Brevet FR2132468A1 — publié le 19721117

L1invention concerne les collecteurs de poussière filtrants et des perfectionnements apportés à ces appareils ou s'y rapportant. Différents types de collecteurs de poussière 5 ont été proposés et sont largement en usage, spécialement pour la prévention de la pollution atmosphérique. Par exemple des collecteurs mécaniques de poussière tels que des cyclones, des nettoyeurs à Venturi et autres du même genre, et des collecteurs de poussière électriques utilisant l'ionisation des particules 10 de poussière entrainées, et en outre les filtres à sacs et autres sont maintenant largement utilisés dans différentes industries pour purifier les milieux gazeux^tels qu'une atmosphère polluéef en éliminant les particules de poussière qui y sont contenues. Sntré autres, le collecteur à poussière filtrant 15 comportant un filtre ayant de préférence la forme d'un tissu filtrant, d'un réseau de fil métallique fin et autres, est très avantageusement utilisé en raison de sa structure très simple et aussi de la grande efficacité de son fonctionnement, spécialement pour l'élimination des très fines particules de poussière 20 contenues dans le milieu gazeux à purifier. Si l'on prolonge le fonctionnement de ces collecteurs de poussière filtrants, les particules de poussière collectées s'accumulent sur la surface filtrante elle-même sous forme d'un gâteau de filtre, de sorte que les pores du filtre sont essentiellement colmatés ce qui 25 augmente les pertes de pression causées par la filtration. Afin d'éviter ces pertes de pression qui donnent lieu à me réduction sensible du rendement du filtre, on pratique fréquemment un nettoyage des pores colmatés du filtre par application d'un soufflage mécanique, de préférence à intervalles réguliers. Ou, en 30 variante, on devra opérer un changement régulier du filtre par un nouveau. Ce changement de filtre n'est pas seulement coûteux à exécuter, mais encore l'opération de filtrage doit être interrompue pendant cet échange. Afin d'éviter cette difficulté, on a déjà pro-35 posé de secouer mécaniquement le filtre, de préférence à intervalles réguliers, pour chasser les particules accumulées dans ce filtre. En variante, on utilise fréquemment, dan3 la technique courante, l'application de jets d'air puisés, ou de courants d'air, agissant sur le filtre dsias le même tut. 40 Ces techniques courantes présentent vol défaut 72 11978 2 2132468 commun qui réside en ce que les filtres sont soumis à des efforts locaux importants qui s'y appliquent presque toujours d'une façon répétée, ce qui réduit considérablement la longévité de ces filtres. 5 l'objet principal de l'invention est donc de réaliser un collecteur de poussière filtrant qui fonctionne réellement sans provoquer d'efforts importants, localisés et répétés sur le filtre lui-même, et capable d'éliminer les particules de poussière accumulées d'une façon efficace pour éviter la réduc-10 tion du rendemant du filtre ciui serait autrement possible, et qui offre cet avantage d'augmenter la durée de vie du filtre. Dans ce but, le collecteur de poussière filtrant est caractérisé en ce qu'il comporte un certain nombre d'électrodes repoussant la poussière,posées dans le voisinage immédiat 15 de l'élément filtrant, ou qui sont même incorporées dans cet élément, ces électrodes étant adaptées pour être ^nergisées par un courant monophasé ou par un courant alternatif multipliasé à haute intensité. Suivant l'invention, les courants gazeux entraînant les particules de poussière et qui doivent en conséquence 20 être -purifiés, passent normalement et préalablement dans un réseau d'une pluralité de rangées d'électrodes ionisantes; chaque électrode d'une des paires est reliée électriquement à une source de haute tension en courant continu pendant que l'autre électrode de chaque paire est mise à la terre, de façon à donner une charge 25 électrique ou à ioniser les particules de poussière entraînées. Ensuite les particules ainsi ionisées passent en commun avec les courants gazeux qui les entraînent dans un filtre qui sépare les particules de ces courants, de sorte qu'une partie essentielle des particules ainsi séparées se dépose sur la surface amont du 30 filtre. les courants gazeux ainsi purifiés sont évacués par les orifices de sortie du caisson du collecteur de poussière. Avec la poursuite de l'opération de filtrage, la quantité de particules de poussière