FR2597127A1

FR2597127A1 - Procede et appareil de raffinage de matiere fibreuse

Info

Publication number: FR2597127A1
Application number: FR8705113A
Authority: FR
Inventors: Johan Gullichsen
Original assignee: Kamyr AB
Current assignee: Metso Fiber Karlstad AB
Priority date: 1986-04-10
Filing date: 1987-04-10
Publication date: 1987-10-16
Anticipated expiration: 2007-04-10
Also published as: SE8601606L; BR8701632A; US4754935A; SE8601606D0; NO163630C; NO871288D0; ATA79487A; SE456748B; CA1297328C; DE3709623A1; FR2597127B1; NO163630B; FI83237C; FI83237B; JPS62243891A; FI871392A; NO871288L; DE3709623C2; FI871392A0; AT390455B

Abstract

L'APPAREIL COMPORTE UN CARTER 1, 2, 3 AYANT DES SURFACES INTERIEURES DE DEFIBRAGE ET UN ROTOR 31, 32, 33 MONTE A L'INTERIEUR DU CARTER ET AYANT UNE SURFACE EXTERIEURE DE DEFIBRAGE, CES SURFACES DE DEFIBRAGE DELIMITANT UNE FENTE DE DEFIBRAGE QUI DIVERGE VERS L'EXTERIEUR ET A PARTIR DE LAQUELLE UNE PARTIE DE LA VAPEUR PRODUITE AU COURS DU RAFFINAGE EST EVACUEE A TRAVERS DES ORIFICES 39 DIRIGES VERS L'INTERIEUR ET MENAGES DANS LA SURFACE DE DEFIBRAGE DU ROTOR, DE SORTE QUE LA VAPEUR TRAVERSANT CES ORIFICES AU COURS DE LA DETENTE EST ENVOYEE DANS UNE CHAMBRE 40 SITUEE A L'INTERIEUR DU ROTOR. SOUS L'EFFET DE LA FORCE CENTRIFUGE, LES PARTIES DE LA MATIERE FIBREUSE EVENTUELLEMENT ENTRAINEES PAR LA VAPEUR SONT SOUMISES A DEUX ETAPES DE SEPARATION A L'INTERIEUR DE L'APPAREIL, A SAVOIR UNE PREMIERE ETAPE DANS LA CHAMBRE DE ROTOR ET UNE SECONDE ETAPE ENTRE LE ROTOR ET LE CARTER, A LA SUITE DE QUOI LA VAPEUR EST EVACUEE HORS DE L'APPAREIL. L'INVENTION TROUVE UNE APPLICATION AVANTAGEUSE DANS LE RAFFINAGE DES COPEAUX DE BOIS, CAR ELLE ABAISSE LA CONSOMMATION D'ENERGIE NECESSAIRE.

Description

La présente invention concerne le raffinage de matières fibreuses dans des

appareils présentant des surfaces de défibrage à déplacement relatif l'une par rapport à l'autre. Elle concerne principalement le raffinage de matières fibreuses réduites en petits morceaux, par exemple en copeaux, pour donner une pâte, conformément aux procédés de la pâte thermomécanique, de la pâte chimicothermomécanique, de la pâte chimicomécanique ou autres

procédés de production de pâte à haut rendement ou de pâte 10 dite mécanique.

Le procédé et l'appareil conformes à la présente invention ont pour but principal de réduire la consommation d'énergie au cours d'un tel raffinage étant donné que la conversion d'énergie est très élevée avec les pro15 cédés et appareils actuels. Dans un raffineur, elle peut être approximativement de l'ordre de 1000 kWh par tonne de pâte. Sur cette quantité d'énergie, seule une petite partie est utilisée par le travail de défibrage en tant que tel, tandis que la majeure partie est utilisée pour tranrs20 former l'humidité présente dans la matière fibreuse, et le

liquide éventuellement ajouté, en vapeur.

