Brevet FR2128688A1 — publié le 19721020

L'accumulation de particules de matière transportées par un courant: de gaz, par exemple, sur la surface d'un agent filtrant, réduit de manière gênante itécoulement-de ce gaz dans l'appareil de filtrage. Les procédés antérieurs de nettoyage des filtres consistaient à diriger un jet de gaz à grande vitesse sur la surface encrassée du filtre, à agiter mécaniquement des éléments tubulaires de filtrage, ou à soumettre le filtre à un courant de gaz de sens inverse, de manière à repousser la matière accumulée sur la surface du filtre. Ces procédés nécessitaient, pour diriger des jets de nettoyage sur la surface du filtre ou pour agiter les sacs de filtrage par des vibrations mécaniques des appareils compliqués et pouvaient endommager l'équipement du fait des variations de courant et de la fatigue imposées à l'agent filtrant.De nombreux dispositifs de nettoyage par courant d'air inverse comportent des conduits de dérivation et des valves comateux conçus pour permettre au flux gazeux d'atteindre la capacité maximale de l'appareil et de bloquer périodiquement la circulation par une intervention manuelle ou un mécanisme de commutation complexe. Dans d'autres dispositifs de nettoyage par courant inverse, un courant d'air propre à haute pression est injecté à la sortie des sacs de filtrage. Ces dispositifs du dernier type nécessitent une source séparée d'air à haute pression, un tube de récupération pour chaque sac et diverses valves complexes disposées de manière à provoquer le déclenchement séquentiel et rapide des jets d'air à haute pression. L'invention concerne un appareil de filtrage qui comporte plusieurs chambres de filtrage dans lesquelles l'agent filtrant, perméable aux fluides , se trouve sur la trajectoire du courant du fluide. Un distributeur fluidique dirige un courant principal de fluide pollué vers plusieurs sorties donnant chacune dans une chambre de filtrage. Le distributeur fluidique comprend un dispositif de déflexion du courant de fluide vers une chambre unique de filtrage de manière à permettre le nettoyage d'une autre chambre. Un circuit d'horloge commande le dispositif de déflexion de manière que l'agent filtrant soit nettoyé périodiquement. Dans 11 appareil selon l'invention, la déflexion du courant principal provoque , en plus de la flexion de l'agent filtrant dans la chambre de filtrage, un retour du fluide dans ce courant principal et, par conséquent, fait traverser l'agent filtrant par un courant de fluide de sens inverse. L'invention concerne donc un appareil de nettoyage de la surface d'un filtre en tissu perméable aux gaz, sans mise en oeuvre de mécanismes agitateurs compliqués ni de jets d'air. Le distributeur oriente le courant de fluide pollué sans élément mobile et peut être actionnée rapidement par la commande d'horloge. En cas de passage de particules hautement explosives, l'absence de frottement entre des surfaces élimine le risque d'étincelles et augmente considérablement la sécurité de fonctionnement de l'appareil de filtrage. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et représentant l'appareil de filtrage, partiellement en coupe, et partiellement en élévation. L'appareil de filtrage de l'invention, représenté sur le dessin, comporte une grande armoire il étanche à l'air et comprenant plusieurs chambres 15 séparées par des cloisons 15. Ces dernières assurent l'étanchéité des chambres 15 entre elles de manière que la pression et le courant pneumatique du fluide pollué puissent varier dans chaque chambre indépendamment du courant et de la pression d'une autre chambre 13. Chaque compartiment ou chambre 15 comporte une partie inférieure 17 de forme clonique, dans laquelle une entrée 19 permet l'accès du fluide pollué et une ouverture inférieure 21 le déchargement des produits-polluants ou des particules dans un récipient ou dans une trémie (non représenté). Cette ouverture 21 comporte une vanne qui peut être du type à ailette rotative 25, ce type permettant le déchargement des poussières tout en maintenant constante la pression à l'intérieur de la chambre 15. L'entrée 19 débouche sur une