Brevet FR2011821A1 — publié le 19700313

L'invention concerne un appareil destins à séparer des poussières, des rdsidus goudronneux et gdndralement des substances condensables telles que la vapeur d'eau, contenues dans des fluides gazeux. B'appareil peut servir avantageusement, en particulier, à épu- rer des fumées contenant des poussières minérales, par exemple des fumées de cimenteries ou autres installations qui produisent des fumées à forte teneur en poussières et en produits goudron- neux pouvant polluer l'atmosphère environnante. L'appareil est utilisé en remplacement des cyclones usuels car il a un rendement très supérieur et il ne nécessite pratiquement aucun entretien puisqu'il ne comporte pas de filtres qui, comme on le sait, s'épuisent rapidement. Dans l'appareil considéré, on obtient la séparation grssce à une circulation forcée des dits fluides gazeux à l'intérieur d'un conduit présentant une forme en spirale et dont la paroi extérieure est munie d'une série de fentes ou d'ouvertures, cette paroi séparant le conduit d'une série de chambres collectrices qui se succèdent le long de la dite paroi et dans lesquelles sont proje- tées, par la force centriguge, les particules les plus lourdes entraînées au sein-de la masse fluide, ces particules étant cons tituées par les grains de poussière et très souvent aussi par des gouttelettes d'eau, des résidus goudronneux et des matières simi lairea, Ces chambres sont formées de manière que dans celles-ci se trouve une masse d'air immobile sous une légère pression et à cet effet, les chambres ont une longueur très réduite de manière, à éviter la formation dans celles-ci de courant et, par suite, l'apparition de pressions antagonistes. A travers cette masse fluide immobile se décante et/ou coule la matière séparée qui, étant donné qu'elle contient le plus souvent une certaine quantité d'eau, est plutôt fluide, de sorte que cette matière se rassemble au fond profilé, en trémie, des dites chambres, chacun de ces fonds présentant un orifice d'évacuation obturé par un organe de fermeture amovible. Le conduit en spirale susdit est parcouru par la masse fluide à traiter qui va de la périphérie Jusqu'au centre t ce conduit débouche à la base de la cheminée ou d'un tube d'évacuation des fluides traités. Au conduit en spirale est associé w dispositif aménagé pour créer la prédominance nécessaire pour que le courant de gaz traverse l'appareil avec la vitesse voulue apte à crier la force;.oen- trifuge nécessaire pour provoquer la séparation des particules liquides et solides entraînées au sein du courant gazeux. Ce dispositif pourra Entre constitùé par un ventilateur placé avant l'entrée de 11 appareil. Pour certains usages particuliers, la paroi extérieure et la tête de l'appareil peuvent titre munies dtun revêtement calorifu-- ge de manière à maintenir le gaz dans des conditions thermiques constantes pendant son parcours le long du conduit en spirale, même quand les conditions ae température extirieure varient, variations qui pourraient éventuellement avoir une influence notable sur la partie du parcours constituée par la première spire qui est la plus extérieure, parcours qui pourrait donc se ressentir des variations saisonnières de la température extérieure ai la paroi périphérique de l'appareil n'était pas convenablement protégée. Le dessin annexé montre à titre d'exemple non limitatif un mode d'exécution de l'invention appliqué au cas de l'épuration des fumées, et plus précisément la figure 1 est une coupe transversale horizontale de l'appareil suivant la ligne A-A de la figure 2; la figure 2 est une vue dans le plan d'une coupe axiale suivant la ligne B-B de la figure i; la figure 3 montre un détail de la paroi perforée du conduit en spirale, développée dans le plan. On a désigné par 1 le conduit d'amenée des fumées à l'appareil épurateur considéré, conduit dans lequel est inséré un ventilateur 2 ou autre dispositif équivalent. l'appareil en question comprend un conduit 3 présentant une forme en spirale d'Arehi- mède, et dont la paroi extérieure 4 est munie de multiples ouvertures ou fentes 5 en forme de longues entailles longitudina- les comme on peut le voir par le détail de la figure 3. Le long du conduit 5 et en dessous de celui-ci-se développe un espace, également en forme de spirale d'Archimède, délimité par la paroi verticale 15 et divisé par des cloisons verticales radiales 6 en une série de chambres 7 isolées les -un#s des autres et qui se prolongent dans le bas, en dessous du conduit 3 et se terminera aune par un