séparées et déposées augmente également et finalement constitue un gâteau sur le filtre, de 35 sorte que la perte de pression va augmenter proportionnellement et l'efficacité du filtre diminuera de la même façon. Pour éviter ces inconvénients, on énergisera les électrodes répulsives, de préférence à intervalles réguliers convenablement choisis, ou lorsqu'on aura détecté une chute de pression d'une certain? va-40 leur déterminée du coté aval, de façon à impartir une tension 72 11978 3 2132468 alternative élevée qui sera de préférence multiphasée ou mieux encore triphasée, comme on le décrira plus complètement ci-après. De cette façon, le gâteau de filtre est séparé par un procédé électro-dynamique pour régénérer l'efficacité du filtre dont les 5 pores, ou les mailles fines avaient été colmatées. Quand le gâteau de filtre est tombé, les électrodes répulsives sont de nouveau désénergisées. Si l'on applique une tension multiphasée et de préférence triphasée à haute intensité, les électrodes répulsi-10 ves sont énergisées successivement par les différentes phases ce qui assure un effet de vagues progressif. Il y a lieu de noter que l'effet d'ionisation des particules de poussière tel qu'il est obtenu au cours du passage du courant gazeux dans le réseau ionisant, et tel qu'il 15 s'est maintenu au cours du passage de ce réseau vers le filtre mécanique est réalisé plug spécialement dans des conditions telles que les molécules de gaz sont ionisées et s'attachent sur toutes les surfaces des particules de poussière qui se comportent comme si elles ne formaient qu'une molécule ionisée unique. 20 Quand les circonstances le demandent, le réseau d'électrodes ionisantes peut être remplacé par une ou des unités électriques collectrices de poussière. De cette façon, les particules les plus grossières de la: poussière sont captées par le ou les collecteurs électriques, pendant que les particules fines 25 peuvent être collectées sur le filtre mécanique, et sont alors soumises à la répulsion électrodynamique lors de 1*énergisation des électrodes répulsives après qu'elles se seront déposées sur les parois filtrantes du filtre mécanique. Dans un mode de réalisation recommandé de 1' 30 invention, la tension alternative à haute tension peut être appliquée sous la forme d'impulsions. Dans certains cas, le milieu gazeux à purifier peut porter une charge préalable suffisante pour rendre superflues les électrodes ionisantes. Par exemple, les gaz d'échap-35 pement d'un four électrique prévu pour la fabrication de ferro-alliages contient du ferro-silicium ou/et une matière analogue sous formes de particules de poussière qui sont suffisamment ionisées sans passer préalablement dans la chambre ionisante, réalisée au moyen de paires d'espaces ionisants. Dans ce cas 40 par suite, les gaz pollués peuvent être traités par passage 72 11978 2132468 direct dans le filtre monté de façon à coopérer avec les électrodes répulsives à action électrodynamique, comme il sera décrit plus loin. La préionisation est réalisée dans ce cas sous l'effet des organes d'induction placés dans le four. 5 Un phénomène similaire peut se rencontrer quand on traite les fumées d'une chaudière. On considère que la préionisation des particules de poussière est réaliséesous l'effet de la température élevée régnant dans le foyer de la chaudière. L'air pollué sortant d'un broyeur mécanique peut 10 présenter aussi le type ci-dessus de préionisation de particules de poussière qui serait alors causée par l'électricité dégagée par le frottement. Quand le milieu gazeux à purifier contient une grande quantité de pollens de certaines plantes vivantes, tels 15 que des pollens de pin, les particules peuvent être suffisamment ionisées pour être traitées directement sur le filtre préparé pour coopérer avec les électrodes répulsives. Ces électrodes répulsives peuvent être alimentées continuellement en haute tension alternative au lieu de 20 l'être de façon intermittente et de préférence régulière, afin d'éviter essentiellement la formation d'un gâteau sur le filtre qui peut être non-conducteur et diélectrique. De cette manière, on peut éviter complètement la formation néfaste du gâteau de filtre, et les pores filtrants peuvent être à peu près constam-25 ment maintenus propres et sans obstacles, de façon à assurer -un rendement opérationnel encore augmenté. Dans ce cas, le voltage peut être diminué jusque 70 fo ou environ de la valeur normale qui est adoptée en cas de fourniture de haute tension alternative intermittente et régulière. 