Brevet FR2065460A1 — publié le 19710730

Dans un dépoussiéreur électrostatique au type utilisé pour éliminer à l'échelle industrielle les matières finement divisées contenues dans les gaz issus de divers traitements et opérations industriels, on fait passer un courant de gaz chargé 5 dans un champ électrostatique qui est produit en maintenant un potentiel électrostatique ou un effluve de décharge à haute tension entre des électrodes appropriées. Une forme courante d'électrodes ionisantes comprend une série d'électrodes qui sont constituées par des éléments de grande longueur, flexi-10 blés, disposés verticalement, qu'on appellera dans, la suite des fils, et une série de plaques collectrices ou de précipitation plates, qui sont à un potentiel positif, ici au potentiel de la masse, l'appareil comprend plusieurs rangées de fils ionisants disposés dans des plans parallèles auxdites plaques 15 et alternant avec celles-ci, dans une disposition multicouche. les dépoussiéreurs du type décrit ci-dessus, sont affectés d'un inconvénient consistant en ce que les fils ne peuvent pas être maintenus immobiles. Ges fils tendent à osciller en groupe ou à vibrer individuellement, en se rapprochant et 20 s'éloignant des électrodes ou plaques de précipitation, ce qui provoque une variation de l'intervalle entre les plaques et les fils. Gette variation est fréquemment appelée dans cette technique "effet de champ oscillant". Oet effet peut être provoqué par l'impact du gaz qui circule dans le dépoussiéreur, 25 ou par les forces électromagnétiques ou électrostatiques qui se manifestent dans un dépoussiéreur électrostatique. Dans tous les cas, l'oscillation est indésirable parce que, en dehors de la variation des caractéristiques de champ électrostatique et électromagnétique, cette oscillation peut provoquer l'éclate-30 ment d'arcs entre les fils et les plaques, en entraînant une détérioration de l'une ou de chacune des deux catégories d'électrodes et, de ce fait, une forte diminution du rendement du dépoussiéreur. Le procédé le plus approprié pour éliminer l'effet de 35 champ oscillant décrit ci-desaus consiste à tendre le fil ionisant, par exemple par un poids attaché à l'extrémité inférieure du fil mais on a constaté que, même avec cette exten 70 37932 2 2065460 sion, il est sou-iaitable de prévoir en supplément un entretoi-sement des électrodes ionisantes dans les airections transversales à leur longueur. Les dispositifs utilisés dans la technique antérieure pour l'extension et 1'entretoisement des 5 électrodes ionisantes se sont révélés mal appropriés pour diverses raisons, qui sont entre autres, le prix de revient élevé et/ou la complication et la longue durée du montage. L'invention a donc pour objet un dépoussiéreur électrostatique comportant une série d'électrodes ionisantes qui 10 sont suspendues à un cadre par leurs extrémités supérieures, dépoussiéreur cai'actérisé en ce qu'il comprend des poids extenseurs attachés aux extrémités inférieures des électrodes pour tendre ces dernières. Les poids extenseurs sont maintenus espacés les uns des autres par des "barres d'alignement, de 15 grande longueur, qui s'engagent dans une ouverture intérieure des poids en y pénétrant par la face inférieure de ces derniers. L'utilisation de la grille d'alignement suivant l'invention, qui comprend les poids et les barres d'alignement verrouillés mutuellement apporte des avantages comparativement 20 aux constructions utiliséés antérieurement ; par exemple, les poids et la 6rille ne peuvent pas se déplacer indépendamment ; la quantité de matière mise en oeuvre est plus faible ; le montage de la grille suivant l'invention est considérablement simplifié comparativement aux dispositifs utilisés antérieu-25 rement. La description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, aonaés surtout à titre d'exemple, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces dessins, 30 - la figure 1 est une vue en perspective partiellement arrachée d'un dépoussiéreur électrostatique qui comprend la grille lestée suivant l'invention ; - la figure 2 est une vue de côté, à plus grande -échelle, en partie en coupe d'une partie d'une rangée de poids exten— 35 seurs construits conformément au principe de l'invention ; — la figure 3 est une vue en bout d'un poids extenseur représenté sur la figure 2 ; BAD ORIGJNAt 70 37932 3 20654*60 — la figure 4 est une vue en coupe à plus grande échelle d'un bossage de verrouillage d'un poids extenseur prise suivant la ligne 4-4 de la figure 2 ; et — la figure 5 est une