une vue de ce même séparateur en coupe par un plan horizontal selon la ligne Il-Il de la figure 1 au niveau de l'entrée du distributeur déflecteur, la paroi commune supérieure de ce dernier étant partiellement enlevée pour faire apparaître les canaux de coalescence. FIG. 2 represents a view of this same separator in section through a horizontal plane along the line II-II of FIG. 1 at the level of the inlet of the deflector distributor, the upper common wall of the latter being partially removed to reveal the coalescing canals.

La figure 3 représente un détail III de la figure 1 à échelle agrandie. Figure 3 shows a detail III of Figure 1 on an enlarged scale.

La figure 4 représente une vue analogue à celle de la figure 2, mais partielle et à échelle agrandie. Figure 4 shows a view similar to that of Figure 2, but partial and on an enlarged scale.

La figure 5 représente une vue schématique dudit deuxième séparateur selon l'invention en coupe par une surface à génératrices verticales qui passe par l'axe vertical de ce séparateur et par deux canaux de coalescence. FIG. 5 represents a schematic view of said second separator according to the invention in section through a surface with vertical generators which passes through the vertical axis of this separator and through two coalescence channels.

Conformément aux figures 1 et 2, un liquide d'entrée à purifier est constitué par du fioul contenant un peu d'eau en suspension sous forme de gouttes ou gouttelettes de divers diamètres. Toutes les gouttes ou gouttelettes d'un diamètre supérieur à un diamètre de coupure prédéterminé doivent être éliminées. Ce liquide arrive de haut en bas par un tube d'entrée 1 disposé selon l'axe vertical A du premier séparateur précédemment mentionné. Ladite direction longitudinale est donc ici verticale, l'avant du séparateur étant en bas et l'arrière en haut. Ce séparateur est entièrement statique. In accordance with FIGS. 1 and 2, an inlet liquid to be purified consists of fuel oil containing a little water in suspension in the form of drops or droplets of various diameters. All drops or droplets with a diameter greater than a predetermined cut-off diameter must be eliminated. This liquid arrives from top to bottom by an inlet tube 1 arranged along the vertical axis A of the first separator previously mentioned. Said longitudinal direction is therefore here vertical, the front of the separator being at the bottom and the rear at the top. This separator is entirely static.

Le liquide d'entrée sort radialement du tube 1 par quatre orifices tels que 12 qui constituent l'entrée du distributeur déflecteur, dont lesdites parois communes arrière et avant sont représentées en 2 et 3. The inlet liquid exits radially from the tube 1 through four orifices such as 12 which constitute the inlet of the deflector distributor, the said rear and front common walls of which are shown in 2 and 3.

Ces parois ont une forme générale conique, la partie de leurs surfaces situées à une distance intermédiaire de l'axe A constituant les surfaces tronconiques précédemment mentionnées. Le bord extérieur de ces parois est incurvé vers le bas et se termine en biseau comme représenté sur la figure 3. Le jeu de montage J entre le bord de la paroi 2 et la paroi latérale 20 du bol de centrifugation est choisi aussi petit que possible et donc beaucoup plus petit que l'intervalle de passage D entre deux parois 2 et 3. These walls have a generally conical shape, the part of their surfaces located at an intermediate distance from the axis A constituting the frustoconical surfaces previously mentioned. The outer edge of these walls is curved downwards and ends at a bevel as shown in FIG. 3. The mounting clearance J between the edge of the wall 2 and the side wall 20 of the centrifuge bowl is chosen as small as possible. and therefore much smaller than the passage interval D between two walls 2 and 3.

La figure 2 sur laquelle la paroi commune arrière ou supérieure 2 est supposée enlevée, montre les parois déflectrices de séparation 5 précédemment mentionnées. Elle forment quatre groupes de quatre canaux de coalescence tels que 6, chaque groupe étant en face d'un orifice tel que 12. Figure 2 in which the rear or upper common wall 2 is assumed to be removed, shows the deflector separation walls 5 previously mentioned. They form four groups of four coalescence channels such as 6, each group being in front of an orifice such as 12.

