Brevet FR2090236A1 — publié le 19720114

"71 186C0 1 2090236 L'invention concerne un dispositif destiné à être utilisé dans des séparateurs électriques, prévu pour l'épuration d'un gaz à écoulement horizontal et comportant des électrodes de précipitation planes disposées dans un certain 5 nombre de rangées, entre lesquelles sont situées des électrodes d'émission, et muni de marteaux ou de dispositifs de choc semblables destinés à nettoyer les électrodes de précipitation à des intervalles de temps déterminés. On utilise en général un séparateur électrique pour 10 son aptitude à séparer des particules de poussière, difficilement séparables, de gaz de fumée, lorsque les conditions d'hygiène imposées par l'environnement nécessitent des degrés de séparation de l'ordre de 98 c/> et plus. Dans les séparateurs électriques du type fonctionnant par voie sèche, les particules 15 de poussière sont séparées du courant gazeux lorsqu'on les charge électriquement par des électrons émis par des électrodes d'émission et qu'on les attire vers des électrodes de précipitation, mises à la masse, sous l'influence de l'intensit du champ électrostatique. L'un des problèmes les plus impor— 20 tants dans la conception et le fonctionnement d'un séparateur électrique de ce type est l'enlèvement du matériau précipité des électrodes de précipitation sans que le matériau soit entraîné à nouveau par le courant gazeux. La méthode la plus usitée pour résoudre ce problème est de secouer les électrodes 25 de précipitation et, même dans certains cas, les électrodes d'émission, en imprimant des chocs aux susdites électrodes à des intervalles de temps déterminés, ce qui provoque l'enlèvement du matériau, son rassemblement dans des. cellules de filtrage à poussière et son entraînement, par exemple au moyen 30 de vis transporteuse ou d'organes mécaniques semblables. Du point de vue économique il est souvent nécessaire de réaliser des séparateurs électriques de poids élevé, comportant donc des électrodes de hauteur importante, c'es—à-dire 10 mètres ou plus Une forme de réalisation usuelle de séparateur élec— 35 trique comprend des électrodes de précipitation planes renforcées disposées suivant un certain nombre de rangées parallèles formées de plusieurs surfaces d'électrodes placées les unes à côté des autres. Des séparateurs électriques de cette dimension sont prévus pour des vitesses nominales de gaz élevées par 40 rapport à l'espace disponible. Des problèmes difficiles se 71 136C0 2 2090236 présentent souvent dans un tel cas par suite d'une violente turbulence du gaz arrivant qui, après son passage dans les grilles de distribution sur la face intérieure, engendre des vibrations du type à ondes sinusoïdales stationnaires dans les 5 plaques des électrodes de précipitation. Les vihrations provoquent une réduction de la distance entre électrodes dans le séparateur électrique et sont la cause d'une décharge disruptive périodique et d'autres perturbations dans le fonctionnement, ce qui est la raison pour laquelle il est 10 extrêmement urgent de remédier à cet inconvénient, néfaste pour la fiabilité de fonctionnement. Ces vibrations se produisent malgré le fait que les plaques électrodes de précipitation soient habituellement renforcées par repliage de leurs bords avant et arrière. On a essayé de limiter les vibrations des 15 électrodes de précipitation en disposant deux bandeaux plats des deux côtés de la section transversale desdites électrodes environ à mi-hauteur du séparateur électrique. Cependant ceci présente l'inconvénient important de réduire également ladite distance entre électrodes de sorte qu'il doit en résulter 20 l'obligation de réduire dans une certaine mesure la tension de fonctionnement du séparateur électrique. Mais cette réduction de la tension de fonctionnement provoque une réduction importante du rendement du séparateur et donc une diminution de la séparation par unité de volume du séparateur, 25 ce dernier n'ayant donc pas un fonctionnement économique. Cette réalisation présente également l'inconvénient consistant en ce que l'énergie de choc fournie par le dispositif de choc ne peut être complètement utilisée pour faire tomber les particules rassemblées sur les électrodes de précipitation. 