Brevet FR2021244A1 — publié le 19700717

L'invention est relative à un dispositif de filtration pour un liquide en suspension dans un courant de gaz, en particulier pour huile entraînée par un agent frigorifique gazeux, dans lequel le courant de gaz est dirigé à travers une paroi constituée par un matériau filtrant, disposée à peu près verticalement. On connait un-filtre à huile dans lequel une paroi de filtration verticale, d'épaisseur constante occupe la totalité de la section de passage d'un conduit de gaz.Le matériausfiltrant se compose par exemple de laine métallique, d'éponge métallique ou de substances analogues. En dessous de la paroi de filtration est disposé un récipient collecteur d'huile, L'expérience a montré que, de cette manière, le liquide ne peut être extrait en quantité suffisante du courant de gaz. Au contraire le courant de gaz en aval de la paroi de filtration entraine encore de nombreuses gouttelettes indésirables de liquide. Mais la mise en oeuvre, à la suite de la précédente, d'une seconde paroi de filtration, l'augmentation d'épaisseur de la paroi de filtration ou le rétrécissement des pores filtrants, pour améliorer l'action de filtration ne sont bien souvent pas possibles, car il se produirait au niveau du filtre une perte de charge trop importante. L'invention a pour but de réaliser un dispositif de filtration du genre décrit initialement, qui se distingue par une amélioration de lteffet de filtration sans qu'il s'ensuive une augmentation appréciable de la perte de charge. Pour cela, conformément à l'invention, au moins la partie inférieure de la paroi de filtration, tout au moins sur sa face de sortie, comporte des moyens destinés à diminuer le taux du liquide. On peut partir du fait que le matzriau filtrant -a été choisi déjà jusqu'à présent de manière qu'il puisse retenir la totalité du liquide entrainé par le courant de gaz. Mais le liquide ruisselle, sous l'action de la pesanteur, vers le bas et est soumis d'autre part à la force de pression exercée par le courant de gaz dans le sens de l'écoulement. Il en résulte qu'on obtient à la partie inférieure, sur la face de sortie de la paroi de filtration une augmentation du taux du liquide. Lorsque cite densité dépasse une valeur déterminée, des gouttes de liquides sont arrachées de la face de sortie de la paroi de filtration et entrainées. Pour cette raison, dans les dispositifs de filtration connus, on trouvait fréquemment des gouttes de liquide dans le courant de gaz filtre. Mais si, conformément à l'invention, on fait en sorte que le taux du liquide soit diminué de telle manière qu'il ne dépasse pas une valeur prédéterminee, cet entraînement de gouttes ne se produit plus et on obtient un effet de séparation essentiellement amélioré. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, il est prévu au moins une tôle de captage qui s'étend à une certaine distance de la face inférieure de la paroi de filtration, sur toute sa largeur et, en partant de la face de sortie, au moins sur une partie de l'épaisseur de la paroi et est munie aussi d'une canalisation découlement. Chaque tôle de captage empêche tout ruissellement du liquide vers le bas. Il en résulte que la paroi de filtration est subdivisée en plusieurs parties de faible hauteur dans lesquelles il ne peut s'établir de taux importants de liquide. L'huile recueillie par chaque tôle de captage peut, sans agir sur le reste du matériau de filtration, s'écouler dans un réservoir de liquide. Cet écoulement se trouve essentiellement simplifié lorsque la tôle de captage est légèrement inclinée par rapport à l'horizontale et en direction de la canalisation dfcoulement. De plus la tôle de captage peut comporter, au niveau de la face de sortie, un rebord replié vers le haut. De cette manière, elle empêche que du liquide soit entrainé par le courant de gaz dans la région de la tôle de captage. Lorsque plusieurs tôles de captage sont disposées l'une en dessous de l'autre, on peut réunir leurs canalisations d'écoulement, si on veille à ce que la canalisation d'écoulement d'une tôle de captage supérieure débouche légèrement au-dessus de ltou- verture d'entrée de la canalisatjon d'écoulement d'une tôle de captage placée en dessous. Un autre mode de réalisation de l'invention consiste en ce qu'au moins la partie inférieure de la paroi de filtration est décalée dans le sens de l'écoulement du gaz. En particulier au moins la partie inférieure de la paroi de filtration peut être inclinée de haut en bas dans le sens du courant de gaz. Avec ce mode de réalisation,le liquide qui s'accumule sur la face de sortie est toujours ramené, sous l'action de la pesanteur, à l'intérieur de la paroi de filtration, de sorte que le taux de liquide sur la face de sortie est réduit par rapport à -ce qu'il serait avec une paroi verticale lisse, ce qui diminue le risque de voir des particules de liquide entrainées dans le courant de gaz. L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide d'un exemple, non limitatif, de réalisation en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un dispositif de filtration conforme à l'invention; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 1; - la figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne BIB de la figure 2; - la figure 4 est une coupe partielle d'un autre exemple de réalisation représenté comme dans la figure 1; - la figure 5 est une coupe du mode de réalisation de la figure 4, représentée comme dans la figure 2; - la figure 6 est une coupe partielle d'un troisième exemple de réalisation correspondant à la figure 1 et - la figure 7 enfin est une coupe partielle d'un quatrième exemple de réalisation correspondant à la figure 1. Le dispositif de filtration des figures 1 à 3 comporte une enveloppe composée d'une coquille supérieure 1 et d'une