La vapeur qui est produite dans la fente de défibrage occupe un volume qui n'est pas souhaité en tant que tel, étant donné que la vapeur se trouvant à la pres25 sion qui règne dans cette fente de défibrage rend plus

difficile le passage naturel de la matière fibreuse à travers cette fente et réduit considérablement le temps de séjour de cette matière fibreuse dans la zone de défibrage.

Dans la demande de brevet suédois N 86 00 58230 4, déposée par la demanderesse le 11 février 1986, il est décrit un procédé permettant d'abaisser la consommation d'énergie au cours du raffinage d'une matière en fibres dans un raffineur, en partie en réduisant la fréquence de défibrage par réduction du nombre des éléments de coupe situés sur les surfaces de raffinage, en partie en accroissant le temps de séjour de la matière fibreuse entre les surfaces de défibrage en rendant celles-ci cylindriques ou

15 20 25 30

coniques, et encore en partie en accroissant encore plus le temps de séjour de la matière fibreuse dans la fente de défibrage par extraction hors de cette fente de la plus grande partie de la vapeur produite au cours du raffinage.

La présente invention concerne un procédé et un appareil qui permettent, dans un raffineur ayant une fente de défibrage cylindrique ou de préférence conique, d'accroltre le temps de séjour de la matière fibreuse dans cette fente de défibrage en extrayant, de cette dernière, d'une manière simple et pratique, le plus possible de la vapeur produite au cours du raffinage, et d'extraire la vapeur du dispositif. Etant donné qu'il s'agit de quantités importantes de vapeur qui doivent être extraites au cours du bref temps de séjour de la matière fibreuse dans la fente de défibrage, beaucoup de matière fibreuse sera entraînée par la vapeur, ce qui rend nécessaire une séparation en plusieurs étapes de la vapeur et de la matière fibreuse, cette séparation étant obtenue conformément à l'invention d'une manière simple et efficace.

La présente invention a donc pour but principal de fournir un procédé et un appareil grâce auquel il soit possible d'abaisser encore la conversion d'énergie au cours du raffinage de la matière fibreuse.

Cette invention a pour objet un procédé de raffinage d'une matière fibreuse dans un appareil principalement constitué par un carter ayant une surface intérieure de défibrage et un rotor monté à l'intérieur de ce carter et ayant une surface extérieure de défibrage, ces surfaces de défibrage délimitant une fente de défibrage divergeant vers l'extérieur, à partir de laquelle une partie de la vapeur produite au cours du raffinage est évacuée à travers des orifices dirigés vers l'intérieur et ménagés dans la surface de défibrage du rotor, de sorte que la vapeur traversant ces orifices au cours de la détente est envoyée dans une chambre située à l'intérieur du rotor, caractérisé en ce que sous l'effet de la force centrifuge, les parties de la matière fibreuse éventuellement entraînées par

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la vapeur sont soumises à deux étapes de séparation à l'intérieur de l'appareil, à savoir une première étape dans la chambre du rotor et une seconde étape entre le rotor et le carter, et en ce que, après avoir été principalement libé05 rée de la matière en fibre en deux étapes, la vapeur est

évacuée hors de l'appareil.

L'invention a également pour objet un appareil permettant la mise en oeuvre de ce procédé, du type principalement constitué par un carter fermé ayant une surface intérieure de défibrage qui est séparé par une fente de défibrage d'un rotor ayant une surface extérieure de défibrage, cette dernière surface de défibrage étant traversée par des orifices qui sont disposés essentiellement suivant une direction radiale vers l'intérieur, en direction de l'ar15 bre du rotor, et qui constituent une liaison entre la fente de défibrage et une chambre située à l'intérieur du rotor, l'appareil comportant encore une entrée de matière fibreuse ménagée dans le carter et une sortie de matière fibreuse traitée située, en considérant la direction d'écoulement de 20 la matière fibreuse, en aval de la fente de défibrage, ainsi aussi qu'une sortie de vapeur, caractérisé en ce que l'enveloppe de la chambre de rotor comporte un prolongement divergeant vers l'extérieur et, muni à son extrémité la plus éloignée de l'arbre, d'une première série d'orifices 25 destinés à évacuer dans la chambre la matière fibreuse éventuellement entrée et, à l'endroit le plus près de l'arbre, d'une autre série d'orifices destinés à évacuer la vapeur; en ce que, à l'endroit de cette seconde série d'orifices d'évacuation de la vapeur, le rotor est équipé sur sa face extérieure d'un certain nombre d'ailettes sensiblement radiales situées entre le dos du rotor et le carter qui l'entoure, ces ailettes s'étendant vers l'extérieur en direction d'un canal de forme annulaire situé à l'endroit du plus grand diamètre de défibrage du rotor, endroit o est également disposée la sortie de matière fibreuse traitée; et en ce que, à l'extrémité intérieure des ailettes