extrémité d'un filtre 24 situé à l'intérieur de cette chambre 13. Une sortie 55 communique. avec l'autre extrémité du filtre 24. Une grande ouverture d'accès à chaque chambre est équipée d'une porte pivotante 25 pouvant être bloquée en position fermée par un dispositif classique de verrouillage pour pression. Une cloison transversale 27 percée de plusieurs ouvertures 29 sur lesquelles sont fixées les extrémités ouvertes de longs sacs de filtrage 51 sépare la partie inférieure d'une partie supérieure de la chambre 15. Un collecteur d'air propre 33 placé au-dessus de la cloison ou plaque de séparation 27 débouche dans un conduit de sortie 35 branché sur la chambre. Les sacs de filtrage 31 sont suspendus au toit de la chambre 15, par leur extrémité supérieure fermée, au moyen de fixations souples 96. Chacun des sacs 31, de forme cylindrique et allongée, est tissé en matière adaptée pour laisser passer un gaz ou l'air mais qui interdit le passage des éléments polluants. Une partie de la matière transportée est aspirée par le courant d'air contre la face interne ou côté intérieur de l'agent filtrant 24 et tend à en obstruer les pores. Les particules solides ôtées du gaz par les sacs 31 tombent dans la partie conique 17 et sont évacuées de la chambre 13 par la vanne rotative 23. Un courant d'alimentation#en fluide pollué pénètre dans le distributeur fluidique 37 par un conduit 39 et par un organe d'injection ou buse 41. Une chambre de commande 43 située immédiatement après la buse 41 comprend des parois latérales 45 qui divergent graduellement en direction de l'aval et qui sont situées suffisamment près du courant d'alimentation pour que ce dernier soit en contact avec chacune de ces parois 45. Deux conduits de sortie 47 et 48 communiquent avec l'extrémité aval de la chambre de commande 43, par les côtés opposés d'un diviseur de courant 49.Ces conduits 47 et 48 sont parcourus par le courant d'alimentation et sont délimités par les prolongements des parois 45 et des parois divergentes du diviseur 49 en forme de V. Chacun des conduits de sortie des différents distributeurs fluidiques 37 est relié à l'orifice d'entrée d'une chambre de filtrage 13. Chacune des buses 41 est reliée à un conduit dtalimenta- tion 57, lui-même relié à une source de fluide pollué sous pres sion. Une soufflante 59 est constituée d'une hélice, enfermée dans un carter moulé de forme arrondie et entraînée par un moteur; cette soufflante 59 est calculée de manière à délivrer une quantité de fluide suffisante sous une pression convenable, pour maintenir le courant d'alimentation. Le distributeur fluidique 37 comporte un dispositif de déflexion du courant d'alimentationdans les conduits de sortie 47 et 48. Ce dispositif comprend des orifices de commande 51 et 52 percés l'un en face de l'autre dans les parois 45 et communiquant avec la chambre de commande. Chacun des orifices 51 et 52 est relié à une vanne 55, 55. L'ouverture d'une vanne 53 ou 55 provoque un courant de fluide de commande passant par les orifices 51 ou 52. Le fluide de commande, tel que l'air ambiant, ou gaz inerte, est sous une pression permettant son aspiration dans le courant d'alimentation et une déviation de ce dernier. Au cours du fonctionnement du distributeur fluidique 37, le fluide pollué sous pression entre constamment dans la chambre de commande 43 par la buse 41. Lorsque les deux vannes 53 et 55 sont fermées, le courant sortant de la buse 41 se dirige vers le sommet du diviseur de courant 49. son passage dans la chambre de commande le divise au moyen du fractionneur ou diviseur 49, en deux parties égales s'écoulant par les conduits de sortie 47 et 48. L'ouverture de la vanne 53, provoque l'aspiration du fluide de commande par l'orifice 51 dans la chambre de commande. Cette aspiration entraine une déflexion du courant principal qui s'éloigne de l'orifice dégagé 51 ou se rapproche de l'orifice fermé 52. Dans ce cas, le vide provoqué par l'entraSnement du fluide dans le courant principal entrasse la formation d'un courant d'air qui passe par l'ofifice de commande ouvert 51 et qui augmente la pression de l'air sur ce côté du courant