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"Pexfectionnements relatifs aux filtres"
La présente invention est relative aux filtres.
Un objet de la présente invention consista à établir on filtre continu capable de fonctionner pendant de longs interval- les de temps pour assurer un filtrage efficace de liquides qui laissent on gâteau ou tourteau de filtre difficile à séparer de l'agent filtrant.
L'invention consiste en an filtre comprenant on bassin clans lequel est montée une colonne centrale sensiblement verti- cale, entraînée en rotation et portant un certain nombre de pla- teaux de filtrage creux, immergés au-dessous da niveau de travail normal du liquide contenu dans le bassin, de aorte que les pl - teaux se déplacent circulairement dans le liquida, en passant par les sono@ habituelles de filtrage et de décharge de gâteau, l'é- tendue angulaire de ces zones étant déterminée par le distributeur automatique habituel, lesdits,
plateaux de filtrage creux étans @
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reliés à la colonne centrale par desbras oraux, à travers les- quels la filtrat, qui est refoulé à travers l'agent filtrant, dans l'intérieur des plateaux creux, se dirige vers le distribu- tour automatique, pour être évacué de celui-ci;
le filtre sui- vant l'invention est caractérisé en oe que le distributeur auto'' =tique agit de manière à introduire du liquide de rétrolavage dans la cavité intérieure des plateaux de filtrage oraux, lorsque non plateaux traversent la zone de décharge de gâteau et en ce qu'il est fait appel à un système actionné par le flux de liqueur de révrolavage,pour imprimer un ohoo aux plateaux, de telle fa- çon que l'action combinée du flux de rétrolavage et du ohoo im- primé aux plateaux ait pour effet d'éliminer la gâteau de fil- tre qui se dépose sur l'extérieur des plateaux pendant chaque cycle de filtrage.
Le gâteau détaché des plateaux tombe sur le fond du bas- sine pour être raclé vers un puisard à bond, dans lequel la gâ- teau est réempâté, afin qu'il puisse être aisément pompé par une pompe à boue appropriée.
Les plateaux de filtrage, oraux sont constitués par des cadres entourée d'un agent filtrant ayant la porosité voulue, la passage du liquide à travers l'agent filtrant étant dû au fait que la pression agissant sur la surface du liquide contenu dans le bassin est plus élevée que la pression existant à l'in- térieur des plateaux oraux.
La chute de pression nécessaire peut être obtenue soit en établissant une pression super atmosphérique à l'intérieur des plateaux creux, à l'aide d'une pompe à vida agissant à travers la distributeur automatique, soit en utilisant un bassin hermétiquement close dans l'intérieur duquel on peut établir une pression suparatmosphérique,
Afin de faciliter la compréhension de l'invention, ainsi que sa mise en oeuvre, on décrira ci-après l'invention à titre d'exemple, en se reportant aux dessine annexés, dans lesquels
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La f1g. 1 est une 14%0 en élévation,, eu coupe, priée verticalement à travers un filtre suivant la pré- sente invention.
La fig. 2 est une vue en coupe prive suivant la ligne II-II de la fig. 1, et
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La fig. 3 *et ne vue en coupe prît* vertïoàl4tênt due l'axe d'un dispositif de choc hydraulique, qui oOtis1.1l'i..ae unI particularité de la présente invention.
On ne reportera o1-ap1'èa aux fige, 1 et a des dessus annexée, dans lesquelles le nombre de référence 1(> désigne un bassin présentant un fond 11 qui va on descendant Yl*àlo on fui- nard z boue central 12 pourvu'd'un raccord de sortît 15* 14 nombre de référence 14 désigne une oolonne centrale Suspendue à partir d'une construction 15 en tome. do pont, prévue a la partie supérieure du bassin* La colonne centrale 14 cet (ire').. et est entraînée en rotation au moyen itun mêtowg 14 (tât.9) agissant I*v 1..,e"4ta1.., d'uae 4OUVOMO ..'.1ira!n4Uiltnt' 11.