la plus proche de l'arbre, la seconde série d'orifices com-

munique avec la sortie de vapeur du carter.

Les caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront de la description qui va suivre, à titre

d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés, os05 sur lesquels: - la Figure 1 est une coupe longitudinale à travers un exemple d'appareil conforme à l'invention; - la Figure 2 est une coupe de l'appareil de la Figure 1, suivant la ligne A-A; et

- les Figures 3 et 4 illustrent des exemples de segments de défibrage présentant des motifs différents de défibrage.

Le carter de l'appareil est constitué principalement de 3 parties, une partie avant conique et concentri15 que 1, une partie arrière 2 et une partie d'entrée 3. La partie avant 1 est reliée à la partie d'entrée 3 suivant une surface coulissante 4 qui est munie de joints ou garnitures d'étanchéité convenables tels que des joints toriques 5 et 6. De la même manière, à l'endroit de son diamè20 tre le plus large, cette partie avant 1 du carter est assemblée à la partie arrière 2 suivant une surface coulissante 7 munie de garnitures ou de joints d'étanchéité 8 et 9. La partie d'entrée 3 comporte sur son côté gauche une ouverture qui est telle que de la matière fibreuse in25 diquée par la flèche 10 peut pénétrer dans l'appareil. A son extrémité de droite, la plus haute, la partie arrière 2 a une sortie 11 comportant une collerette de fixation 12 destinée à la jonction sur un tuyau, ou analogue, à travers lequel la matière fibreuse traitée, qui est indiquée par 30 la flèche 13, quitte l'appareil. Cette sortie 11 peut avantageusement être disposée de manière tangentielle par

rapport à l'arbre du rotor. Sur le dessin, il n'est représenté qu'une seule sortie, mais dans un fonctionnement réel il peut avantageusement en être prévu plus, par exemple 35 deux sorties disposées suivant des directions opposées.

Sur sa surface intérieure conique, la partie

avant 1 du carter est équipée d'un nombre approprié de ner-

vures de défibrage 20 qui sont orientées sensiblement axialement et sont clairement représentées en section droite sur la Figure 2. Ces nervures de défibrage 20 sont fixées sur un segment de défibrage 21 représenté en une teinte os foncée, ou font partie de ce segment. Sur les Fiaures 1 et 2, le segment de défibrage 21 est représenté sous la forme d'un bloc conique qui s'emboîte dans la surface intérieure conique 22 de la partie de carter 1 et est fixé de manière aprprié sur elle-ci. oe

suâmt de defie Fput totefois être usis Earties cmoe ela sel-a expilq cidessus.

La partie arrière 2 du carter comporte une surface intérieure conique 14 et une partie cylindrique 15 qui entoure un arbre 30. Cette partie arrière 2 comporte en outre une partie de sortie 16 destinée à évacuer la vapeur de l'appareil comme cela est indiqué par la flèche 15 17. Cette partie de sortie 16 communique avec la chambre intérieure de l'appareil par un orifice 18. En fonctionnement réel, il peut même être judicieux de disposer deux sorties de vapeur, ou plus, à approximativement la même distance de l'arbre et suivant une répartition uniforme au20 tour de cet arbre. Sur cet arbre 30, est fixé un rotor ayant une partie cylindrique 31 qui entoure l'arbre, une enveloppe conique 32 qui a sensiblement la même conicité que la partie de carter 1, et une partie conique 33 ayant sensiblement la même conicité que la partie arrière de car25 ter 2 sur sa surface intérieure 14. Dans sa partie avant, le rotor est muni d'une partie d'entrée 34 qui est équipée

d'un certain nombre d'ailettes 35 réparties sur sa périphérie et qui est fixée sur l'arbre 30 à l'aide d'une vis 36.