30 Une application préliminaire d'environ 1 000 à 2 000 volts alternatifs peut être, si nécessaire, envoyée aux électrodes répulsives en avance sur l'application principale de la tension alternative régulière que l'on prendra en considération. 35 Quand une série d'électrodes répulsives pour la poussière reçoit un voltage haute tension monophasé, il s' établit un champ électrique alternatif, chaque fois entre deux éléments successifs des électrodes, champ dont la section maximun de changement se trouve sur la ligne des centres entre 40 las électrode? -a général, chacune des? particules se déplace 72! 11978 2132468 le long de lignes de force suivant le mode d'oscillation de l'alternance de la fréquence. En conséquence les particules sont soumises à l'influence combinée de la force en coulomb ainsi engendrée et de la force centrifuge dans laquelle différents 5 degrés sont déterminés par la position qu'occupe à un instant donné la particule le long de la ligne de force. Gomme la force résultante qui s'établit à proximité de l'électrode répulsive est plus intense sous l'effet substantiel de la force en coulomb la force répulsive produite devient plus forte. D'autre part en 10 un point intermédiaire près du point central entre les deux électrodes, les deux types de forces composantes sont toutes deux essentiellement efficaces de sorte que la force répulsive et la force résultante que l'on obtient deviennent plus faibles. De toute façon en appliquant une tension dont l'intensité soit 15 convenablement choisie telle que 10 000 à 15 000 volts par exemple, le gâteau déposé peut être efficacement éliminé du filtre en surmontant l'influence du flux de gaz que l'on traite et la force de cohésion entre les particules constituant le gâteau. Comme on l'a dit plus haut le filtre peut réaliser la sé-20 paration des particules de poussière polluantes et du milieu gazeux, et le champ électrique assure la suppression de la formation du gâteau sur le filtre lui-même. Comme on l'a dit, la haute tension alternative monophasée envoyée aux électrodes répulsives peut être utilisée 25 sous forme d'impulsions. De cette façon, la plus grande partie de 1'énergie alternative peut être utilisée d'une façon marquée de façon à améliorer le rendement de l'opération. Quand on alimente les électrodes répulsives avec une tension alternative multiphasée convenablement choisie, 30 il peut s'établir une transmission de force agissant dans le sens de la phase; cette force peut être-définie comme l'effet progressif de vague. l'invention sera mieux comprise en regard de la description suivante et des dessins annexés représentant un 35 exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : - la figure 1 est une coupe latérale d'un premier exemple de réalisation de l'invention, - La figure 2 est une vue schématique agrandie d'une partie de la figui- 1 40 - Tr: f^ - : i; nr\ dvsoTHmm0 -qchén^tiçue du 72 11978 6 2132468 câblage électrique d'une source de tension triphasée, avec les électrodes répulsives qui sont employées dans les figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue semblable à la figure 5 1, illustrant toutefois une modification du mode de réalisation de la figure 1. - Les figures 5 et 7 représentent respectivement de : vues en coupe partielles, illustrant trois dispositifs différents d'arrangement mutuel entre les électrodes répulsives et un filtre 10 coopérant avec elles, - La figure 8 est une vue semblable à la figure 1, illustrant, toutefois, encore une autre modification de celle que représente la figure 4, - La figure 9 est une vue schématique, en coupe, 15 partielle, d'une combinaison d'un filtre et d'électrodes répulsives représentant une modification de la partie correspondante des modèles précédents, dessinée et disposée pour réaliser une surface filtrante plus grande que les précédentes, - La figure 10, est xme vue semblable à la figure 20 1 et montre une vue schématique en coupe d'un second modèle de réalisation de l'invention, - La figure 11, est une représentation schématique d'un diagramme de cablage électrique montrant une source d'alimentation en haute tension et une série d'électrodes répul- 25 sives, - La figure 12, est un diagramme des phases montrant les pulsations de tension alternative dans le cas du dispositif que montre