principal par rapport au côté opposé; de ce fait, ce courant principal oigne/caté de l'orifice ouvert 51 vers le côté de ltorifice fermé 52. Inversement, quand la vanne 55 est ouverte et la vanne 53 fermée, un courant d'air se forme dans l'orifice de commande 52 et dévie le courant principal vers l'autre conduit de sortie 47. La déflexion du courant principal vers une paroi latérale 45 lui permet de maintenir efficacement sa direction d'écoulement du fait de l'effet de retenue. Ce dernier est dQ à un effet de bord qui existe entre le courant et une paroi et qui se produit quand le courant principal passe plus près d'une paroi que d'une autre. Dans ce cas, le courant entrasse plus facilement le fluide situé entre lui et la paroi rapprochée que le fluide situé vers la paroi éloignée. De ce fait, la pression qui existe dans la région située entre le courant et la paroi rapprochée est inférieure à celle existant entre ce courant et la paroi éloignée. Cette différence de pression s'établit de part et d'autre du courant et tend à le dévier et à le maintenir contre la paroi rapprochée. Plus le courant est dévié vers cette paroi, plus il entraîne l'air se trouvant dans cette région et plus la pression diminue. Ce mouvement se renforce de lui-même et le courant tend à maintenir sa direction d'écoulement Quand le courant principal s'écoule par le conduit 47, la diminution de pression de l'autre conduit 48 attire le fluide. Il en résulte que de llécoulement/l'air dans les sacs 51 de l'appareil de filtrage change de sens. Le mouvement de va-et-vient du courant d'alimentation entre les chambres de filtrage 13 provoque un dégonflement et un gonflement des sacs 31 entraînant la chute des. poussières déposées sur la face interne. Un organe de commande 61 pouvant être un solénoide, un diaphragme, du type à ressort ou tout autre organe de commande classique, qu'il soit électrique, fluidique, mécanique, pneumati- que ou hydraulique déclenche l'ouverture et la fermeture des vannes 53 et 55 conformément avec l'alimentation en énergie. Une commande ou circuit d'horloge 63 permet, par coopération avec 1 t organe de commande 61, la régulation de l'alimentation en énergie de ce dernier de manière à ouvrir et fermer périodiquement les vannes 53 et 55. Les commandes étant classiques, elles ne sont pas décrites en détail . La commande d'horloge 63 agit séquentielle #ent sur les vannes 55 et 55 afin infléchir l'agent filtrant 24 selon que chacune de ces dernières est ouverte et fermée et de le débarrasser de la poussière. Dans le cas d'un circuit d'horloge électrique 63 agissant sur une bobine de commande 61, un organe 65 de commande par impulsions émet un signal électrique qui excite et désexcite la bobine 61 afin d'ouvrir et de fermer les vannes 53 et 55. Le signal en crénaux émis par l'organe 65 de commande provoque l'ouverture de l'une des vannes 53 ou 55 pendant un temps suffisamment long pour dévier le courant principal. Dans ce cas, une partie importante du fluide est déviée vers l'un des conduits de sortie 47 ou 48 et au moins une partie du fluide passant dans l'autre conduit 47 ou 48 est attirée dans le courant principal.La vanne 53 ou 55, en position ouverte, est ensuite fermée pendant un temps suffisamment long pour permettre au courant principal de revenir en position de fonctionnement normal, dans lequel le fluide s'écoul en ties égales dans chacun des conduits 47 et 48. Chaque vanne 53 et 55 est ouverte deux rois ou plus afin de nettoyer l'agent filtrant 24 avant de mettre en oeuvre l'écoulement normal. Une minuterie 67 corrige les impulsions du signal en-oyé à la bobine de commande 61 afin de réguler la durée de la période pendant laquelle chacune des vannes 53 et 55 est reliée au circuit de commande 63 pour être actionnée. La minuterie 67 ouvre le circuit, après que l'agent filtrant a été infléchi, un nombre prédéterminé de fois afin d'assurer son nettoyage. Un commutateur 69 à séquence ou à gradins est inclus dans le circuit d'horloge 63 pour transmettre séquentiellement un signal d'excitation à plusieurs vannes 53 et 55. Une fois qu'une vanne 53 a été actionnée un nombre prédéterminé