L'enveloppe conique 32 du rotor est équipée sur 30 sa face extérieure d'un nombre approprié de nervures de défibrage 37 qui sont fixées sur un segment de défibrage 38 qui peut être réalisé en une ou plusieurs pièces et est

indiqué par une teinte foncée sur la Figure.

Dans sa partie de droite, l'arbre 30 est équipé 35 d'un dispositif de support et d'entraînement 50 qui, au cours du fonctionnement, impartit à cet arbre un mouvement

de rotation.

A proximité des nervures de défibrage 37, le rotor comporte un certain nombre de trous traversants 39 qui débouchent dans la chambre intérieure 40 de ce rotor. Ces trous sont de préférence disposés près des nervures de dé05 fibrage du rotor, d'une manière telle que, suivant la direction de rotation 41, ils se trouvent situés dans la "zone morte en rotation" des nervures, ce qui signifie qu'ils sont disposés à proximité de la face droite des nervures, à l'endroit o la pression dans la suspension est la plus fai10 ble. L'enveloppe 32 est éventuellement équipée, dans la chambre 40, de nervures axiales 42 indiquées par le trait interrompu 43 de la Figure 1 et en outre en traits interrompus sur la Figure 2. A l'endroit o l'enveloppe de rotor 32 et la paroi 33 se rejoignent, le rotor comporte un cer15 tain nombre d'orifices44 et, à l'endroit o les parois 31 et 33 se rejoignent, il comporte un certain nombre d'orifices 45. Sur la face extérieure de la paroi 33 sont fixées un certain nombre de nervures 46 qui partent de la zone o est situé l'arbre, passent devant les orifices 45, puis s'étendent vers l'extérieur en passant devant les orifices 44, pour parvenir dans un canal de forme annulaire 47 dont part la sortie 11 de préférence de manière tangentielle

par rapport à la direction de rotation.

Comme indiqué, le segment de défibrage 21 du 25 carter et celui 38 du rotor peuvent être divisés en plusieurs parties, ce qui rend plus souple leur possibilité de remplacement. Ainsi, chaque partie peut avantageusement avoir la même longueur que respectivement le carter et le rotor, mais elle peut par exemple ne correspondre qu'au 1/6 du tracé périphérique correspondant. Deux exemples de tels éléments sont représentés sur la Figure 3 et la Figure 4. Les parties des segments de défibrage peuvent aussi être au nombre de douze, comme cela se fait couramment sur les raffineurs classiques à disque, et être fixées sur 35 l'enveloppe du rotor à l'aide de vis. De même, que pour les autres appareils de défibrage, le motif de défibrage en tant que tel peut varier en fonction de l'utilisation et du résultat souhaités. Le motif représenté sur la Figure 3 est constitué de zones basses 71 entourées de nervures plus élevées 72. Par rapport à la direction de rotation qui est indiquée par la flèche 73, les orifices 74, qui corres05 pondent aux orifices 39 de l'enveloppe 32 de la Figure 1, sont disposëessur le côté arrière des nervures axiales, à l'endroit o la pression est au plus bas, de façon à permettre à l'écoulement de vapeur de les traverser au cours du défibrage. Il est représenté d'une manière correspondan10 te des nervures 82 et des orifices 84 sur la Figure 4,

avec un sens de rotation 83.