la figure 11, - Les figures 13 à 15 représente trois diagram-30 mes différents de la centrode idéale d'une particule quand elle est soumise à un champ à haute tension alternative monophasé, un champ à haute tension alternative à impulsions, et un champ à haute tension triphasée, - La figure 16, est un modèle schématique d'une ter sion 35 monophasée et par impulsions que l'on peut utiliser dans l'invention. Le premier modèle de réalisation de l'invention est décrit ci-dessous en détail avec référence aux figures 1 et •> 9 40 La référence 100 indique un caisson ^tanche et 72 11978 7 2132468 rigide de l'appareil suivant l'invention comportant un orifice d'entrée 5 et un orifice de sortie 6, représentés seulement schématiquement. Une flèche "A" indique la direction d'écoulement du courant gazeux qui doit être soumis au traitement de collecte 5 des poussières pendant son passage dans le caisson 100. Une seconde flèche "B" représente la direction de l'écoulement du gaz purifié sortant du caisson 100. Deux barres électrodes ionisantes 1 et 1' sont suspendues à l'intérieur du caisson et à une certaine distance 10 de l'orifice d'entrée au moyen d'un organe de suspension approprié, non figuré, ces organes pouvant être constitués par des barres de suspension ou des barres supports, fixées aux parois du caisson 100. la suspension, de préférence de l'électrode, supérieure 1, peut se faire à partir du plafond du caisson, et 15 le support, de préférence de l'électrode inférieure 11, peut être fait à partir de la paroi inférieure du caisson et sous la forme d*entretoises supports. Ou, en variante, les électrodes en forme de barres 1 et 1 ' peuvent être portées par leurs deux extrémités en 20 étant fixées rigidement par les parois avant et arrière du caisson 100, bien que cette disposition ne soit pas illustrée. Dans ce cas, ces électrodes ont essentiellement la forme de poutres fornant pont. S'il est nécessaire, le nombre des électrodes peut être augmenté d'une manière importante pour que l'effet ionisant 25 soit réalisé dans une mesure satisfaisante. Deux points 1a et 1a* sont représentés pour montrer la position où l'on peut ajouter deux électrodes supplémentaires pour montrer schématiquement cette possibilité. Du fait que l'on prévoit ces électrodes ioni-30 santés 1, 1' et éventuellement d'autres électrodes la» la1 etc. la partie principale 2 de l'intérieur du caisson 100 peut agir comme chambre ionisante. A l'intérieur et à une certaine distance de l'orifice de sortie 6, il est prévu une clais filtrante 3 qui peut être constituée par une toile de nylon, de fibre de verre, 35 d'amiante ou autre, et qui est fixée par sa périphérie sur les parois du caisson 100 de façon qu'elle se trouve sur le passage des gaz qui doivent être purifiés. Ce filtre peut être fait d'un réseau de fil d'acier inoxydable fin. la toile ou le réseau de fil métallique 3 peut être recouvert d'une matière filtrante 40 spécialement choisie. Une rer-géc- reitrio:' :-'= s él.ôo'irodes 72 11978 8 2132468 répulsives est disposée en lignes horizontales et parallèles; chacune de ces "barres électrodes 4 est logée dans une gaine isolante 4' (figure 2), ses deux extrémités étant portées rigidement par les parois avant et arrière du caisson d'une manière 5 qui n'est pas illustrée. Ces gaines isolantes servent à empêcher le contact direct des particules de poussière entrainées par les courants gazeux avec les électrodes 4. Le tissu ou réseau filtrant 3 est enroulé en zig-zag en contact avec les gaines 4' comme il est illustré. 10 Bien que ce ne soit pas illustré, l'orifice de sortie 6 est raccordé par une conduite non figurée, avec l'entrée d'un ventilateur ou d'une machine aspirante analogue. Le caisson 100 présente à sa partie inférieure une section en forme de trémie qui est garnie à son extrémité ' 15 inférieure d'un sas de vidange 8. Comme le montre schématiquement la figure 5, ces électrodes 4 sont reliées électriquement, successivement, avec les conducteurs des trois phases "B." , "T" , "S" , d'une \ alimentation 9 de courant triphasé à haute tension. 