Un certain nombre de plateaux de filtrage oreax 1$ sont reliée, par des tubes 19 orientée radialotnant, à la ooI'1.1;tt1o... tion centrale 14. Les plateaux filtrante *cet constitués par des cadres r000I1,"2:1i8 d'un agent filtrant ayant la porosité voulue; bien que, pour la simplicité de du ait représente un seul plateau de filtrage dame la na.l. il est bien entendu que, dans uns Installation fonctionnant réeileaent, l'espace annulaire compris entre la colonne central* et la sur- face intérieure du bassin est occupe par ces plateau* de fil-
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traise creux, leaqueï.' aont orientés dans un non$ pratiquement radial et sont très proches les une des autres.
Une particularité importante de la présente invention
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consiste en ce que les tabou 19 constituent de pt8'tit-ilÍG8 16 seul support pour les plateaux de filtrage; toutefois$ afin de simplifier les canalisations intérieures, chaque bras 19 peut
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porter plua qu'un plateau de filtrage, comme dana la fig. 2, où. l'on voit un bras 19 relié à deux plateaux.
Des consoles 20, fixées au moyeu annulaire 21, prévu sur la colonne centrale, à l'aide de boulons ou par soudage, constituent des supporte pour les tubes 19. Le moyeu 21 est pourvu d'orifices 22 dont chacun coïncide avec un des tabès 19 (dans une installation prototype, il existe trente-six de tels orifices et de tubes correspondant*); des raccorda partant du côté intérieur des orifices 22 se diri- gent vers ]on différents compartiments d'un distributeur automa- tique 23.
Le distributeur automatique 23 comprend intérieurement une cavité annulaire divisée en plusieurs compartimenta en forme de secteurs au moyen de parois de séparation ou de oloiaons. La fig.2 montre que la cavité du dietribateur du filtre est divisé* en trois compartimenta par des cloisons ou entretoises représen- tées par des lignes de tirets et désignées par des numéros de référence 24., 25 et 26. Au-dessous du distributeur de filtre preprement dit se trouva un plateau 27 pourvu d'orifiees qui coïncident avec les extrémités supérieures des raccords qui s'élèvent à partir du moyeu 21. La cavité compartimentée du dis- tributeur automatique 23 demeure fixe;
toutefois, lorsque la co- lonne centrale 14 est entraînée en rotation, l'ensemble des ca- nalisations intérieures tourne, de telle façon que lors de la rotation au cours du fonctionnement effectif, les extrémités supérieures des tubes intérieurs sont amenées successivement en coincidence aveo les divers compartiments de la cavité du distributeur.
Il ressort de la Fig.2 que, lorsque la rotation de la colonne centrale et des plateaux de filtrage N'effectue dans la sans des aiguillas d'une montra, on prévoit dans la cavité du distributeur, entre les entretoises ou parois de séparation 25 et 26, un compartiment collecteur de premier filtrat, pourvu
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de= orifice de sortie as. Los entretoises 26 et 24 limitent un compartiment 0011 .oteur da filtrat final, d'où le filtrat clair final ex '".ou6 .. traire l'orifice d'évacuation 29, Un ooapan1JDan'i .. flux de rétrolavage est limita dans la cavité du distributeur entre le* entretoises ou cloisons 24 6, 25# la liquide étant Introduit dans ce compartiment à travers an tube 30 d'amenée de rétrolavage.
Lorsque le filtre décrit u.qu'io1 ont en marche, là liqueur à filtrer est introduite par le raccord d'alimentation 31 et lea plateaux <* filtrage creux, qui se déplaoon cirtu- lairement dans le bassin, dans le sens des aiguilles d'une
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montre. lies plateaux fonctionnent A l'état complètement itutergé dans la liqueur oontenue dans le bassin; d'autre part, pour em- pêcher que le niveau du liquide ne s'élève trop haut, on prévoit
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généralement un raccord de trop-plein 32. Dans le oa-i'ci 1* filtre est appelé à fonctionner suivant le principe 1 *4 vida*, on relie une souroo' â vide aux compartimenta da premier filtrat ¯¯ et de filtrat final du distributeur automatique 23.
La d être a aion est produite par une pompe à vide, que l'on adjoint ',géu6- ralement aux réservoirs destines à recevoir le filtrat, cette pompe étant en communication avec les raccords de sortie de
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premier filtrat et de filtrat final, respectivement 28 et,'29.