Sur le côté avant des nervures en considérant le sens de la rotation, la pression est supérieure à la pression sur le côté arrière, qui est ellemême supérieure 15 à la pression à l'intérieur du rotor dans la chambre 40 de la Figure 1. On prévoit avantageusement la taille et le nombre des orifices de vapeur 74 et 84 en fonction des besoins pour l'évacuation de la vapeur, en notant que des orifices plus grands et plus nombreux peuvent être néces20 saires dans une région de la zone de raffinage o la production de vapeur est la plus grande. Dans les cas les plus courants, ce devrait être le cas dans la partie du rotor qui a le plus grand diamètre, c'est-à-dire là o la vitesse périphérique est la plus grande et o également

le plus souvent la distance entre les nervures de défibrage est plus faible.

Ce que l'on appelle la fréquence de défibrage dépend de la vitesse de rotation du rotor et du nombre de nervuresou d'éléments de coupe. On utilise normalement une vitesse de rotation du rotor de 1.500-1 000 tours par

minute, qui, multipliée par un nombre classique de nervures, donne des fréquences dans la gamme 6 000-20 000 Hz.

Dans le cas présent, on cherche à combiner la rotation du rotor et le nombre de nervures de façon à obtenir des fré35 quences de 300-800 Hz, principalement en réduisant à 2030 le nombre des éléments de coupe ou de nervures du carter et du rotor, habituellement de 400 à 600.

Grâce à l'évacuation hors de la matière fibreuse, dans la zone de défibrage, d'une grande partie de la vapeur produite, et à une réduction considérable de la fréquence de défibrage, il est possible d'obtenir un temps 05 moyen de séjour des fibres dans la zone de défibrage pouvant atteindre 1, 2 secondes ce qui, en moyenne, est environ 200 fois plus long que dans un raffineur classique à disques. La consommation d'énergie permettant d'obtenirun certain degré de défibrage de la pâte de fibres a des chances d'être presque divisée par deux pour chaque tonne

de pâte de fibres produite grâce à l'invention.

L'appareil décrit ci-dessus à titre d'exemple fonctionne de la manière suivante. Par la partie d'entrée 3, on introduit de la matière fibreuse, par exemple des 15 copeaux de bois 10, dans le carter fermé, par exemple à l'aide d'une vis d'alimentation non représentée, et cette matière est répartie tout autour du rotor qui tourne à une vitesse de rotation appropriée au moyen du dispositif d'entraînement 50. En rai en partie de la pression d'a20 limentation de la vis en partie de la force centrifuge dans la fente conique de défibrage, la matière fibreuse se déplace vers la droite de la Figure, de l'entrée jusqu'à la sortie 11 prévue pour cette matière fibreuse. Au cours du passage à travers la fente de défibrage, la ma25 tière fibreuse est exposée à un défibrage, ce qui signifie dans le cas présent une subdivision des copeaux sous l'effet de la rotation du rotor et de l'action des nervures de défibrage 37 qui se déplacent avec le rotor et des nervures fixes 20 du carter. Au cours du défibrage, il se dé30 gage de la chaleur qui provoque la transformation en vapeur d'eau ou du liquide présent dans les copeaux. Cette vapeur occuperait la plus grande partie du volume disponible dans la fente de défibrage si on ne lui permettait pas de quitter cette fente. Théoriquement, cette vapeur occupe 35 un volume correspondant à 99 % du volume disponible dans la zone de défibrage. De ce fait, il est important, que

dans la fente de défibrage, on sépare d'une manière effi-

cace de la pâte de fibre le plus possible de vapeur.

Grâce à l'invention, la vapeur peut quitter la fente de défibrage, dans le sens radial, vers l'intérieur à partir de cette fente, en traversant les orifices 39. 05 Même si l'action de séparation du rotor sur la matière fibreuse et la vapeur favorise d'une manière efficace la tendance de la vapeur à se déplacer vers l'intérieur du rotor en traversant les orifices et le déplacement de la matière fibreuse vers l'extérieur dans la fente de défi10 brage, une certaine partie de cette matière fibreuse, plus particulièrement des particules assez petites, suivra la vapeur radialement vers l'intérieur. Il est, par conséquent, important de prévoir la taille et le nombre des trous 39 de façon que la vitesse de la vapeur vers l'intérieur à travers les trous ne soit pas suffisamment grande pour que des quantités inacceptables de matière

fibreuse suivent la vapeur.