Ladite paroi avant au bas du bol de centrifugation 20 est représentée en 21. Said front wall at the bottom of the centrifuge bowl 20 is shown at 21.

Lesdits orifices de sortie arrière sont représentés en 7. Leur section est plus de deux fois supérieure à la section totale des canaux de coalescence 6. Said rear outlet orifices are represented at 7. Their section is more than twice as large as the total section of the coalescence channels 6.

Ils constituent la sortie principale précédemment mentionnée, pour le fioul purifié. They constitute the main outlet previously mentioned, for purified fuel oil.

La sortie minoritaire pour l'eau qui polluait ce fioul, est une ouverture 8 percée au bas du bol 20 dans un tube de sortie 22 qui est disposé dans le prolongement du tube d'entrée 1. L'eau qui y a pénétré traverse ensuite un robinet de purge 9. The minority outlet for the water which polluted this fuel oil, is an opening 8 pierced at the bottom of the bowl 20 in an outlet tube 22 which is arranged in the extension of the inlet tube 1. The water which has entered therein then passes through a drain valve 9.

La figure 4 représente un canal 6 ; celui-ci est notamment caractérisé par le rapport L/M de sa longueur L à sa largeur M. La valeur optimale de ce paramètre varie avec la nature du liquide à traiter et les conditions de fonctionnement : elle est plus grande avec de faibles écarts de densité et de plus hautes viscosités du liquide porteur ; pratiquement, pour un hydrocarbure léger elle ne doit pas être inférieure à 30. La largeur M doit être en tout cas supérieure aux dimensions des particules solides susceptibles d'être charriées par le liquide. Figure 4 shows a channel 6; this is notably characterized by the ratio L / M of its length L to its width M. The optimal value of this parameter varies with the nature of the liquid to be treated and the operating conditions: it is greater with small differences in density and higher viscosities of the carrier liquid; practically, for a light hydrocarbon it must not be less than 30. The width M must in any case be greater than the dimensions of the solid particles capable of being carried by the liquid.

La figure 4 représente les forces déflectrices qui s'exercent sur une gouttelette d'eau entraînée, pratiquement sans glissement, à la vitesse du liquide dans un canal de coalescence 6. FIG. 4 represents the deflecting forces which are exerted on a water droplet entrained, practically without sliding, at the speed of the liquid in a coalescence channel 6.

Près de l'entrée E du canal, la force agissante FE est essentiellement dirigée selon le rayon de la courbure du canal, c'est-à-dire perpendiculaire à la vitesse WE. Elle pousse la gouttelette vers la paroi de séparation extérieure 5. Near the entry E of the channel, the acting force FE is essentially directed along the radius of the curvature of the channel, that is to say perpendicular to the speed WE. It pushes the droplet towards the external partition wall 5.

Plus loin, du fait de la variation d'orientation de la vitesse, le canal s'enroule sur le cône. A la sortie S la force centrifuge FS pousse la particule, obliquement par rapport à la vitesse WS, vers la paroi supérieure 2. Further, due to the variation in orientation of the speed, the channel is wound on the cone. At the outlet S the centrifugal force FS pushes the particle, obliquely to the speed WS, towards the upper wall 2.

Il en résulte que l'eau tend à s'accumuler dans l'angle compris entre les parois 5 et 2 puis à glisser sur cette dernière à la sortie des canaux 6 formés entre les parois 5. As a result, the water tends to accumulate in the angle between the walls 5 and 2 and then to slide on the latter at the outlet of the channels 6 formed between the walls 5.

Le deuxième séparateur représenté sur la figure 5 est analogue au premier sauf que lesdits orifices de sortie arrière 7A sont formés sur le tube 22A dans le prolongement du tube d'entrée 1A, au voisinage du distributeur déflecteur formé entre les parois communes 2A et 3A qui ne sont pas percées. The second separator shown in FIG. 5 is similar to the first except that said rear outlet orifices 7A are formed on the tube 22A in the extension of the inlet tube 1A, in the vicinity of the deflector distributor formed between the common walls 2A and 3A which are not pierced.