20 Séparément, ou en plus, du ventilateur d'évacu ation, un ventilateur de poussée peut être relié par sa propre conduite à l'orifice-d'entrée du caisson 100. Le fonctionnement de l'appareil tel qu'il est illustré et décrit est le suivant : 25 Les courants gazeux contenant de la poussière sont envoyés par l'orifice d'entrée 5 dans l'intérieur du caisson 100 du fait qu'on a mis en route un ventilateur, ou les deux, qui ne sont pas figurés. L'électrode 1 agit comme électrode à décharge et peut être reliée à un courant continu à haute tension 30 comme il est illustré. Dans le même sens, l'électrode opposée l1 peut être mise à la terre suivant l'illustration. Si l'on a monté plus d'une paire d'électrodes ionisantes, celles-ci sont formées alternativement en électrodes à décharge et électrodes de terre. Quand les courants gazeux introduits passent entre 35 les paires d'électrodes soumises à une décharge ou à haute tension, et d'électrode mise à la terre, les particules de poussière qui y sont contenues sont chargées électriquement et arrivent après être passées dans l'espace ionisant 2 à la section de filtrage qui contient le filtre 3 qui sépare les gaz des particules de 40 poussière. Le gaz ainsi purifié sort par l'orifice de sertie 6. 72 11978 9 2132468 Avec la poursuite de l'opération de purification, les particules de poussière séparées s'accumulent sur la surface intérieure du filtre 3, offrant ainsi une résistance progressivement croissante au passage des courants gazeux qui 5 traversent. Quand cette résistance à l'écoulement a atteint une certaine valeur déterminée, les électrodes 4 sont reliées manuellement, ou automatiquement, en manoeuvrant un interrupteur prévu à cet effet aux conducteurs des trois phases "B.", "S", et "ï" du circuit d'alimentation en courant alternatif, comme on l'a dit 10 brièvement ci-dessus. Quand on fournira à ces électrodes 4, successivement, les phases de courant, les particules de poussière accumulées seront repoussées du filtre 3 par les forces électrodynamiques ainsi induites et la résistance à 1* écoulement retrou— 15 vera sa valeur normale. Quand la résistance à l'écoulement a été ainsi rétablie, un organe de contrôle usuel, non figuré, est actionné et la fourniture de tension aux électrodes s'arrête. Comme organe de contrôle, on peut comprendre un dispositif usuel répondant à la pression d'un fluide qui est monté en aval du 20 filtre et des électrodes 3, 4 et 4' , et qui utilise la chute de pression dans l'espace 100a, ce dispositif n'étant pas figuré. les particules de poussière repoussées électro-dynamiquement du filtre 3 s'accumulent dans la trémie 7 et sont ensuite évacuées par ouverture du sas de vidange 8. 25 Quand on doit traiter des courants gazeux con tenant des particules de poussière qui ont été précédemment chargées électroniquement à un degré satisfaisant, on peut supprimer dans l'appareillage l'espace ou la section ionisante, y compris les électrodes ionisantes 1 et 1' ou autres. 30 Suivant l'expérience acquise dans la pratique, on peut traiter des courants gazeux s'écoulant à une vitesse de 1 m/sec mesurée à l'endroit du filtre 3, et entrainant des particules de pierre fines de 30 microns en moyenne, jusqu'à ce que l'épaisseur de la couche de particules filtrées qui s'accumule 35 se monte à environ 5 mm. Ensuite les électrodes répulsives 4 ont été alimentées successivement par les trois phases du courant alternatif à 14,5 kv , pendant 30 secondes. Dans ces conditions, on a observé que les particules de poussière accumulées étaient sensiblement toutes repoussées électrodynamiquement et que la 40 pression dans la chambre 100a pouvait être ainsi ramenée à sa 72 11978 2132468 valeur initiale. Quand les connexions électriques des électrodes répulsives 4 avec les trois phases du circuit alternatif d'alimentation sont réalisées de la façon illustrée dans la figure 3, 5 les particules de poussière chargées sont soumises à une force électrodynamique de répulsion provoquée par le champ alternatif, ainsi qu'à une force de transport provoquée par les ondes progressives, en plus de la force de gravité qui leur est inhérente. En conséquence ces particules sont entrainées vers le 10 bas par l'effet combiné des forces agissantes. Quand on envoie aux électrodes 4 un courant alternatif monophasé au lieu de courant triphasé, la force d' entrainement vers le bas baissera considérablement, mais l'application de ce courant suffira si la dimension des particules 15 est relativement grande. Dans un appareil suivant l'invention, les particules de poussière séparées du courant gazeux que l'on purifie sont d'abord accumulées sur la toile ou le réseau filtrant 3 ; elles sont ainsi amenées à une sorte d'état cohérent, de sorte qu'il est plus