Comme indiqué, au cours du défibrage, la plus grande partie de la matière fibreuse se déplace vers l'ex20 térieur dans le volume de défibrage et quitte l'appareil par la sortie 11. La plus grande partie de la vapeur produite, avec la partie éventuellement entrainée de la matière fibreuse, est recueillie dans la chambre de rotor o, du fait de la rotation du rotor, il se produit une 25 première séparation de la matière fibreuse et de la vapeur, cette matière fibreuse, qui est plus lourde, étant projetée vers l'extérieur le long de la surface intérieure conique du rotor, éventuellement avec l'aide des nervures 42, en direction des orifices 44, et arrivant alors dans le ca30 nal 47 situé sur la partie arrière du rotor. La vapeur trouve ainsi son chemin vers l'intérieur et peut quitter la chambre de rotor 40 en traversant les orifices 45. A cet égard, il est important que, après avoir traversé les trous 39, la vapeur parvienne dans une chambre intérieure 35 du rotor 40 qui soit relativement grande, afin de réduire la vitesse d'écoulement de cette vapeur. C'est donc une particularité caractéristique de l'invention que, après avoir été éloignée de la zone de défibrage par les orifices 39, la vapeur ne soit pas éloignée encore plus vers l'extérieur à travers des canaux rétrécis des parties intérieures du rotor, mais s'ecoule dans une chambre plus grande, avec 05 une réduction considérable de vitesse qui favorise encore,

dans un sens positif, une possibilité efficace de séparation de la matière fibreuse par rapport à la vapeur.

Du côté extérieur des orifices 45, la vapeur et les particules de fibre éventuellement entraînées rencon10 trent les ailettes 46, de sorte que cette vapeur et ces particules de fibre sont soumises à une seconde séparation telle que les particules sont dirigées vers l'extérieur, sous un certain angle, dans l'espace conique entre le rotor et la partie arrière du carter, pour finalement ren15 contrer la partie de la matière fibreuse qui sort des orifices 44, si bien qu'avec cette matière, elles sont projetées dans le canal extérieur 47 eu carter, o en même temps que la matière fibreuse broyée, elles quittent l'appareil en traversant la sortie 11. Pour sa part, la vapeur 20 sortant par les orifices 45 contenue à travers les orifices 18 et quitte l'appareil, en étant pour l'essentiel exempte de particules de fibre, par la sortie 16 pour être

dirigée vers un emplacement adapté au but recherché.

Pour avoir une distance convenable entre les nervures 20 du carter et:les nervures 37 du rotor de façon à obtenir le rendement voulu de défibrage, on peut effectuer le réglage de la manière suivante avec l'agencement schématique de l'appareil représenté sur la Figure. On suppose que la partie d'entrée 3 et la partie arrière 2 du 30 carter sont fixées sur la base, tandis que la partie avant 1 peut être déplacée par ses surfaces coulissantes 4 et 7 suivant la direction axiale, par exemple à l'aide d'un vérin hydraulique 60. Cet agencement permet de ne pas avoir à déplacer, au cours du réglage de la fente de défibrage, 35 une conduite tubulaire, ou en variante une vis d'alimentation, située sur la partie d'entrée 3 et la partie arrière 2 comportant un branchement de sortie de matière fibreuse, ll un branchement de sortie de vapeur, l'arbre, le rotor, et le dispositif de support et d'entraînement 50. Par ailleurs, on obtient l'avantage de maintenir constante la fente entre la partie arrière 2 du carter et les ailettes 05 46 du rotor, même si on fait varier la fente de défibrage. Ainsi, on ne modifie pas la possibilité qu'ont les ailettes 46 d'assurer une séparation efficace de la vapeur

et de la matière fibreuse.