de fois, un contact à gradins se déplace vers un des autres contacts, chacun d'eux étant relié à l'une des électro-vannes 53 et 55. Un circuit retardateur 71 du signal de sortie peut astre mis en oeuvre afin de laisser un intervalle de temps entre le déclenchement de chacune des vannes 53 et 55, pendant lequel aucune de ces vannes ne fonctionne. En cours de fonctionnement, la déflexion d'un courant principal permet d'infléchir l'agent filtrant 24 et de nettoyer une chambre 13. Ensuite la commande d'horloge 63 actionne une autre des vannes 53 et 55 afin d'effectuer le nettoyage d'une autre chambre 13. De cette manière, une seule commande d'horloge 63 permet d'effectuer le nettoyage de plusieurs chambres dwil- trage 13. Il va de soi que de nombreusés- modification-s peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. s 1 - Appareil de filtrage, camactérisé par plusieurs chambres de filtrage dont l'agent filtrant perméable au fluide est placé sur le parcours d'écoulement du fluide, un distributeur fluidique comportant un organe d'injection d'un courant principal de fluide pollué et au moins deux conduits de sortie qui communiquent chacun avec une chambre de filtrage, ledit distributeur étant équipé d'un dispositif capable de provoquer la déflexion du courant principal vers l'une des chambres de filtrage afin d'infléchir l'agent filtrant d'une autre de ces chambres. 2 - Appareil de filtrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits conduits sont positionnés par rapport audit organe d'injection de manière à entraîner le fluide afin de le faire sortir d'une chambre quand le courant principal s'écoule vers une autre chambre. Si - Appareil de filtrage, selon la revendication 1, caractérisé par une commande d'horloge actionnant le dispositif de déflexion afin d'effectuer un nettoyage périodique de l'agent filtrant. 4 - Appareil de filtrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit distributeur fluidique comprend une chambre de commande placée en aval dudit organe d'injection, un diviseur du courant d'écoulement situé entre lesdits conduits de sortie, ladite chambre de commande comportant une paroi divergente faisant face au diviseur et délimitent avec ce dernier au moins partiellement lesdits conduits de sortie, cette paroi divergente étant placée par rapport à l'organe d'injectnon de manière à créer un effet de bord entre le courant principal et elle-même. 5 - Appareil de filtrage selon la revendication 1 caractérisé en ce quebadite cambre de filtrage comporte une entrée du courant de fluide pollué qui communique avec une surface de l'agent filtrant, une sortie du fluide nettoyé qui communique avec l'autre surface de cet agent filtrant et une ouverture d'é- vacuation des produits polluants. 6 - Appareil de filtrage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'agent filtrant est constitué de plusieurs sacs suspendus dans chaque chambre. 7 - Appareil de filtrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de déflexion comporte des orifices d injection d'un fluide de commande dans ladite chambre de commande afin de dévier le courant principal. 8 - Appareil de filtrage selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits orifices injectent le fluide de commande sous une pression assurant son aspiration dans le courant principal et la déflexion de ce dernier. 9 - Appareil de filtrage selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits orifices sont équipés de vannes permettant leur ouverture et leur fermeture afin de dévier le courant principal. 70 -Appareil de filtrage selon la revendication 9, caractérisé par une commande d'horloge provoquant l'ouverture et la fermeture séquentielle desdites vannes. 11 - Appareil de filtrage selon la revendication 10, caractérisé par un organe de commande d'ouverture et de fermeture desdites vannes, du type correspondant à l'alimentation en énergie utilisée. 1% -Appareil de filtrage selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite commande d'horloge envoie un signal sous forme d'impulsions audit organe de commande desdites vannes afin d'en provoquer l'ouverture et la fermeture.