coquille inférieure 2 ainsi que d'une paroi séparatrice 3 laquelle sépare l'un de l'autre un espace de filtration 4 d'un espace collecteur 5 pour le liquide séparé 6. L'espace de filtration comporte une tubulure d'arrivée 7 et une tubulure de départ 8. Le liquide peut être évacué à l'aide d'une canalisation 9 munie d'une soupape 10. A l'intérieur de l'espace de filtration est prévue une paroi de filtration 11 qui est garnie de laine d'acier servant de matériau de filtration. Le liquide séparé dans cette paroi peut, à travers des trous 12 de la paroi séparatrice 3, s'écouler dans l'espace collecteur 5. A la paroi de filtration Il sont incorporées deux tôles de captage 13 et 14, qui traversent la totalité de l'épaisseur de la paroi 11 et sur la face de sortie 15 de cette paroi sont munies d'un rebord 16. Les tôles 13 et 14 s'étendent sur toute la largeur de la paroi 1 et sont inclinées vers son milieu. A lten- droit le plus bas est placé le trou d'entrée 17 d'une canalisation d'écoulement 18. La canalisation supérieure d'écoulement 18 se termine légèrement au-dessus de l'ouverture d'entrée 17 de la canalisation inférieure d'écoulement 18. Cette dernière débouche au-dessus d'une ouverture relativement grande 19 de la paroi séparatrice 3. Lorsqu'un gaz constituant un agent frigorifique, entrainant des gouttelettes d'huile s'écoule de gauche à droite, comme le montrent les flèches, à travers la paroi de filtration 11 l'huile le s'y trouve retenue et ruisselle, sous l'action de la pesanteur vers le bas. Elle atteint alors, au bout d'un trajet relativement court, soit une tôle de captage 13, 14 d'où, à travers la canalisation d'écoulement 18, elle parvient dans l'espace co#llecteur 5, soit la paroi séparatrice 3 à travers laquelle elle peut s'écouler directement dans l'espace collecteur 5. Il en résulte qu'il ne peut se produire aucune forte accumulation d'huile.En particulier, le taux de liquide sur la face de sortie 15 de la paroi de filtration est suffisamment basse pour que le gaz qui la traverse ntentraine essentiellement aucune gouttelette de liquide. Dans le mode de réalisation des figures 4 et 5, dans une paroi de filtration 21 sont encore disposées des tôles de captage 23, 24. Celles-ci comportent également sur la face de sortie 25 un rebord 26. Mais les tôles de captage ne s'étendent, à partir de la face de sortie 25, que sur une partie de la profondeur de la paroi de filtre 21 et sont chacune inclinées en allant vers l'extérieur et, à leurs deux extrémités sont encore disposées des canalisations d'écoulement 28. Pour le reste on a les mêmes dispositions que dans le cas des figures 1 à 3. Dans le mode de réalisation de la figure 6, la paroi 31 est composée de trois parties 32, 33 et 34, la partie 33 étant décalée par rapport à la partie 32 et la partie 34 par rapport à la partie 33 dans le sens de l'écoulement du gaz De cette manière, le liquide qui ruisselle vers le bas le long de la face de sortie 35 parvient à 1'intérieur de la partie 33 ; le liquide qui ruisselle vers le bas le long de la face de sortie 36 parvient à l'intérieur de la partie 34. Il en résulte que le taux de liquide sur la face de sortie 37 de la dernière partie précitée est essentiellement p#lus faible que dans le cas d'une paroi plane. Dans le mode de réalisation de la figure 7, une paroi de filtration 41 se compose d'une partie supérieure verticale 42 et d'une partie inférieure 43 qui est inclinée de haut en bas dans le sens de l'écoulement du gaz. Sur cette paroi les choses se présentent de la même façon que dans l'exemple illustré par la fi-~ gure 6. Il est judicieux que l'inclinaison de la partie 3 soit légèrement supérieure à la valeur du décalage produit sur le li quide à l'intérieur du matériau de la paroi de filtration sous l'action-de la pression d'écoulement. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de des diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIZ7S 1. Dispositif de filtration pour un liquide en suspension dans un courant de gaz, en particulier pour l'huile entraînée par un agent frigorifique gazeux, dans lequel le courant de gaz est diri- gé à travers une paroi constituée par un matériau filtrant, disposée à peu près verticalement, lequel dispositif de filtration est caractérisé en ce qu'au moins la partie inférieure de la paroi de filtration, tout au moins sur sa face de sortie, comporte des moyens destinés à diminuer la densité de liquide. 2. Dispositif de filtration selon la revendication 1, caractérisé par au moins une tôle de captage qui s'étend, à une certaine distance de la face inférieure, de la paroi de filtration, sur toute sa largeur, et en partant de sa face de sortie, au moins sur une partie de l'épaisseur de la paroi et est munie aussi d'une canalisation d'écoulement. 3. Dispositif de filtration selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tôle de captage est légèrement inclinée par rapport à l'horizontale et en direction de la canalisation d'éécoulement 4. Dispositif de filtration selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que la tôle de captage comporte, au voisinage de la face de sortie, un rebord replié vers le haut. 5. Dispositif de filtration selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la canalisation d'écoulement d'une tôle de captage supérieure de bouche légèrement audessus de l'ouverture d'entrée de la canalisation d'écoulement d'une tôle de captage placée en dessous. 6. Dispositif de filtration selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins la partie inférieure de la paroi de filtration est décalée dans le sens de l'écoulement du gaz. 7. Dispositif de filtration selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins la partie inférieure de la paroi de filtration est inclinée de haut en bas dans le sens-du courant de gaz.