On a ainsi démontré que, grâce à la présente invention, il est possible, d'une manière efficace et relativement simple, d'accroître considérablement le séjour de la matière fibreuse, et donc la capacité de production de matière fibreuse broyée dans l'appareil, en évacuant de la fente de défibrage le plus possible de la vapeur produite, si bien que le volume libre disponible dans la fente de défibrage est utilisé pour la matière fibreuse et que le volume occupé par la vapeur est limité à un minimum. On a simultanément obtenu d'une manière efficace une séparation en plusieurs étapes de la partie de matière 20 fibreuse éventuellement entraînée, par rapport à la vapeur, si bien que la vapeur séparée par l'appareil peut quitter celui-ci dans un état relativement propre et être par conséquent utilisée à des fins qui dans d'autres cas exigeraient un nettoyage plus poussé à l'aide d'un appareil com25 plexe de séparation tel qu'un cyclone ou analogue. Afin d'obtenir un équilibre convenable entre les quantités de matière fibreuse traitée et de vapeur, on peut de preférence mesurer la différence de pression entre la sortie de matière fibreuse 11 et la sortie de vapeur 16 et la régler

de façon à obtenir le résultat opérationnel le plus favorable.

On peut bien entendu modifier l'appareil donné

à titre d'exemple sur les Figures et dans la description, dans sa réalisation tednique tout en restant dans le ca35 dre des revendications. C'est ainsi qu'il peut se révéler

avantageux dans certains cas de réaliser les trous de vapeur 39 avec une certaine inclinaison au lieu d'être ra-

cf5

diaux. Ils peuvent bien entendu avoir une autre forme, par exemple être coniques en s'évasant vers l'intérieur ou vers l'extérieur, si on considère que cela a une influence positive en liaison avec la matière fibreuse à traiter, sa taille, etc., sans sortir en aucun cas du cadre de l'invention.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de raffinage d'une matière fibreuse dans un appareil principalement constitué par un carter (1, 2, 3) ayant une surface intérieure de défibrage et un 05 rotor (31, 32, 33) situé à l'intérieur de ce boîtier et ayant une surface extérieure de défibrage, ces surfaces de défibrage délimitant une fente de défibrage divergeant vers l'extérieur à partir de laquelle une partie de la vapeur produite au cours du raffinage est évacuée à travers 10 des orifices (39) dirigés vers l'intérieur et ménagés dans la surface de défibrage du rotor, de sorte que la vapeur traversant ces orifices au cours de la détente est envoyée dans une chambre (40) située à l'intérieur du rotor, caractérisé en ce que, sous l'effet de la force centrifuge, les 15 parties de la matière fibreuse éventuellement entraînées par la vapeur sont soumises à deux étapes de séparation à l'intérieur de l'appareil, à savoir une première étape dans la chambre de rotor et une seconde étape entre le rotor et le carter, et en ce que, après avoir été principalement dé20 gagée de la matière fibreuse en deux étapes, la vapeur est

évacuée hors de l'appareil.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première étape de séparation s'effectue en envoyant la matière fibreuse plus lourde vers l'extérieur, 25 en direction d'orifices de sortie (44) situés à l'extrémité d'une surface intérieure divergeant de manière conique (32), située dans la chambre intérieure de rotor (40), tandis que la vapeur et la matière fibreuse éventuellement entraînée restante sont évacuées de la chambre à travers

des orifices de sortie (45) très proches de l'arbre de rotor (30).

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde étape de séparation s'effectue dans une zone située à l'extérieur du rotor, entre ce ro35 tor et le carter, dans une fente dirigée vers l'extérieur o le rotor comporte un certain nombre de nervures sensiblement radiales (46) qui conduisent la matière fibreuse vers l'extérieur, le long de la paroi intérieure du carter et vers la partie (47) o est disposée la sortie (11) prévue pour la partie principale de la matière fibreuse traitée.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la matière fibreuse qui est séparée de la vapeur aussi bien pendant la première étape que pendant la seconde étape de séparation est envoyée à l'intérieur du carter en même temps que la partie principale de la

matière fibreuse traitée et quitte ce carter en même temps 10 que cette matière.

