Brevet FR2010086A1 — publié le 19700213

La présente invention concerne les appareils de traitement de fluides. L'invention propose un appareil de traitement de fluides ayant deux galeries et une pluralité d'unités de traitement à travers 5 lesquelles le fluide peut circuler entre les galeries, lesdites unités étant connectées aux galeries de telle sorte que la circulation de fluide entre galeries à travers une unité puisse être interrompue pour permettre l'entretien de celle-ci sans arrêter la circulation de fluide à travers l'appareil dans son ensemble, 10 ladite unité étant montée à rotation par rapport aux galeries et communiquant avec elles par l'intermédiaire d'ouvertures ou d'orifices qui s'ouvrent et se referment par rotation des unités. De préférence, les galeries se trouvent dans une enveloppe à surface extérieure cylindrique et les unités ont des parties an-15 nulaires présentant des surfaces intérieures qui peuvent tourner sur la surface cylindrique en formant avec elle un joint étanche. Il est avantageux de disposer les unités cote à côte le long des galeries. Il est également avantageux d'espacer les ouvertures axialement le long des galeries» L'appareil peut avoir des moyens 20 pour fixer les unités de traitement en position choisie. Selon un mode de réalisation de l'invention, une galerie a uie connexion ou raccord d'entrée à une extrémité de l'appareil et l1 autre galerie a une connexion ou raccord de sortie à l'autre extrémité de l'appareil. 25 Selon une variante, les connexions d'entrée et de sortie se " trouvent à une même extrémité des galeries. Les galeries peuvent être concentriques dans leur ensemble ou être de sections variables en sens inverse l'une de l'autre d'une extrémité à l'autre de l'appareil. 30 Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de traite ment est divisible en deux parties dont l'une est attachée à la.galerie, tandis que l'autre est amovible en même temps qu'un élément de traitement qu'elle contient. En variante, il y a un élément en forme de couvercle fixé de 35 manière amovible sur une partie de l'unité à distance des galeries ledit élément pouvant être enlevé pour permettre d'accéder à un élément de traitement à l'intérieur de l'unité. Selon une forme de réalisation de l'invention, les galeries sont segmentées et chaque paire de galeries est assemblée à des 40 galeries adjacentes par des connexions de liaison étanches. 69 18156 2 2010086 Cette forme de réalisation peut comporter des éléments d'extrémité interchangeables pour obturer les galeries en bout. De préférence, les éléments d'extrémité ont des connexions d1 entrée et/ou de sortie communiquant avec les galeries et l'appa-5 reil comprend des éléments d'extrémité obturants utilisables conjointement avec les éléments d'extrémité pourvus de connexions Les objets, caractéristiques et avantages de l'invention res-sortiront par ailleurs de la description qui va suivre, portant 10 sur plusieurs modes de réalisation choisis à titre d'éxemple et représentés aux dessins annexés. Sur ces dessins : la figure 1 est une vue latérale en partie coupée d'un premier mode de réalisation de l'invention ; 15 la figure 2 est une coupe suivant une ligne II-II de la fi gure 1 ; la figure 3 est une vue en coupe représentant certaines parties d'un deuxième mode de réalisation j la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de 20 la figure 3 > la figure 5 est une vue en coupe brisée d'un troisième mode de réalisation ; la figure 6 est une vue longitudinale d'un quatrième mode de réalisation ; 25 les figures 7 à 10 sont des coupes suivant les lignes Vf-W, X-X, Y-Y, Z-Z de la figure 6. Selon le mode de réalisation des figures 1 et 2, une enveloppe multiple a un récipient allongé 10 de transfert de fluide qyant une surface- extérieure lisse 11, de forme cylindrique, et dont 30 les extrémités 12-13 sont munies d'obturateurs incorporant respectivement des connexions 14 et 15 d'entrée et de sortie de fluide. L'espace intérieur du récipient de transfert est divisé en deux galeries de fluide 16 et 17 qui ne communiquent pas entre elles à 15 intérieur du récipient, mais parcourent sensiblement toute la 35 longueur de celui-ci et communiquent respectivement' avec les connexions d* entrée