30 L'invention a pour but de fournir un dispositif pour contrôler le mouvement des électrodes de précipitation pendant le nettoyage effectué par les marteaux de manière que cette opération puisse être effectuée à la tension de fonctionnement normale du séparateur électrique, que simultanément 35 les vibrations des électrodes de précipitation et le mouvement desdites électrodes les unes par rapport aux autres puissent être contrôlés, et que la distance entre électrodes dans le séparateur électrique puisse être conservée à une valeur optimale, en permettant ainsi le meilleur rendement possible ^0 pour ledit séparateur. Le dispositif est caractérisé par le 71 18600 3 2090236 fait que les rangées parallèles des électrodes de précipitation sont situées entre un certain nombre de barres, placées transversalement à différentes hauteurs dans le séparateur électrique et s'étendant perpendiculairement au plan desdites 5 rangées des électrodes de précipitation et qui comportent des guides placés en face de chaque rangée d'électrodes de précipitation, et que lesdites électrodes de précipitation de chaque rangée sont réunies ensemble dans le sens du choc dans le plan du dispositif de choc et en travers de chaque rangée, tandis 10 que le dispositif de choc est réalisé de façon connue pour venir frapper les rangées d'électrodes de précipitation, disposées les unes à la suite des autres. Une forme de réalisation efficace, dans laquelle chaque électrode de précipitation possède un bord latéral avant et un bord latéral arrière, en 15 partie repliés suivant la direction d'écoulement du gaz et destinés à renforcer l'électrode, et une partie centrale plane, est caractérisée par le fait que les électrodes de précipitation de chaque rangée sont réunies ensemble par des languettes de préférence dans un bord latéral arrière replié et s'engageant 20 de préférence dans un bord latéral avant replié de l'électrode de précipitation suivante, et que le premier bord latéral avant replié et le dernier bord latéral replié de chaque rangée sont fixés rigidement, latéralement sur lesdites barres au moyen d'un guide solidaire de chaque barre. Chaque languette peut 25 avoir la forme d'une équerre, c'est-à-dire comporter un bord coudé destiné à permettre un mouvement relatif limité en évitant simultanément un dépassement dudit mouvement et une séparation intempestive l'une de l'autre de deux électrodes de précipitation adjacentes. Suivant une autre forme de réalisation, toutes 30 les électrodes de précipitation d'une rangée peuvent être accrochées les unes aux autres à l'aide d'un bandeau métallique allongé, étroit et plat (placé de champ) traversant à la fois les bords latéraux repliés avant et arrière de chaque électrode de précipitation. Ce bandeau peut, de façon appropriée, 35 être fixé à l'une desdites barres et traverser l'autre barreau dans une ouverture en assurant ainsi un mouvement longitudinal, relatif limité, mais en interdisant simultanément un dépassement de ce mouvraient et une séparation intempestive l'une de l'autre de deux électrodes de précipitation adjacentes. Suivant ko une autre forme de réalisation de 1'invention, le bandeau 71 18600 b 2090236 possède un certain nombre de découpes ou créneaux sur l'un de ses bords qui s'appuie sur le bord inférieur de l'ouverture non taraudée, lesdites découpes ou créneaux permettant un mouvement longitudinal relatif limité, mais en interdisant simultanément 5 un dépassement de ce mouvement et une séparation intempestive l'une de l'autre de deux électrodes de précipitation adjacentes, qui lors du fonctionnement du séparateur serait à considérer réellement comme une catastrophe. Une autre forme de réalisation du dispositif suivant l'invention est caractérisée par le fait 10 que, dans chaque rangée, les électrodes de précipitation sont accrochées les unes aux autres à l'aide d'une attache en forme de U couché fixée au bord latéral arrière replié et entourant le bord latéral avant replié de l'électrode de précipitation suivante, et que le premier bord latéral replié et le dernier 15 bord latéral replié de chaque rangée, comptés dans le sens de l'écoulement du gaz, sont fixés latéralement auxdites barres au moyen desdits guides, réalisés de préférence sous la forme d'une attache en forme de U couché fixée sur chaque barre. Une forme de réalisation avantageuse du dispositif suivant 1'inven-20 tion est caractérisée par le fait que les deux côtés opposés des poutres horizontales maintenant ensemble les parois latérales du séparateur électrique portent des traverses qui relient rigidement chacun desdits barreaux auxdites poutres horizontales ou, dans le cas où le séparateur électrique comprend un certain 25 nombre de groupes ou d'ensembles d'électrodes d'émission et d'électrodes de précipitation situés à une certaine distance les uns à la suite des autres dans la direction de l'écoulement du gaz et des dispositifs de choc associés, relient également un barreau d'un groupe avant à un barreau d'un groupe arrière 30 dans le sens de l'écoulement du gaz. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé plusieurs formes de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 1 est une vue en coupe d'un séparateur 35 électrique à circulation de gaz horizontale et comportant des pièges à poussière pour collecter et enlever la poussière précipitée. La figure 2 montre, en vue agrandie, une coupe transversale partielle du séparateur électrique comportant une forme ^0 de réalisation du dispositif suivant l'invention. 