5. Appareil pour la mise en oeuvre d'un procédé

selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, du type

principalement constitué d'un carter fermé (1, 2, 3) comportant une surface intérieure de défibrage qui est sépa15 rée par une fente de défibrage d'un rotor (31, 32, 33) comportant une surface extérieure de défibrage, cette surface de défibrage étant traversée par des orifices (39) qui sont disposés essentiellement suivant une direction radiale vers l'intérieur, en direction de l'arbre du ro20 tor, et qui constituent une liaison entre la fente de défibrage et une chambre (40) située à l'intérieur du rotor, l'appareil comportant encore une entrée de matière fibreuse (3) ménagée dans le carter et une sortie de matière fibreuse traitée (11) située, en considérant la direction 25 d'écoulement de la matière fibreuse, en aval de la fente de défibrage, ainsi qu'une sortie de vapeur, caractérisé en ce que l'enveloppe (32) de la chambre de rotor comporte un prolongement divergeant vers l'extérieur muni, à son extrémité la plus éloignée de l'arbre, d'une première sé30 rie d'orifices (44) destinés à l'évacuation dans la chambre de la matière fibreuse éventuellement entrée et, à l'endroit le plus près de l'arbre, d'une autre série d'orifices (45) destinés à l'évacuation de la vapeur; en ce que, au droit de cette seconde série d'orifices (45) des35 tinés à l'évacuation de la vapeur, le rotor est équipé sur sa face extérieure d'un certain nombre d'ailettes sensiblement radiales (46) situées entre le dos (43) du rotor et le carter (2) qui l'entoure, ces ailettes s'étendant vers l'extérieur en direction d'un canal de forme annulaire (47) situé à l'endroit du plus grand diamètre de défibrage du rotor, endroit o est également disposée la 05 sortie (11) de matière fibreuse traitée; et en ce que, à l'extrémité intérieure des ailettes la plus proche de l'arbre, l'autre série d'orifices (45) communique avec la

sortie de vapeur (18, 16) du carter.

6. Appareil selon la revendication 5, caracté10 risé en ce que l'enveloppe du rotor, ainsi que ses segments de défibrage (38), sont traversés par les orifices (39, 74,84) qui sont disposés essentiellement suivant une direction radiale, vers l'intérieur, en direction de

l'axe de rotation.

7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre de rotor (40) est équipée, sur l'intérieur de l'enveloppe, de nervures ou ailettes (42) disposées essentiellement suivant une direction axiale et

destinées à améliorer la rotation et à transporter plus 20 loin la matière fibreuse qui pénètre avec la vapeur.

8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les orifices (39, 74, 84) ménagés dans le segment de défibrage du rotor et son enveloppe sont disposés entre les nervures en saillie (37, 72, 82) de la sur25 face de défibrage, de préférence dans leur "zone morte en rotation".

9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le nombre des orifices (39, 74, 84) par

unité de longueur le long du rotor varie du fait que les 30 distances axiales entre les orifices sont différentes.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la section libre des orifices varie suivant

la direction longitudinale du rotor, d'une manière telle que leur section libre est plus grande à proximité de la 35 sortie de matière fibreuse (11) qu'au voisinage de l'entrée de matière fibreuse (3).

11. Appareil selon la revendication 5, caracté-

g p

0, 05:-: X

: :: :: ;: ::: :,:: : 0: *:

::::::

f, f

:: V

: D: : E : 0:; : -::: - 0 :::

: 0::::

: : :: 0 a;:

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::: : : 0:

0 0:::

::: D::

risé en ce que le carter fermé est constitué de trois parties (1, 2, 3) s'emboîtant l'une dans l'autre à l'aide de surfaces coulissantes et formant une partie d'entrée (3) et une partie arrière (2) qui sont fixes, et une partie médiane (1), comportant les nervures de défibrage (20) du carter qui est mobile axialement de façon à permettre le réglage de la largeur voulue de la fente entre le carter et les nervures de défibrage du rotor.