En raimon de la pression relativement basse existant dans les compartiment* à premier filtrat et à filtrat final, la liquide est aspiré à travers l'agent filtrant des plateaux de filtrage, d'où il est aspiré vers le haut, au travers des canalisations intérieures,contenues dans la colonne centrale,pour par venir dans les compartimenta d'aspiration respectifs de la soupape automatique.
Un gâteau ou tourteau de filtrage s'accumule pro- gressivement sur la face extérieure de la matière filtrante.
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il réalité, le gâteau oontribut OOnl146rabl11111nt .. un fl1tra.t! . efficace; or, étant donné que du gâteau de filtre n'aura pas
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été recueilli en très grande quantité par les plateaux qui se
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meuvent dans la zone qui s'avanoe vexa l'extérieur et qui oor* reapond au compartiment collecteur de premier filtrat risque de présenter un certain trouble et, d'une manière générale, sera recyclé vexe le bassin ou subira un autre traitement
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dans la cadre du procédé d'enaambla.
Tout fois, lorsque les plateaux atteignent une position où leur* canalisations sont oOnnQt608 au compartiment collecteur de filtrat final, limité par les entretoises 26 et 24, 'ces plateaux auront recueilli, au cours de leur déplacement dans le sens des aiguilles d'une montre, une importante couche de gâteau, laquelle intensifie l'action filtrante de l'agent filtrant, le filtrat final qui
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en résulta ne trouvant dans lea conditions requises pour pré.
*enter une limpidité adéquate,, Finalement, à mesure que les plateaux atteignent tour à tour une orientation où leurs tube* coïncident avoo la cavité de rétrolavage délimitée entre les entretoises ou parole de séparation 24 et 25, l'aspiration est interrompue dans oea plateaux à tour de rôle, tandis qu'un li-
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qui de de rétrolavage est lancé à travers Ion plateaux, à la suite de quoi la gâteau se détacha et tombe au fond du bassin,
En oon&idérant la Fig. 2, on notera que l'entretoiae 25 du distributeur automatique est notablement plus large quo les
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enxata,oa 24 et 26.
1 raison de cette différence réside en ce que la meilleurs solution constate à retarder le rétablie-' oe#.ent de la dépression dans les plateaux jusqu'à os que le gâteau enlevé de ceux'-cl ait la temps de se déposer dans une certaine masure. On remarquera,que la raccord d'alimentation débouche dans la bassin dans la zone de décharge de gâteau. Cet- te particularité a été également adoptée intentionnellement, afin que le gâteau détaché qui descend dans la direction générale
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Impoaéa par la gravité, anftraîne également Une certaine propos ton de la matUre solide présente 4±±na l'alimentatùn. 86
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qui a pour effet d'améliorer les caract6rïstïquoa générales' de la sédimentation.
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Une autre caractéristique de la présente involution consiste en ce que le gâteau détaché des plateaux est raolé vers lé puisard à boue 12 à l'aide de racles 34 portées par des bras de raolage 33 fixés à la colonne centrale rotative 14. Dans le puisard 12, le gâteau est brassé intimement par
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les lames de zéampdtage 35, de sorte qu'il en résulte une masse homogène qui peut gtre évacuée sans difficulté au moyen d*una pompe.
Etant donné que la dispositif (la r6eDIp4tage tour- ne de préférence à une vitesse différente du celle 4$ ,la oxo- lonne centrale 14, les lames de réempâtage sont .,ont/nu. sur l'arbre 36 qui plonge au travers de la colline centrale et
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est entraîné par un moteur 37 supporté au sommet de la OOt1.$. truotion.
Lorsque la liqueur à filtrer a une tend,rnna z mousser, . le bassin sera muni d'une sortie de mousse 38 à laquelle est adjointe une ohioane inolinée 39, située sur le coté proche de 1 entrée de l'alimentation* lorsque les plateaux, du filtre se meuvent dans le sens des aiguilles d'uno montre, la mousse aura également une tendance à effectuer une giration dans le sens des aiguilles d'une montre, à la suite de quoi elle sera arrêtée par la chicane 39, pour être évacuée par le raccord de *ortie de mousse 38,
lequel est situé légèrement au-dessus da niveau efficace du raccord de trop*plein 32.