1 18600 5 2090236 La figure 3 montre une coupe longitudinale de la même partie du séparateur électrique que celle représentée en figure 2. La figure 4 montre, en vue agrandie, une coupe transversale d'une partie du séparateur électrique avec une autre forme (qu'en figure 2) du dispositif suivant l'invention. La figure 5 montre une coupe longitudinale de la même partie du séparateur, électrique que celle représentée en figure 4. Sur les figures, la référence 1 désigne un séparateur électrique prévu pour l'épuration d'un gaz, circulant horizontalement suivant la flèche 2, qui pénètre en 18 et est visible à sa sortie du séparateur électrique en 20. Un certain nombre de rangées parallèles d'électrodes de précipitation k sont désignées par la référence 3. Dans tous les cas de guidage et d'assemblage représentés, les électrodes de précipitation ont une partie centrale plane 14 et des bords latéraux avant et arrière (dans le sens d'écoulement du gaz) 12 et 13 partiellement repliés, qui servent à renforcer lesdites électrodes qui possèdent souvent une longueur considérable (10 à 12 m) et s'étendent sur toute la hauteur du séparateur électrique. Les électrodes d'émission 5 du séparateur sont constituées dans le cas représenté par des électrodes dites "spirales" de même longueur que les électrodes de précipitation et sont suspendues de façon usuelle et isolées électriquement des électrodes de précipitation. Les électrodes d'émission sont alimentées par une tension élevée, de façon connue. Le dispositif de choc 6 est constitué par un marteau de type usuel et est entraîné de façon connue à des intervalles de temps déterminés contre une barre de choc 19 fixée à la base des électrodes de précipitation. Les rangées parallèles 3 de ces électrodes sont disposées entre un certain nombre de barres 7» placées à différentes hauteurs dans le séparateur électrique et s'étendant transversalement aux bords desdites rangées perpendiculairement au plan de ces rangées d'électrodes de précipitation On suppose que ces électrodes sont reliées ensemble par des languettes 9 insérées dans un bord latéral arrière replié 13 d'une électrode de précipitation, et même de préférence solidaires dudit bord 13» et par un bord latéral avant replié 12 de l'électrode de précipitation voisine dans des ouvertures duquel 71 18680 6 2090236 les languettes viennent de préférence s'adapter. Un autre type de liaison peut être constitué par des attaches 10 en forme de U couché (figure 2). Toutes les électrodes de précipitation d'une rangée peuvent également, comme représenté en figure h, 5 être accrochées les unes aux autres au moyen d'un bandeau métallique plat continu 91, -illongé et étroit (placé de champ). Le bandeau est supposée traverser à la fois le bord latéral avant replié 12 et le bord latéral arrière replié 13. Le bandeau 9* permet en soi un faible mouvement latéral de chacune 10 des électrodes de précipitation réunies ensemble et est fixé de préférence en 8' à l'une desdites barres 8 au début (suivant la direction de l'écoulement du gaz) de chaque groupe d'électrodes et passe dans une ouverture non taraudée 15 de l'autre barre, ledit bandeau 9' s'étendant d'un seul tenant entre 15 lesdites barres. En munissant chacune des languettes, reliant entre elles les électrodes de précipitation h, d'un rebord coudé à l'une de leurs extrémités, on permet simplement et effectivement un mouvement relatif limité tout en interdisant simultanément un dépassement de ce mouvement ainsi qu'une 20 séparation intempestive de deux électrodes de précipitation adjacentes. Si ceci se produisait lors d'une panne, il en résulterait un déclenchement et un arrêt du fonctionnement de l'appareil. Pour limiter également le mouvement relatif des électrodes de précipitation k par rapport au bandeau 9'» on 25 peut suivant une forme de réalisation efficace, munir ledit bandeau d'un certain nombre de découpes, c'est-à-dire en forme de créneaux, sur l'un de ses bords s'engageant dans le bord inférieur de l'ouverture non taraudée. Des séparateurs électriques de la dimension dont il est question devraient 30 être équipés, pour des raisons mécaniques»d'un certain nombre de poutres horizontales 16 maintenant ensemble les parois latérales. Comme représenté sur les dessins, on utilise ces poutres 16 pour supporter des traverses 17 qui réunissent rigidement ensemble chacune des barres 8 aux poutres horizon-35 taies. Si le séparateur électrique comporte un certain nombre d'électrodes d'émission 5 et d'électrodes de précipitation 4 situées à distance suivant la direction de l'écoulement du gaz, de telles traverses 17 réunissent également une barre d'un groupe avant et une barre d'un groupe ou ensemble arrière, 40 dans la direction d'écoulement du gaz. Dans certains cas, dans 71 18600 7 2090236 des séparateurs électriques de très grandes dimensions, lesdites barres 8 sont remplacées par des poutres très rigides 8a et 8b, comme représenté en figure 5« La référence 21 désigne un piège à poussière dans lequel descend le matériau précipité par le champ électrostatique sur les électrodes de précipitation k et d'oh il est entraîné d'une façon hygiénique à l'aide d'une vis d'entraînement ou d'un dispositif semblable non représenté sur le dessin. Toutes modifications de détails et de forme des éléments constitutifs de l'objet de l'invention peuvent être apportées à ce dernier sans sortir du cadre de la présente invention. 