facile de les faire descendre qu'autre-20 ment. Ira figure 4 montre une modification du montage précédent. Dans cette variante, les organes filtrants sont disposés en deux étages successifs, le premier étage, ou étage amont, est dessiné et établi de façon à capter les particules 25 grossières, et le second étage, ou étage aval, est dessiné et établi de façon à capter les particules fines. Dans ce cas, les filtres du premier étage ont naturellement des pores ou mailles plus grossières que celles du second étage. Comme le premier et le second étage remplissent une fonction similaire, on a utilisé 30 les mêmes chiffres références respectifs pour faciliter la comparaison ; s'il est nécessaire, le nombre des étages de filtrage pourra être encore augmenté. Dans les modèles d'exécution précédents, les particules de poussière chargées électriquement, contenues dans 35 le milieu gazeux sont filtrées et la masse des particules ainsi séparées qui s'est accumulée progressivement sur le filtre en est repoussée électrodynamiquement en envoyant une tension alternative dans les électrodes répulsives 4 comme il est décrit ci-dessus, et ainsi, il ne se produit aucune vibration ou impul-40 sion mécanique, et naturellement il n'y a pas à arrêter aucunement 72 11978 ii 2132468 l'opération de filtrage. En conséquence il est facile de se rendre compte que l'opération de collecte de la poussière et l'opération d'enlèvement des particules de poussière accumulées peuvent être accomplies simultanément, ce qui représente 5 évidemment un remarquable progrès dans la technique. Par exemple, si l'on utilise un filtre à sac usuel, la vitesse apparente de filtrage ne peut être poussée au-dessus de 2 cm/sec,ou environ. Mais au contraire si l'on utilise l'appareil filtrant suivant l'invention en réalisant 10 les nouveaux principes de l'invention on a observé, suivant l'expérience pratique acquise, que la vitesse de filtration peut être poussée à dix fois, et fréquemment à 50 fois, la vitesse couramment admise ainsi, on peut aller jusqu'à 30 cm/sec et même 1 m/sec ce qui représente une valeur remarquable très 15 au-dessus de ce qui est admis par les personnes compétentes. Dans les appareils décrits ci-dessus, les électrodes électriquement répulsives 4 sont recouvertes chacune d'une gaine isolante 4' de sorte que si les particules chargées sont amenées en contact seulement avec ces gaines, elles ne le 20 seront pas avec les électrodes elles-mêmes. Grâce à ce moyen, les particules de poussière chargées ne pourront perdre leur charge électrique et pourront conserver leur état de charge pendant une durée prolongée. Ainsi elles pourront être soumises aux forces de répulsion électrodynamiques après un laps de 25 temps éventuellement très long dans l'état où elles se trouvent accumulées d'une façon cohérente sur le filtre. De plus il y a lieu de remarquer que l'on peut traiter également et successivement des particules même conductrices. 30 Si on le désire, les électrodes répulsives peuvent être divisées en deux groupes dont un est alimenté en courant triphasé pendant que l'autre est chargé en courant monophasé. Dans les figures 5 à 7, on voit trois variantes 35 de disposition des électrodes répulsives 4 pour les particules de poussière par rapport âu filtre 3 . Dans la figure 5, les électrodes 4 sont disposées sur le front du filtre 3 à une courte distance déterminée. Dans la figure 6, ces électrodes 4 sont complètement incorporées dans 2e filtre 3= Dans la figure 40 7, les électrodes 4 sont disposées dive 72 11978 12 2Î 32468 La figure 8 montre encore une autre variante de l'exécution où. les électrodes 1» 1', 1a 1a* ont été supprimées et où un groupe d'électrodes à décharge, sous forme de fils ou de barres 101 sont disposées en deux étages successifs et en groupes correspondants, pendant que deux électrodes 101' collectrices de la poussière en forme de plateaux sont disposées de façon correspondante et opposée à ces électrodes de décharge, comme dans les étages de collecteurs de poussière électriques courants. Les électrodes à décharge 101 sont reliées électriquement par leurs propres conduc- . teurs qui ne sont pas figurés, au pôle positif d'un courant continu à haute tension, pendant que les électrodes en plateaux 101' sont mises à la terre, ce qui n'est pas illustré. Quand les courants gazeux passent entre ces étages collecteurs de poussière électriques, on ne peut collecter, comme