L'eau constituant le fluide minoritaire et évacuée par un robinet de purge 9A disposé sur la paroi avant 21A au bas du bol de centrifugation 20A.  The water constituting the minority fluid and discharged by a purge valve 9A disposed on the front wall 21A at the bottom of the centrifuge bowl 20A.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1/ Séparateur centrifuge pour liquide, ce séparateur étant destiné à recevoir à son entrée un liquide d'entrée constitué par un liquide porteur dans lequel sont dispersées des gouttelettes d'un fluide minoritaire qui n'est pas miscible au liquide porteur et qui présente une densité différente, ce séparateur étant destiné à fournir à sa sortie d'une part un liquide de sortie principal au moins partiellement débarassé dudit fluide minoritaire, et d'autre part un fluide de sortie minoritaire au moins enrichi en ledit fluide minoritaire, ce séparateur présentant un axe longitudinal (A), s'étendant d'une extrémité arrière à une extrémité avant, et comportant - un distributeur déflecteur disposé à l'arrière du séparateur, et comportant lui même - une entrée (12) au voisinage dudit axe pour recevoir ledit liquide d'entrée - et des parois déflectrices appliquant à ce liquide des forces déflectrices transversales pour incurver ses lignes de courant, ces parois formant des passages répartis angulairement autour de cet axe, chacun de ces passages recevant une fraction de ce liquide à cette entrée et l'amenant plus loin de cet axe jusqu'à une sortie dont la distance à cet axe constitue un rayon d'injection, ces parois déflectrices donnant au liquide sortant de ces passages à la fois une vitesse longitudinale d'injection vers l'avant et une vitesse circonférentielle d'injection plus grande que cette vitesse longitudinale et propre à engendrer un vortex en avant de ces passages, - ce séparateur comportant encore une cuve de centrifugation (20) disposée en avant de ce distributeur déflecteur et comportant une paroi latérale qui est coaxiale au séparateur et qui présente au voisinage des sorties desdits passages un rayon peu supérieur audit rayon d'injection pour recevoir le liquide sortant de ces passages et pour guider un vortex formé par ce liquide selon un mouvement hélicoIdal vers l'avant, de manière que la force centrifuge rassemble les gouttes dudit fluide minoritaire dans une zone de rassemblement qui est contre cette paroi ou au contraire plus proche de l'axe selon que ce fluide minoritaire est plus ou moins dense que ledit liquide porteur, - une sortie minoritaire (8) pour prélever le fluide dans ladite zone de rassemblement du fluide minoritaire, - et une sortie principale (7) pour prélever ledit liquide de sortie principal dans ladite cuve de centrifugation en dehors de cette zone de rassemblement, - ce séparateur étant caractérisé par le fait que lesdits passages dans le distributeur déflecteur (2, 3, 5) constituent des canaux de coalescence (6), chacun de ces canaux s'étendant en longueur d'une entrée (E) au voisinage dudit axe (A) à une sortie (S) près dudit rayon d'injection et présentant une épaisseur petite par rapport à cette longueur (L), cette épaisseur étant la dimension transversale de ce canal mesurée selon la direction de ladite force déflectrice qui est appliquée audit liquide par les parois déflectrices (5) en raison de leur courbure et/ou de leur mouvement, la surface de paroi vers laquelle cette force pousse lesdites gouttelettes du fluide minoritaire constituant une surface de coalescence, cette épaisseur étant suffisamment petite et cette longueur étant suffisamment grande pour que les gouttelettes qui sont les plus éloignées de cette surface de coalescence à l'entrée du canal aient le temps de traverser cette épaisseur avant la sortie de ce canal pour atteindre cette surface et pour s'y rassembler en gouttes plus grosses susceptibles être ensuite rassemblées par la force centrifuge dans ladite cuve de centrifugation (20).1 / Centrifugal separator for liquid, this separator being intended to receive at its inlet an inlet liquid constituted by a carrier liquid in which are dispersed droplets of a minority fluid which is not miscible with the carrier liquid and which has a different density, this separator being intended to supply at its outlet on the one hand a main outlet liquid at least partially rid of said minority fluid, and on the other hand a minority outlet fluid at least enriched in said minority fluid, this separator having a longitudinal axis (A), extending from a rear end to a front end, and comprising - a deflector distributor disposed at the rear of the separator, and itself comprising - an inlet (12) in the vicinity of said axis to receive said inlet liquid - and