fond en trémie 8, muni d'un orifice d'évacuation 9, ces orifices étant, par exemple, reliés à des conduits 14 pour le transport mécanique étanche, vers l'extérieur, des substances séparées. Le conduit 3 commence par une embouchure d'entrée 10 reliée au conduit i et se termine par une ouverture de sortie 11 qui débouche à la base d'une cheminée 12 ou d'un tube d'évacuation et d'élimination des fumées épurées des poussières et matières similaires. Autour de la paroi périphérique 13 de l'appareil et sur sa face supérieure 16 peut titre appliqué, dans ce mode d'exécution,un revêtement calorifuge servant à maintenir pratiquement constante la température de la masse fluide qui traverse l'épurateur, en limitant, si on le désire, la condensation de la vapeur. La masse, qui arrive par le conduit 1 est poussée par le dispositif 2 à l'intérieur de l'épurateur. Par suite de la vitesse que possède la masse fluide et du parcours en spirale du conduit 3, il se crée une force centrifuge qui tend à pousser la masse fluide vers l'extérieur, cette force étant plus importante sur les particules les plus lourdes qui sont alors pro Jetées à travers les ouvertures ou fentes 5 de la paroi 4. Ces particules perdent leur force vive en heurtant les parois extérieures 15 des chambres 7 et au fur et à mesure tombent et/ou coulent vers le bas pour se rassembler sur le fond respectif en trémie 8. En effet, comme il a été dit, ces particules sont constituées par des granules de poussière et aussi, en majeure partie, par des gouttelettes d'eau en suspension provenant de la condensation de la vapeur d'eau qui a atteint dans les chambres 7 un excès de saturation par densification centrifuge, de sorte que non seulement l'appareil épure les fumées de leur teneur en poussière et des particules goudronneuses ou similaires, mais qu'il élimine aussi une part notable de l'humidité, ce qui facilite la chute vers le bas des particules rassemblées que la force centrifuge a proJetées à l'intérieur des chambres 7 à travers-les parois perforées 4. Périodiquement, on évacue la inatière recueillie dans les chambres 7, en la prélevant par les orifices d'évacuation 9, par exemple par l'intermédiaire de conduits d'évacuation 14 ou disposi- tifs similaires. ~L'appareil selon l'invention, étant donné sa simplicité et sa conception rationnelle, peut être réalisé en divers matériaux tels que des tales métalliques, de l'amiante-eiment ou d'autres matières appropriées. REVE#I?ICAT ION# 1.- Appareil épurateur destiné -à séparer d'un fluide gazeux, les poussières, résidus goudronneux , vapeurs ou substances similaires qui y sont contenus, caractérisé en ce qu'il comprend-un conduit 3 dont l'axe présente l'allure d'une spirale dçArchimède sensiblement horizontale, dont l'embouchure -d'entrée est située à la périphérie et dont l'ouverture de sortie Il débouche, au centre de la spirale, à la base d'une cheminée 12 ou d'un conduit dél vacation des gaz traités, le dit conduit en spirale étant muni d'une paroi extérieure 4 perforée qui le sépare d'un espace clos qui se développe lui aussi en spirale le long du flan extérieur et sous le fond du conduit en spirale, cet espace- étant subdivi sé par des cloisons verticales pratiquement radiales en une série de chambres 7 séparées les unes des autres et munies d'un orifice 9 d'évacuation. 2.- Appareil épurateur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'avant l'embouchure d'entrée du séparateur, est inséré un dispositif capable de donner au courant gazeux la vitesse néces- sadre pour obtenir le long du conduit la force centrifuge suffisant à séparer les poussières éventuellement les gouttes d'eau ou similaires en suspension dans le dit courant. 3.- Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que les chambres collectrices et de chute des particules séparées ont une longueur réduite de manière à éviter la formation de courants fluides, les dites chambres étant séparées du conduit en spirale par une paroi munie de fentes ou d'ouvertures droites et allongées longitudinalement, donc parallblement à la direction de déplacement du courant gazeux. 4.- Appareil selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les chambres collectrices de la matière séparée sont munies d'un fond en trémie qui mène à un orifice d'évacuation qui peut être associée à un conduit étanche pour l'évacuation de la ma tière recueillie. 5. Appareil selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la face supérieure de l'appareil et la paroi périphérique sont munies d'un revêtement calorifuge.