vue de côté, à plus grande échel-5 le, en partie en coupe d'une autre forme de réalisation d'un poids extenseur construit suivant l'invention. Le dépoussiéreur électrostatique (figure 1) comprend un caisson ou enveloppe 10 qui comporte les habituelles parois latérales et l'habituelle paroi supérieure, ainsi que l*habi-10 tuelle entrée de gaz 12 par laquelle pénètrent les. gaz chargés • de la matière en particules qu'il s'agit de séparer par électricité statique. Une sortie de gaz épuré (non représentée) est prévue sur la face du caisson 10 qui est à l'opposé de l'entrée 12, pour laisser échapper les gaz d'où les particules 15 ont été éliminées. Une plaque perforée 14 formant diffuseur - est normalement disposée sur l'entrée de gaz pour assurer une répartition appropriée du gaz dans tout le volume du dépoussiéreur, Le caisson 10 est renforcé par les habituelles entretoises et contreventements pour stabiliser le dépoussiéreur vis-20 à-vis des forces horizontales qui peuvent éventuellement s'exercer sur lui. Des fils ionisants 20 pendent d'un dispositif ioniseur 22 qui est placé juste au-dessous du plafond 24 du caisson 10. Le dispositif ioniseur 2.2 est séparé du plafond 24 par une ma-25 tière isolante appropriée quelconque, qui est disposée entre ce dispositif et le plafond, de sorte que l'énergie électrique qui arrive d'une source dehaute tension (non représentée) peut être transmise au dispositif 22 sans mettre la caisse 10 sous tension. Les fils 20 sont répartis en une série de rangées al-30 longées 24» régulièrement espacées qui sont sensiblement parai leles au flux du gaz qui traverse le caisson 10. Les plaques verticales collectrices ou de précipitation 28, chargées positivement, sont disposées entre lés rangées 26 et mises à la masse sur le caisson 10. Les fils 20 sont chargés négativement 35 de manière à établir un champ électrostatique entre les plaques 28 qui constituent les-électrodes positives et les fils 20 qui constituent les électrodes négatives. Les extrémités 37932 4 2065460 inférieures des fils 20 sont situées légèrement au-dessous des extrémités inférieures des plaques 28, à une distance suffisante de ces dernières, pour ménager la place pour un cadre 29 de stabilisation des fils suivant l'invention. Le fond du caisson 10 est constitué par plusieurs trémies 30 qui comportent, comme dans la construction habituelle, des surfaces latérales inclinées vers le bas, destinées à recueillir les poussières ou autres matières en particules qui tombent des plaques 28. Ges plaques 28 sont munies des habituels marteaux (non représentés) .qui ont pour fonction de secouer les plaques pour faire tomber dans les trémies 30 la matière recueillie par ces plaques. Etant donné que l'invention a pour objet des moyens de stabilisation des fils ionisants 20 et que les autres éléments mentionnés plus haut sont bien connus dans la technique, • il ne sera pas nécessaire de donner une description plus complète de ces derniers éléments. Ainsi qu'on le décrira plus bas en détail, le cadre stabilisateur 29 comprend ; des poids extenseurs 32 suspendus à l'extrémité inférieure des fils 20 ; des barres 34 d'alignement des poids, qui s'étendent axialement le long des rangées 26 et qui se verrouillent positivement s.ur les poids extenseurs 32 de leurs rangées 26 respectives ; et des barres entretoises d'espacement 36 qui s'étendent transversalement aux rangées 26 et sont .fixées aux.barres 34. l'utilisation d'un cadre stabilisateur 26 tel que celui décrit ci-dessus réduit considérablement ou peut même éliminer entièrement l'effet de champ oscillant exercé par les électrodes ionisantes non stabilisées, ce qui entraîne un accroissement du rendement du dépoussiéruer ■ électrostatique. Chaque poids extenseur 32 comprend un corps principal 38, de forme allongée, qui présente en section la fo.rme générale d'une ogive dirigée vers le haut. Une fente 40 est creusée de chaque extrémité axiale du corps 38 vers l'intérieur et se termine en un point compris entre l'extrémité axiale correspondante et l'axe vertical médian du corps, comme représenté sur la figure 2. Chaque fente 40 s'étend suivant l'axe longi- 70 37932 5 2065460 tudinal du corps 38 et comprend une partie inférieure 42, à section de forme générale carrée, située à peu près au milieu entre les deux extrémités du corps 38 dans le sens vertical, et une partie supérieure 44, de section à peu près rectangulai-5 re, qui est orientée de manière que les grands côtés du rectangle joignent la partie 42 à la surface supérieure du corps 