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Dans une installation utilisant un filtre oobum décrit ci-dessus, il sort% généralement préférable d'employer la fil trat eh guise de liquide de rétrolavage, afin d'éviter la di-
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1 rtt Ion ou la oontü1natiol1 de la liqueur contenue dans le bas ain et, à cette .t:it1, ozï-Êe,!2,t prévoir des dispositions pour gaz cycler une fraction du filtrat vers le bassin au travers de la canalisation à fin* de rétrolavage 30.
Toutefois, un tel
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recyclage du filtrat réduit le rendement global en filtrat et, par conséquent, il est avantageux d'employer, pour le recyclage du filtrat de rétrolavage, une pompe alternative à plongeur. munie d'une soupape de retenue et d'une soupape de soulagement appropriées. Une telle disposition détermina un flux de rétro- lavage qui exerce sur l'agent filtrant une action de flexion dans les deux sens, ce qui contribue dans une grande mesure à détacher le gâteau des plateaux, sans qu'une grande quantité de filtrat de rétrolavage soit effectivement amenée à passer à travers l'agent filtrant.
Le flux de rétro lavage se dirigeant vers l'intérieur de la oavité de rétrolavage délimitée entre les entretoises 24 et 25 (voir Fig.2) du distributeur automatique est contrôlé par une soupape 40 à commande électrique (Fig.l), qui s'ouvre, noue l'action d'un micro-contact 41, connecté électriquement à la soupape de commande de flux de rétrolavage, cette ouverture per- mettant l'arrivée du flux de rétrolavage dans le distributeur.
Le distributeur automatique, sur lequel le mioro-oontaot est fixé ne tourne pas; par contre, l'extrémité supérieure, qui lui est immédiatement sous-jacente, de la colonne 14, est en- traînée en rotation. Par conséquent, et afin que le mioro- -contact 41 soit actionné chaque fois qu'un tube ascendant partant d'un plateau de filtrage vient coïncider aveo la cavité à flux de rétrolavage du distributeur automatique, il suffit de prévoir des cames de commande de contact, comme celle désignée par le nombre de référence 42, sur la partie supérieure tour- nante de la colonne centrale rotative 14.
Bien que, dans le but de simplifier les dessins, on n'ait représenté qu'une seule de ces cames, à savoir, au voisinage du mioro-oontaot 41, on notera que ces cornes peuvent être prévues eh réalité sur tdut le pourtour du sommet de la colonne rotative, chaque came dor- respondant à un tube !\ filtrat. Par conséquent, une oame
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4a actionne le mierooontaot 41 chaque foie qu'un tube à fil..
trat vient cornoîders au oours de son déplacement, avec la ce- vite de rétrolavago du distributeur automatique, à la 8uit8'41 quoi le liquide de rétrolavage pénètre dans l'espace relieur du plate Au de filtrage correspondant* Il cet essentiel que les
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oamea soient disposées de telle oanièro que le système le ooaa mande 46 n'ouvre la soupape tant que le tube à filtrat oorrel- pondant ne coïncide pas complètement aveo la cavité de rétro- lavage du distributeur automatique.
Dans oe cas, la flux de
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rétrolavage ne présente octane un jaillissement instant né l'un volume maximum, par opposition à un amorçage sous la t-irme d'un filet grossissant progressivement, pour atteindre peu à peu un maximum,, aomme cela se produirait si le cycle de rétrolavage était amorcé uniquement sous l'influence de la position de
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l'entretoiae 25.
Il existe de nombreux gâteaux de filtre qui, .,. O1resnint, ne détaollent diffioilement des plateaux de filtrage, en raison de leur nature gluante. Ceci s'applique, par exemple, â la fil. tration du jua venant de la première oarbonatafcion, au cours de :La purification habituelle du jus sucré, pour cette raison, une caractéristique extrêmement importante de la présente invention' consiste, en ce que les plateaux de filtrage sont sujets à des chocs mécaniques, qui sont en réalité produits à l'intervention du flux de rétrolavage.