71 18600 8 2090236 REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à être utilisé dans des séparateurs électriques, prévu pour l'épuration d'un gaz à écoulement horizontal et comportant des électrodes de précipitation planes disposées dans un certain nombre de rangées, entre lesquelles sont situées des électrodes d'émission, et muni de marteaux ou de dispositifs de choc semblables destinés à nettoyer les électrodes de précipitation à des intervalles de temps déterminés, caractérisé par le fait que les rangées parallèles des électrodes de précipitation sont situées entre un certain nombre de barres, placées transversalement à différentes hauteurs dans le séparateur électrique et s'étendant perpendiculairement au plan desdites rangées des électrodes de précipitation et qui comportent des guides placés en face de chaque rangée d'électrodes de précipitation, et que lesdites électrodes de précipitation de chaque rangée sont réunies ensemble dans le sens du choc dans le plan du dispositif de choc et en travers de chaque rangée, tandis que le dispositif de choc est réalisé de façon connue pour venir frapper les rangées d'électrodes de précipitation, disposées les unes à la suite des autres. 2. Dispositif suivant la revendication 1, dans lequel chaque électrode de précipitation possède un bord latéral avant et un bord latéral arrière, en partie repliés suivant la direction d'écoulement du §;az et destinés à renforcer l'électrode, et une partie centrale pleine, caractérisé par le fait que les électrodes de précipitation de chaque rangée sont réunies ensemble par des languettes fixées de préférence dans un bord latéral arrière replié et s'engageant de préférence dans un bord latéral avant replié de l'électrode de précipitation suivante, et que le premier bord latéral avant replié et le dernier bord latéral replié de chaque rangée sont fixés rigidement , latéralement sur lesdites barres au moyen d'un guide solidaire de chaque barre. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que chaque languette peut avoir la forme d'une équerre, c'est-à-dire comporter un bord coudé destiné à permettre un mouvement relatif limité en évitant simultanément un dépassement dudit mouvement et une séparation intempestive l'une de l'autre de deux électrodes de précipitation 71 18 é f* 0 9 2090236 adjacentes. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que toutes les électrodes de précipitation d'une rangée peuvent être accrochées les unes aux autres à 5 l'aide d'un bandeau métallique allongé, étroit et plat (placé de champ), traversant à la fois les bords latéraux repliés avant et arrière de chaque électrode de précipitation. Ce bandeau pouvant, de façon appropriée, être fixé à l'une desdites barres et traverser l'autre barreau dans une ouverture. 10 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait que le bandeau possède un certain nombre de découpes ou créneaux sur l'un de ses bords qui s'appuie sur le bord inférieur de l'ouverture non taraudée, lesdites découpes ou créneaux permettant un mouvement longitu-15 dinal relatif limité, mais en interdisant simultanément un dépassement de ce mouvement et une séparation intempestive l'une de l'autre de deux électrodes de précipitation adjacentes . 6. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé 20 par le fait que dans chaque rangée, les électrodes de précipitation sont accrochées les unes aux autres à l'aide d'une attache en forme de U couché fixée au bord latéral arrière replié et entourant le bord latéral avant replié de l'électrode de précipitation suivante, et que le premier bord latéral replié 25 de chaque rangée, comptés dans le sens de l'écoulement du gaz, sont fixés latéralement auxdites barres au moyen desdits guides, réalisés de préférence sous la forme d'une attache en forme de U couché fixée sur chaque barre. 7. Dispositif suivant l'une des revendications 1, 2, 30 3» 5 ou 6, caractérisé par le fait que les deux côtés opposés des poutres horizontales maintenant ensemble les parois latérales du séparateur électrique portent des traverses qui relient rigidement chacun desdits barreaux auxdites poutres horizontales ou, dans le cas où le séparateur électrique com-35 prend un certain nombre de groupes ou d'ensembles d'électrodes d'émission et d'électrodes de précipitation situés à une certaine distance les uns à la suite des autres dans la direction de l'écoulement du gaz et des dispositifs de choc associés,relient également un barreau d'un groupe avant à un 71 18680 10 2090236 barreau d'un groupe arrière dans le sens de l'écoulement du gaz.