38. La longueur du petit côté de la partie 44 est inférieure à la longueur du côté supérieur de la partie 42, A l'extrémité la plus intérieure de la fente 40, l'extrémité supérieure de la 10 partie 42 est prolongée vers le haut par un évidement en tronc de cône circulaire droit pour former une portée 46. Dans la forme de réalisation représentée, la longueur du corps 38 et les dimensions de la fente 40 sont telles que deux fils 20 adjacents d'une rangée 26 puissent se loger respectivement dans ■£5 les deux fentes du corps et prendre appui dans les évidements ou prolongements des fentes 4u correspondantes de manière que, lorsqu'ils sont en appui sur les portées 46, les fils 20 soient parallèles entre eux et relativement immobilisés l'un par rapport à l'autre tant qu'ils n'ont pas été séparés de leurs por-20 tées. Les fils 20 sont munis, à leur extrémité inférieure, de viroles appropriées 48 qui se logent d-ans la partie inférieure 42 des fentes 40. L'extrémité supérieure de chaque virole 48 s'ap.uie sur sa portée 46. Chaque poids extenseur 32 comprend en outre un bossage 25 de verrouillage 50, de forme allongée, orienté axialement, présentant en section une forme générale rectangulaire, qui pend de la face inférieure du corps 38 et qui est situé au milieu entre les extrémités axiales de cette face inférieure. Le bossage 50 est traversé d'une fente ae verrouillage axiale 52 qui 30 comprend une partie supérieure 54 et une partie inférieure 56, qui présentent toutes deux en section une forme générale rectangulaire et qui sont toutes deux alignées axialement. Le côté transversal inférieur de la section de la partie 54 de la fente présente une longueur supérieure à la dimension transversale 35 du côté supérieur de la section de la partie 56, pour donner naissance à une épaulement 58 dans le plan commun à ces deux côtés. 8AD ORIGINAL 70 37932 6 2065460 Des barres d'alignement 34 s'étendent axialement le long des rangées 26, sensiblement dans le plan oe la surface inférieure des bossages 50.. les barres d'alignement 34 comprennent des parties 59 à profil en 0, qui sont espacées sur 5 leur longueur à intervalles réguliers qui correspondent à l'espacement des poids extenseurs 32 le long des rangées 26. la largeur de la barre 34, mesurée sur la base 60 des segments en 0 59 est telle que, dans l'ensemble final, cette base 60 s'appuie sur un épaulement 58. L'épaisseur de la base 60 est 10 inférieure à la largeur de la section de la partie 56 de la fente. Pour assembler le cadre stabilisateur 29, on procède de la façon suivante : on glisse la virole 48 d'un fil 20 dans la fente 40 correspondante du poids 32, jusqu'à ce que cette vi-15 rôle soit appuyée dans sa portée 46 correspondante ; on aligne la bax^re 34 sur les poids 32 de la rangée 26 correspondante de manière que les ailes 62 des segments en G 59 s'étendent dans une direction horizontale, transversale à l'axe longitudinal des poids 32, et on centre chaque segment en C 59 sur la fente 20 de verrouillage 52 correspondante ; on élève la barre 34 pour engager les segments en G 59 dans leurs fentes 52 respectives, lorsque la base 60 s'est engagée suffisamment de bas en haut dans la partie 56 de la fente (voir position "À" de la barre sur la figure 4), on tourne la barre 34 dans le sens descen-25 dant (voir position "B" de la figure 4), d'un angle d'environ 90° à partir de sa position initiale de centrage, puis on la pose sur les épaulements 58 des fentes de sorte que les ailes 62 des segments en C sont ainsi dirigées vers le bas. Après avoir solidarisé les poids 32 de chaque rangée 30 26 au moyen de la barre 34 correspondante, on met les barres entretoises d'espacement 36 en position et on les fixe aux barres 34 par boulonage ou soudage sur place, pour stabiliser de cette manière les rangées 26 les unes par rapport aux.au-tres. Il convient de remarquer qu'il n'est pas nécessaire 35 d'utiliser pour une rangée 26 une barre 34 unique qui s'étend sur toute la longueur de chaque rangée 26, mais qu'on peut'au contraire utiliser deux ou plus de deux barres 34 dans une même rangée 26. SAD ORfGlAtAL 70 37932 7 2065460 La figure 5 montre une autre forme de réalisation d'un poids extenseur 32' suivant l'invention. Etant donné que cette variante ressemble de -urès près au poids 32 décrit plus haut, on a désigné les éléments identiques par les mêmes numéros de 5 références tandis que les éléments analogues sont désignés par des références suivies de l'indice prime ('). La principale différence de,structure entre le poids 32! et le poids 