et dé sortie 14 et 15. ; * A l'extérieur et le long de là surface extérieure cylindrique 11 du récipient 10 sont disposées trois têtes à capacité 18. Chaque tête a une face intérieure cylindrique 19 coopérant avec la 40 face extérieure 11 du récipient et adaptée à être serrée contre 69 18156 3 2010086 elle tout en permettant de faire tourner la tête de temps ent&f>8 par rapport au récipient. La face extérieure du récipient ou la face intérieure d'une tête, ou bien encore l'une et l'autre peuvent être doublées ou revêtues d'une couche de matière élastique 5 ou bien être fabriquées avec une grande précision de manière à former un joint étanche aux fluides» A chacune des têtes 18 est attachée, suivant un angle notable par rapport à l'axe du récipient de transfert de fluide, une capacité allongée 21 présentant de préférence une forme cylindrique 10 ou prismatique. Dans aette capacité, l'extrémité 22 la plus éloignée de la tête est fermée et l'autre extrémité 25 est adaptée à former avec la tête an joint étanche au fluide, mais facile à défaire. Il y a dans la capacité un élément 24a de traitement de fluide, tel que 15 filtre. A l'intérieur de chaque tête 18, il y a deux jeux de passage de fluide 24 et 25 qui traversent la paroi entre la face intérieure cylindrique 19 et une face 26 coopérant avec la capacité correspondante. Les deux jeux de passage sont disposés de manière à 20 communiquer respectivement avec les deux galeries à travers des ouvertures coopérantes 27 et 28 ménagées dans les deux surfaces cylindriques, lesdites ouvertures étant placées en séquence dans une déviation parallèle à l'axe des surfaces cylindriques coopérantes. Les ouvertures 27 et 28 se trouvent à l'intérieur d'un 25 angle inférieur à 120®, mesuré dans un plan perpendiculaire à 1' axe des surfaces cylindriques. De l'autre coté de la paroi, les deux jeux de passages sont disposés de manière à communiquer respectivement avec les côtés entrée et sortie de l'élément de traitement de fluide 24a situés 30 dans la capacité. La forme et la répartition des deux jeux d'ouvertures sont telles que les côtés entrée et sortie des éléments de traitement de fluide dans toutes les capacités communiquent respectivement avec les connexions précitées d'entrée et de sortie pourvu que les têtes soient correctement positionnées sur la 55 longueur du récipient de transfert. En fonctionnement normal, le fluide pénètre à travers la connexion d'entrée 14, passe le long de la galerie d'entrée 16 du récipient de transfert vers un quelconque des jeux de passages 24 27 pour arriver à l'entrée de l'un des éléments de traitement 24a. 40 Après avoir traversé les éléments de traitement, il' circule à tra- 18156 ^ 2010084 vers l'autre jeu de passages 25j 28, le long de la galerie de sortie 17, et jusqu'à la connexion de sortie 15. Dans les modes de réalisation préférés de l'invention, des proportions de fluide approximativement égales passent à travers chacune des têtes, des 5 capacités et des éléments de traitement,, Quand les éléments de traitement 24a ont besoin d'être renouvelés, on fait tourner la tête 18, en même temps que la capacité 21, sur sa face intérieure cylindrique en lui faisant parcourir un angle plus grand que le secteur angulaire occupé par les ouver-30 tures coopérantes des surfaces cylindriques, mesuré dans un plan perpendiculaire à l'axe desdites surfaces cylindriques. Cette rotation interrompt la communication entre les galeries 16 et 17 et les deux jeux de passages 24 et 25 de la tête que l'on a fait tourner de manière à établir une fermeture étanche aux fluides 15 dans les ouvertures correspondantes du récipient de transfert. Dans cette nouvelle position, on peut enlever la capacité et gagner ainsi accès à l'élément de traitement 24a, en perdant une quantité de fluide non supérieure et en fait notablement inférieure à celle emprisonnée dans la capaeité. 