deflecting walls applying transverse deflecting forces to this liquid to curve its current lines, these walls forming angu distributed passages lairement around this axis, each of these passages receiving a fraction of this liquid at this inlet and bringing it further from this axis to an outlet whose distance to this axis constitutes an injection radius, these deflecting walls giving to the liquid leaving these passages, both a forward longitudinal injection speed and a circumferential injection speed greater than this longitudinal speed and capable of generating a vortex in front of these passages, - this separator also comprising a centrifuge tank (20) disposed in front of this deflector distributor and comprising a side wall which is coaxial with the separator and which has in the vicinity of the exits of said passages a radius slightly greater than said injection radius to receive the liquid leaving these passages and to guide a vortex formed by this liquid in a forward helical movement, so that the centrifugal force collects the drops of said minority fluid in a ne assembly zone which is against this wall or on the contrary closer to the axis depending on whether this minority fluid is more or less dense than said carrier liquid, - a minority outlet (8) for withdrawing the fluid in said assembly zone of the minority fluid, - and a main outlet (7) for withdrawing said main outlet liquid in said centrifuge tank outside this collection zone, - this separator being characterized by the fact that said passages in the deflector distributor (2, 3 , 5) constitute coalescence channels (6), each of these channels extending in length from an inlet (E) in the vicinity of said axis (A) to an outlet (S) near said injection radius and having a thickness small relative to this length (L), this thickness being the transverse dimension of this channel measured in the direction of said deflecting force which is applied to said liquid by the deflecting walls (5) due to their curvature and / or their movement, the wall surface towards which this force pushes said droplets of the minority fluid constituting a coalescing surface, this thickness being sufficiently small and this length being sufficiently large so that the droplets which are furthest from this surface of coalescence at the entrance of the channel have time to pass through this thickness before the exit of this channel to reach this surface and to gather there in larger drops which can then be collected by centrifugal force in said centrifuge tank (20 ). 2/ Séparateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque dit canal de coalescence (6) présente une dite épaisseur inférieure à 10% de sa longueur (L).2 / Separator according to claim 1, characterized in that each said coalescing channel (6) has a said thickness less than 10% of its length (L). 3/ Séparateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le nombre desdits canaux de coalescence (6) se succèdant angulairement autour dudit axe (A) est supérieur à dix, de manière à permettre le traitement d'un débit important dudit liquide d'entrée malgré la faible épaisseur de ces canaux.3 / separator according to claim 1, characterized in that the number of said coalescence channels (6) successively angularly around said axis (A) is greater than ten, so as to allow the treatment of a large flow of said liquid d entry despite the small thickness of these channels. 4/ Séparateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacun desdits canaux de coalescence (6) est incurvé selon un trajet qui, en projection sur un plan perpendiculaire audit axe (A), présente une forme en spirale dont la direction se rapproche de la direction circonférentielle quand on s'éloigne de cet axe, de manière à transformer progressivement la vitesse radiale du liquide en vitesse circonférentielle en lui appliquant une composante -de force déflectrice perpendiculaire à cet axe.4 / separator according to claim 1, characterized in that each of said coalescence channels (6) is curved along a path which, in projection on a plane perpendicular to said axis (A), has a spiral shape whose direction approaches from the circumferential direction when one moves away from this axis, so as to gradually transform the radial speed of the liquid into circumferential speed by applying to it a component of deflecting force perpendicular to this axis. 5/ Séparateur selon la revendication 11, dans lequel ledit distributeur déflecteur (2, 3, 5) est fixe et reçoit un liquide d'entrée sous pression, cette pression et l'écoulement de ce liquide dans lesdits canaux de coalescence (6) lui confèrant ladite vitesse circonférentielle d'injection, ladite surface de coalescence (5) étant, pour chacun de ces canaux incurvés, la paroi déflectrice (5) qui est située du côté extérieur ou du côté intérieur de la courbe selon que ledit fluide minoritaire est plus dense ou moins dense que ledit liquide porteur.5 / separator according to claim 11, wherein said deflector distributor (2, 3, 5) is fixed and receives an inlet liquid under pressure, this pressure and the flow of this liquid in said coalescence channels (6) giving said circumferential injection speed, said coalescing surface (5) being, for each of these curved channels, the deflecting wall (5) which is located on the outside or inside of the curve depending on whether said minority fluid is more dense or less dense than said carrier liquid. 6/ Séparateur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit distributeur déflecteur comporte une paroi avant (3) et une paroi arrière (2) qui sont communes auxdits canaux de coalescence (6 > , ces derniers étant formés entre elles, chacune de ces parois présentant la forme générale d'une surface qui est de révolution autour dudit axe (A), et dont la section par un plan passant par cet axe part du voisinage de cet axe, s'en éloigne, et s'incurve vers l'avant au moins au voisinage dudit rayon d'injection pour donner audit liquide sa dite vitesse longitudinale d'injection, - ce déflecteur comportant en outre des parois de séparation (5) entre canaux qui joignent ces deux parois communes, qui se succèdent angulairement autour dudit axe, et qui définissent entre elles ladite forme en spirale des canaux de coalescence.6 / separator according to claim 5, characterized in that said deflector distributor comprises a front wall (3) and a rear wall (2) which are common to said coalescence channels (6>, the latter being formed between them, each of these walls having the general shape of a surface which is of revolution around said axis (A), and the section of which by a plane passing through this axis starts from the vicinity of this axis, moves away from it, and curves towards the 'at least in the vicinity of said injection radius to give said liquid its said longitudinal speed of injection, - this deflector further comprising partition walls (5) between channels which join these two common walls, which follow one another angularly around of said axis, and which define between them said spiral shape of the coalescence channels. 7/ Séparateur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les deux dites parois communes (2, 3) présentent sur une fraction majoritaire et intermédiaire de l'étendue radiale qui va de ladite entrée audit rayon d'injection, la forme de deux surfaces tronconiques avec un même angle au sommet compris entre 50 et 100 degrés, lesdites parois de séparation (5) entre canaux présentant la forme de surfaces à génératrices longitudinales pour permettre une réalisation facile du distributeur déflecteur (2, 3, 5), la distance (M) entre les deux parois de séparation (5) de part et d'autre d'un canal de coalescence (6) étant sensiblement constante et constituant une largeur de ce canal, la distance longitudinale entre les deux dites surfaces tronconiques constituant une profondeur de ce canal, cette largeur et cette profondeur étant toutes deux suffisamment petites pour que ladite épaisseur du canal mesurée selon la force déflectrice reste petite lorsque l'orientation de cette force varie sur la longueur du canal, les deux dites parois communes (2, 3) s'incurvant vers l'avant à partir du bord extérieur desdites surfaces tronconiques pour transformer la vitesse radiale subsistante dudit liquide d'entrée en vitesse longitudinale.7 / separator according to claim 6, characterized in that the two said common walls (2, 3) have on a majority and intermediate fraction of the radial extent which goes from said entry to said injection radius, the shape of two frustoconical surfaces with a same apex angle of between 50 and 100 degrees, said partition walls (5) between channels having the shape of surfaces with longitudinal generatrices to allow easy realization of the deflector distributor (2, 3, 5), the distance (M) between the two partition walls (5) on either side of a coalescing channel (6) being substantially constant and constituting a width of this channel, the longitudinal distance between the two said frustoconical surfaces constituting a depth of this channel, this width and this depth both being sufficiently small so that said thickness of the channel measured according to the deflecting force remains small when the orientation of this force varies along the length of the channel, the two said common walls (2, 3) curving forward from the outer edge of said frustoconical surfaces to transform the remaining radial speed of said inlet liquid into longitudinal speed. 