32 réside dans le fait que le poids 32' comporte deux bosEages de verrouillage espacés 50' au lieu d'un seul 10 bossage de verrouillage 50. Chaque bossage 50' se prolonge axialement vers l'intérieur en partant d'une extrémité axiale du poids 32' et les extrémités intérieures des bossages 50 sont espacées axialement l'une de l'autre. Les bossages espacés 50' dorment au poids 32' une plus grande stabilité en rotation dans 15 le cas de rupture de l'un des fils 20 qui portent un poids 32'. Les bossages 50' sont percés de fentes axiales de verrouillage 52' de sorte que l'assemblage d'un cadre stabilisateur 29 utilisant les poids 32' est sensiblement analogue à l'assemblage du cadre décrit plus haut à propos aes poids 32. Les barres 20 d'alignement 34 peuvent comporter des segments en 0 59 dont chacun encadre les ceux bossages 50 de' chaque poids ou au contraire un segment en C 59 pour chaque bossage 50. Une caractéristique importante de l'invention consiste dans la construction particulière des poids 32, qui simplifie 25 l'assemblage de ces'poids aux fils 20 et aux barres ae verrouillage 34. En appliquant les principes de l'invention l'homme de l'art peut obtenir la caractéristique mentionnée ci-dessus en apportant des modifications à la forme préférée de réalisation de l'invention qui a été décrite ci-dessus ; par exemple, les 30 poids 32 peuvent être d'une construction telle que chaque poids soit supporté par un seul"fil 20 ou au contraire par trois ou plus de trois fils 20, en remplacement des deux fils 20 de la forme de réalisation représentée ; les rangées 26 ne sont pas nécessairement orientées dans une direction parallèle à l'écou-35 lement du gaz mais elles peuvent au contraire être disposées perpendiculairement ou obliquement par rapport à cet écoulement; dans certains conditions de fonctionnement, on peut se. dispenser 70 37932 8 2065460 des barres entretoises d'espacement 36 ; les fentes des poids et la section de ces poids peuvent être différentes de celles qui ont été décrites. 37932 9 2065460 HETBJLICAIEWa Dépoussiéreur électrostatique comprenant des électrodes ionisantes suspendues par leurs extrémités supérieures à un cadre, ce dépoussiéreur étant caractérisé en ce qu'il comprend des poids extenseurs attachés aux extrémités inférieures des électrodes pour tendre ces dernières, les poids étant maintenus espacés les uns des autres par des barres d'alignement des poids, de grande longueur, qui s'engagent dans une ouverture intérieure des poids en y pénétrant par la face inférieure de ces derniers. Dépoussiéreur électrostatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque barre d'alignement présente des butées qui font corps avec elle et qui sont placées à l'extérieur des surfaces externes desdits poids, contre les faces de ces poids qui sont en regard de ces butées. Dépoussiéreur électrostatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les côtés ae chaque barre d'alignement sont placés à très faible distance d'une partie des surfaces latérales des ouvertures des poids, de manière à limiter les déplacements latéraux de la barre d'alignement par rapport aux poids. Dépoussiéreur électrostatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque ouverture comprend une fente ouverte à sa partie inférieure, qui communique avec une chmabre de plus grande largeur transversale. Dépoussiéreur électrostatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un bossage de verrouillage pend à l'extrémité inférieure de chaque poids et que ladite ouverture est formée exclusivement dans ce bossage de verrouillage. Dépoussiéreur électrostatique suivant la revendication 5, caractérisé en ce que laaite ouverture est constituée par une fente qui s'ouvre à sa partie inférieure et qui communique avec une chambre de plus grande largeur transversale BAD ORIGINAL 70 37932 10 2065460 de manière à former un épaulement à l'intersection entre cette fente et cette chambre, cet épaulement étant une configuration qui permet d'y appuyer la partie de la barre d'alignement qui peut s'engager dans ladite ouverture. 5 7. Dépoussiéreur électrostatique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les poids sont dispersés en plusieurs rangées et en ce que chaque barre d'alignement s'étend dans l'axe de sa rangée respective. 10 8. Dépoussiéreur électrostatique suivant la revendication 7» caractérisé en ce que des moyens d'entretoisement transversaux relient au moins deux rangées et que ces moyens sont fixés rigidement aux barres d'alignement desdites rangées. ôao orig{Nal