20 Une fois le renouvellement effectué, on remet en place la ca pacité, on reforme son joint étanche avec la tête et on fait tourner celle-ci pour la remettre en position initiale. On peut ainsi assurer l'entretien de chaque capacité à tour de rôle. Comme représenté sur la figure 3, l'enveloppe peut être for-25 mée de plusieurs éléments de galerie assemblés bout à bout. Sur cette figure, un premier élément de galerie 3.1 est relié à un second élément de galerie 32 par l'intermédiaire d'un manchon fileté 36 avec bague d'étanchéité 33 incorporant des garnitures toriques étanches aux fluides. L'élément de galerie 31 a des galeries 30 de circulation de fluide intérieure et extérieure, respectivement désignées par les indices 34 et 35» La galerie 35 est fermée extérieurement par le joint 33 et intérieurement par le manchon fileté 36 qui sert également de joint d'étanchéité pour la galerie intérieure 34. Les galeries 34 et 35 ont des passages de fluide respeo-35 tifs 37 et 38 disposés de manière à alimenter respectivement des passages correspondants 39 et 41 ménagés dans une têté 42 qui forme la partie d'unité de traitement la plus proche de la galerie. La tête 42 est montée à rotation sur la face extérieure 43 de 1'é-lément de galerie 31. i ' . - 40 L'élément de galerie 32 est de forme similaire et comporte plu 69 18156 5 2010086 sieurs unités de traitement montées sur lui de manière semblable à celle décrite en référence à l'élément de galerie 31» Les extrémités de la galerie composite sont formées par des éléments terminaux 43a et 44. L'élément terminal 43a a un conduit 5 annulaire divergent 45 pourvu d'un noyau central porté par quatre nervures symétriques et conduisant à des parties supérieure et 3i>-férieure de la galerie de fluide 35» Un obturateur 46 qui forme élément terminal de la galerie 34 obture l'extrémité de cette galerie qui est en contact avec l'élément terminal 43a. L'obtura-10 teur 46 joue le rôle d'un joint étanche entre la galerie intérieure et l'élément terminal 43a. L'élément terminal 44 a un alésage intérieur recevant un manchon fileté 47 qui forme en combinaison avec le corps de l'élément terminal 44 un dispositif étanche obturant l'extrémité de 15 la galerie annulaire extérieure 35• La figure 5 représente une forme d'unité de traitement de fluide utilisable conjointement avec l'appareil décrit ci-dessus. Cette unité a une tête 51* un élément de serrage 52 et un couvercle 53* le tout venu de moulage. Le corps de l'unité est formé de 20 la tête 51 qui présente une surface semi cylindrique 54 appariée à l'élément de serrage 52 et pouvant être reliée à lui au moyen de boulons reçus dans des trous 55 et 56. La tête contient l'élément de traitement de fluide précité lequel est désigné sur le dessin par l'indice 57• L'élément 57 dé traitement de fluide est 25 de forme creuse cylindrique et comporte à l'intérieur un prolongement du passage central conduisant à la galerie médiane, tandis qu'à l'extérieur se trouve un passage annulaire conduisant à la galerie extérieure. Dans le mode de réalisation représenté, l'unité, de traitement est fermée par le couvercle 53.qui est vissé 30 en 58 sur la face extérieure de la tête. Il y a un joint 59 adjacent au bord de la tête ainsi que des faces planes 61, 62 formées respectivement sur la tête et sur le couvercle et constituant , des butées étanches pour l'élément 53 de traitement de. fluide.Le couvercle 53 a- deux poignées 60 qui font saillie en s'éloignant 35. de la partie principale de la tête ;et qui servent à ,dévisser le couvercle et à l'enlever poui* permettre à'extraire l'élément 57 aux fins de réparation ou d'entretieno Pour former un joint étanche entre la tête 51 et l'élément de serrage 52, d'une, part, et la face extérieure des galeries cylindriques d'autre part, une gar-40 niture amovible 63 en matériau élastique tel que polypropylène ou 69 18156 6 2010086 autre est insérée entre la face intérieure de la tête et de l'élément de serrage, et la face extérieure de la galerie cylindrique» Les figures 6.