Le dispositif de ohoo à commande hydraulique, lequel cons- titue une particularité extrêmement importante de la présente
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invention, est dés1gnedanâ la Fig.l par le nombre de ;;:,:t:éreLQ8 43 et sera décrit ci-après de façon détaillée en se reportant à la Pis .3* On. voit dans la Pig.3 que l'extrémité supérieure du dis-
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positif de choc est fixée à l'extrémité inférieure du tuàe dolévacation de filtrat 19, qui correspond à la représentation de
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la Fig.1, tandis que l'extrémité inférieure du dispositif de choc est réunie au cadra du plateau de filtrage, une partie de ce cadre étant représentée dans la Fig.3, où elle est désigné* par le nombre de référence 44.
Lorsque les organes occupent la position représentée dans la Fig.3, le dispositif de ohoo per- met le passage du liquide à partir de l'intérieur du plateau de filtrage creux, avec remontée dans le tube 19 et les canalisa- tions internes, jusqu'au distributeur automatique. De cette façon, le dispositif de choc peut constituer un moyen approprie pour interrompre la communication entre le plateau de filtrage et les canalisations à filtrat, en vue d'une inapactions, d'un nettoyage ou d'ur. remplacement d'éléments. Un raooord à bride
45, qui présente une partie 46 -filetée extérieurement, est fixé à l'extrémité inférieure du tube à filtrat 19.
Un élément d'en- veloppa supérieur 47 du dispositif de choc présente un filet intérieur correspondant, destiné à se visser sur la partie file- tée 46. Une partie 48, filetée intérieurement de façon corres- pondante, et prévue à l'extrémité inférieure de l'élément d'en- veloppe supérieur 47, se visse sur l'extrémité supérieure de l'élément d'enveloppe inférieur- 49. A l'intérieur de l'enveloppe du corps creux sinsi formé, est prévu un piston annulaire 50 dont le filet intérieur se visse sur l'extrémité supérieure d'un élément 51 formant tuyère et qui s'élève à partir du cadre de filtrage.
Un rassort de compression hélicoïdal 52, qui entoure la tuyère, engendre une réaction ayant pour effet de presser l'extrémité inférieure de l'enveloppe du dispositif de choc contre un collet 53 fixé à la tuyère 51 ou formant corps aveo celle-ci.
A l'intérieur du corps creux du dispositif de choc est également prévue une soupape de retenue 54 comprenant un plateau perforé 55 et, sur la face inférieure de celui-ci, une soupape de soulagement 56, montée à coulissement sur la tige 57.
Un
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ressort h6liooldal de compression 58 agit normalement de façon à appliquer la soupape de soulagement 56 contre la tace ia4w x3.etare cte la soupape de retenue, tandis qu'un faible ressort el 59 sollicite l'ensemble de l'équipage, constitué par la #ûuj h
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pe de retenue et la soupape de soulagement, vers la position la plus élevée, dans laquelle cet équipage est représenté dans
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la Fiv.3, cette position étant détominée par l'entrée en ortiz tact de l'extrémité supérieure du renflement 60 de la tige aveo le plateau perforé 61 prévu à l'extrémité supérieure du 41apô- ei,tif de choc* Les perforations des plateaux ou disques 55# 61 sont suffisamment grandes pour éviter un étranglewenfc important du
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flux de filtrat qui s'élève vers le tube 19.
Ainsi, le filtrat aspiré vers le haut dans la tuyère 51, à partir de l'intérieur
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du plateau de filtrage oraux, traverse le pli: ton annulaira 50 et ensuite, les orifices 62 du disque de soulepe de raté Que 550 pour parvenir i'3naJ.ement, à travexa les orifices 6 du disque perforé z dans la tube 19 qui n'élève vers le diêtrïbutour
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automatique.
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Il est bien entendu que les orifices 62 et 6j prévua dans les 3iaq,uee perforés, exercez une légôrâ action 4'têttanî-
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glement sur le flux; en effet, le faible ressort 59 pourrait
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être omis dans le oaa de filtrats a 8611 vant aveo un faible dé* bit. !tout au plus, l'effort du ressort 59 est ég3irlh oup6à* rieur à celui qui aérait nécessaire pour neutralise* le 140 de l'équipage comprenant les soupapes de retenue et 40 it" gement. Le faible 6*ranglsment exercé sur le flux par ,r lx, tioes 62 et 63 devant un facteur important chaque fois qu? la soupape de commando de flux de rétrolavage 40 (Ï'is.1) est ao- . tidnnée et qu'un violent courant de liquide de rétrolâiràgê|'8t manifeste.