8/ Séparateur selon la revendication 6, adapté à séparer un fluide minoritaire plus dense que ledit liquide porteur, et caractérisé par le fait que ladite cuve de centrifugation présente la forme d'un bol de centrifugation (20) dont l'ouverture est occupée par ledit distributeur déflecteur (2, 3, 5), des ouvertures de sortie arrière (7) étant formées pour ledit liquide porteur à l'arrière de l'enceinte constituée par ce bol et ce distributeur à distance de la paroi latérale de ce bol, et la paroi avant (21) de ce bol étant arrondie, de manière que le liquide injecté vers l'avant à la périphérie arrière de ce bol soit soumis par cette paroi avant à une force déflectrice supplémentaire qui contribue à la séparation et renvoie le liquide porteur vers l'arrière à l'intérieur du bol.8 / separator according to claim 6, adapted to separate a minority fluid more dense than said carrier liquid, and characterized in that said centrifuge tank has the form of a centrifuge bowl (20) whose opening is occupied by said deflector distributor (2, 3, 5), rear outlet openings (7) being formed for said carrier liquid at the rear of the enclosure formed by this bowl and this distributor at a distance from the side wall of this bowl, and the front wall (21) of this bowl being rounded, so that the liquid injected towards the front at the rear periphery of this bowl is subjected by this front wall to an additional deflecting force which contributes to the separation and returns the liquid carrier back inside the bowl. 9/ Séparateur selon la revendication 8, caractérisé par le fait que lesdites ouvertures de sortie arrière (7) sont formées dans ledit distributeur déflecteur (2, 3, 5) et réparties angulairement autour dudit axe (A) à une distance de celui-ci comprise entre 20% et 80% dudit rayon d'injection, de manière à permettre audit liquide porteur de sortir dudit bol de centrifugation (20) vers l'arrière en passant à distance à la fois de la paroi de ce bol et de ladite entrée (12) du distributeur déflecteur, chaque dit canal de coalescence (6) passant entre deux ouvertures de sortie arrière angulairement consécutives. 9 / separator according to claim 8, characterized in that said rear outlet openings (7) are formed in said deflector distributor (2, 3, 5) and angularly distributed around said axis (A) at a distance therefrom between 20% and 80% of said injection radius, so as to allow said carrier liquid to exit from said centrifuge bowl (20) towards the rear, passing at a distance both from the wall of this bowl and from said inlet (12) of the deflector distributor, each said coalescence channel (6) passing between two angularly consecutive rear outlet openings. 10/ Séparateur selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte un tube axial de sortie principale (22A) pénétrant dans ledit bol de centrifugation (20A) par l'avant de celui-ci et s'ouvrant dans ce bol au voisinage dudit distributeur déflecteur (2A, 3A, 5A) pour former lesdites ouvertures de sortie arrière (7A). 10 / Separator according to claim 8, characterized in that it comprises an axial main outlet tube (22A) penetrating into said centrifuge bowl (20A) from the front thereof and opening in this bowl to in the vicinity of said deflector distributor (2A, 3A, 5A) to form said rear outlet openings (7A). 11/ Séparateur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit axe (A) est vertical, l'arrière du séparateur étant vers le haut, ladite sortie minoritaire (8) étant placée au bas dudit bol de centrifugation (20) pour y prélever le fluide minoritaire qui a été rassemblé par la force centrifuge résultant de ladite vitesse circonférentielle, par la force de déflection qui résulte du retour du liquide porteur vers le haut et finalement par la pesanteur. 11 / Separator according to claim 6, characterized in that said axis (A) is vertical, the rear of the separator being upwards, said minority outlet (8) being placed at the bottom of said centrifuge bowl (20) to take the minority fluid which has been collected by the centrifugal force resulting from said circumferential speed, by the deflection force which results from the return of the carrier liquid upwards and finally by gravity.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5257698A (en) * 1991-02-26 1993-11-02 Sulzer Escher Wyss Gmbh Cleaner for stock suspensions

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US2580317A (en) * 1950-02-25 1951-12-25 Kep Dri Corp Purger
DE1081424B (en) * 1958-01-21 1960-05-12 Thomas Fischer Dipl Ing Method and device for separating liquid or solid substances from gases or liquids

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