à 10 représentent un autre mode de réalisation de l'invention. Selon ce mode, les deux galeries ne sont pas con-5 centriques mais constituent deux passages dans une pièce moulée d'un seul tenant qui forme élément de support pour les têtes de traitement. L'élément de support a deux extrémités 71 et J2 et entre celles-ci une paroi extérieure cylindrique 73* Cette paroi cylindrique a une face extérieure cylindrique J4 sur laquelle peu-10 vent tourner les têtes. La configuration des deux galeries est visible en particulier sur les figures 8 à 10 qui sont des coupes transversales en des emplacements successifs de l'appareil. Sur la figure 8, la galerie qui alimente l'ouverture centrale conduisant à la tête de traitement, est désignée par l'indice 75 et se trou-15 ve entourée par une paroi j6. Cette galerie conduit à l'ouverture 77 située au milieu de l'unité de traitement la plus proche de 1' extrémité 71» Elle conduit également au passage 78 qui communique avec la seconde des têtes de traitement, et le centre de la galerie 75 se déplace en cet endroit pour lui donner un diamètre plus 20 grand, de telle sorte que les deux galeries deviennent sensiblement concentriques dans la vue en coupe Y-Y de la figure 8, pro- . che d'une troisième ouverture 79 conduisant à une troisième tête de traitement. La gaxerie qui commence à l'extrémité 71 n'occupe plus après cet emplacement que les parties latérales 81-82 de 1* 25 ensemble, comme représenté plus particulièrement sur la figure 10. 69 18156 7 2010086 BEVESDICATIQUS 1) Appareil de traitement de fluides comportant deux galeries et une pluarité d'unités de traitement dans lesquelles le fluide peut circuler entre les galeries, ces unités étant raccordées aux galeries de telle sorte que l'on peut interrompre la circulation 5 du fluide entre les galeries à travers une unité choisie, de sorte que l'on peut procéder à l'entretien de la dite unité sans arrêter la circulation du fluide dans l'ensemble de l'appareil, caractérisé en ce que l'unité est montée de façon rotative auteur des galeries et communique arec celles-ci par l'intermédiaire d' 10 orifices qui sont ouverts et fermés par rotation des unités. 2) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les galeries sont établies dans une enveloppe ayant une surface extérieure cylindrique et les unités comportent des parties annulaires présentant des surfaces internes adaptées à établir un en- 15 gagement à joint étanche avec la dite surface cylindrique et à tourner sur celle-ci. 3) Appareil selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les imités sont réparties côte à côte le long des galeries. 4) Appareil selon la revendication 3» caractérisé en ce que 20 les orifices sont répartis axialement le long des galeries. 5) Appareil selon l'une quelconque des rerendications précédentes caractérisé par le fait de comporter un moyen de -verrouillage deB unités de traitement dans une position choisie. 6) Appareil selon l'une quelconque des rerendications précé-25 dentes, caractérisé en ce que l'une des galeries comporte un raccord d'admission à l'une des extrémités de l'appareil et l'autre comporte un raccord de sortie à l'autre extrémité de l'appareil. 7) Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5» caractérisé en ce que les raccords d'admission et de sortie se 30 trouvent tous à la mime extrémité des galeries. 8) Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par une disposition générale concentrique deg galeries. 9) Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à é 35 caractérisé en ce que les galeries présentent des variations progressives inverses en section transversale d'une extrémité de l'appareil vers l'autre. 10) Apparèil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que l'unité de traitement est divisible en deux 69 18156 8 2010086 parties dont l'une est attachée à la galerie et dont l'autre est amovible avec un élément de traitement qu'elle contient. 11) Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par un élément couvercle fixé de manière amovi— 5 ble à une partie de l'unité à distance des galeries, cet élément couvercle étant amovible pour donner accès à un élément de traitement de l'unité* 12) Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les galeries sont divisées en seg- 10 ments et chaque paire de galeries comporte des raccordements à des galeries adjacentes en relation étanche. 13) Appareil selon la revendication 12 caractérisé par des organes terminaux interchangeables pour la fermeture des extrémités des galeries. 15 14) Appareil suivant la revendication 13 caractérisé par des raccords d'admission et/ou de sortie communiquant avec les galeries et formés dans les organes terminaux, et par la disposition d'organes terminaux obturateurs utilisables conjointement avec les dits raccords.