Ainsi, le jaillissement rapide du liquide do rétro - lavage vers le bas# à travers le dispositif de ohoot a pour
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effet de repousser la plaque perforée 55 vers le baso à lien* contre de la légère poussée ascendante du ressort 59, jacqult oe que la bague d'étanohéité 64 vienne s'appliquer contre la face supérieure du pistnn annulaire 50.
cette obturation de
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l'extrémité supéfieure ouverte du piston annulaire est presque instantanée, aprea quoi le courant de liquide refoule le pïa- ton 50 vers le bas, à rencontre de la poussée ascendante store oée par le ressort 52, plus puissant que le ressort 59, de $or* te que le piston est refoulé vers le bas jusqu'à oe que son ex- trémité inférieure entre en oontaot avec l'épaulement 65 prévu dans l'élément d'enveloppe inférieur 49.
Le mouvement descendant du piston est transmis à la tuyère 51 et, par conséquent, l'en * semble du plateau de filtrage se déplace également vers le bas, en entraînant le collet 53 solidaire de la tuyère 51, La face
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inférieure du piston 50 applique uu coup très violent à l'épaa" lement 65,en imprimant ainsi un choc sensible à l'ensemble du plateau de filtrage, choc qui est très efficace en ce qui con-
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oernt le décollement du gâteau accumclé sur la face extérieure de ce plateau de filtrage.
Toutefois, le déplacement du piston 50 vers le bas cesse brusquement lorsque ce piston vient heurter l'épaulement 65, cependant que la pression exercée de haut en
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bas par le flux de x6trolavage l'emporte sur la poussée ascen- dante du ressort 58 de la soupape de soulagement 56 et que cette dernière s'ouvre pour permettre au liquide de rétrolavage de
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traverser les orifioea 66 du disque de soupape 55 et de rinoer l'agent filtrant, de part en part, de manière à parfaire le 46- collage du gâteau.
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Le cycle de fonctionnement du dispositif de choc elachève lorsque le courant de liquide de rétrolavage est 1nterrompu. oe qui a lieu lorsque la oame 41 quitte le micro-oontact, déterm,- nant ainsi la fermeture de la soupape de cohimende 40 du flux de rétrolavage. Ensuite, le piston 50 et la tuyère 51 - qbi entraîne
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l'QnamblÏ do plateau de filtrage - août projetât! violemment via le haut, jusqu'à ce que 00 mouvement ascendant soit arrêté brusquement par l'entrée en contact da collet 53 avec la face inférât* du dispositif de choc.
Cette violente action de se-
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oouaae finale est de nature rez détacher les paytioalea atHde<
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qui n'auraient pas été détachées par le choc et par le carrant de vétzouvagop appliqués PX606d*MM*4t. Il y a lien de a atten- dre à oe que le plateau de filtrage 'soit désormais eaaentielle- ment exempt do gâteau et aoit en état de recoamenoer un nouveau oyole de filtrage dès que le 'Vide ont rétabli, oe qui se produit lorsque le tube da plateau de filtrage fraîchement &at ay6 passe en regard de la paroi de séparation 25 (?ig.2) au noure de son mouvement continu dans le sens des aiguilles d'une montre,
Lorsque le filtre doit fonctionner comme filtre à vide,
il suffira généralement de prévoir un simple couvercle, facile- ment amovible, placé sur le bord supérieur du bassin, comme in- diqué dans la Fig.l. Toutefois, lorsque l'intérieur du %nain
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xi doit être mia aoaa pression, le couvercle doit être horméti- que et sera généralement fixé à l'aide de boulons, avec inter- position d'éléments de garniture appropriés,
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REVENDICATIONS l.- filtre comprenant un bassin dans lequel est disposée une colonne oentrale verticale entraînée en rotation et portant une série,
de plateaux de filtrage creux disposée radialement,
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.