il est courant, que les particules de poussière les plus grossières, pendant que les particules plus fines et chargées électriquement peuvent être envoyées et filtrées sur le filtre comme ci-dessus et sont efficacement repoussées électrodynamiquement, quand on énergise les électrodes 4 comme ci-dessus, après s'être accumulées sur la surface intérieure du filtre. Gomme d'habitude, les électrodes collectrices 101' sont montées de façon à être soumises périodiquement à des secousses mécaniques, d'une façon connue, pour que les particules accumulées s'en séparent et tombent vers le bas vers l'orifice du sas de vidange 8 par la trémie 7. En pareil cas, les particules fines collectées dont les dimensions sont de quelques microns ou moins, s'échappent et sont réentraînées par le flux de gaz. Dans la présente modification au contraire, ces fines particules peuvent être efficacement captées par filtrage et être repoussées électrodynamiquement dans l'unité 3,4 , comme il ressort de la description ci-dessus faite en corrélation avec les figures 1 à 7. - La figure 9 montre une modification de l'unité 3,4. Dans ce cas, le filtre 3 est disposé sur un tracé vertical en zigzag, pour augmenter la surface géniale de filtrage. En correspondance, le dispositif est modifié de façon à représenter dans son ensemble une disposition en zig-zag, étroitement proche du filtre 3. - La figure 10 montre un second type d'exécution de 1'invention. Dans ce mode de réalisation, où l'on n'a pas représenté le caisson de l'appareil pour plus de commodité, une série de flèches 11 11978 13 2132468 parallèles A1 représente la direction générale des courants gazeu? à purifier. La référence 21 indique schématiquement deux électrodes à décharge posées à une distance mutuelle choisie, appropriée, et sur un rang horizontal. Les électrodes collectrices 5 de poussière 22 sont posées de façon à correspondre verticalement avec les électrodes à décharge respectives 21. Bien qu'elles soient représentées schématiquement seulement, chacune de ces électrodes 22 porte à ses deux extrémités,des saillies en forme de flasques,dirigées dans la direction de l'entrée du gaz, bien 10 que cet orifice d'entrée ait été supprimé dans la figure pour la rendre plus simple. La distance effective réciproque entré ces deux électrodes 22 est choisie de façon qu'elle soit pratiquement égale à la largeur d'efficacité horizontale de l'électrode 22. Naturellement, le nombre des électrodes 21 et 22 illustré, est 15 donné à titre d'exemple et peut être augmenté jusqu'à un nombre quelconque approprié, bien que ce ne soit pas illustré. Ces électrodes collectives 22 sont dngposées en une rangée horizontale comme il est illustré. Chaque paire verticale d'électrodes 21 et 22 constitue une unité "a"collectrice de poussière. 20 Trois unités collstrices "b" indiquées à titre d'illustration seulement sont disposées à un étage supplémentaire en aval et sur une rangée horizontale. Les unités "a" du premier étage sont disposées en quinconce par rapport à celles du second étage "b" et sont constituées d'une électrode à décharge 21 et d'une 25 électrode collectrice 22 disposées d'une façon similaire à ce qui est décrit plus haut. La réf érence 24 désigne deux tissus ou réseaux filtrants disposés face à face et parallèles, semblables à ceux qui sont désignés par 3 dans le modèle d'exécution précédent. Chacun de ces filtres 24 est placé à une certaine distance des 30 unités collectrices "a" ou "b" et couvrent toute la surface de la coupe transversale du passage du flux gazeux. Une série d'électrodes 23 répulsives est placée directement derrière le filtre afférent 24 et ces électrodes 23» sont de même nature en ce qui concerne leur fonction électrique 35 que les électrodes figurées en 4 précédemment. Ces électrodes 23 peuvent être incorporées dans le filtre 24 comme dans la figure 6. Les références 5 et 6 désignent des générateurs d'impulsions semblables dont les pôles négatifs sont reliés électriquement avec les électrodes supérieures 23 alternativement, 40 pendant que les pôles positifs sont mis à la terre comme il est 72 11978 14 2132468 illustré. Bien que ce détail ne soit pas illustré, les électrodes inférieures 23 sont de même raccordées avec les générateurs d'impulsions. 5 Quand il est envoyé une impulsion électrique, chaque paire d'électrodes 22 et 23 créera un champ électrique. Quand un gaz pollué sera envoyé, par un ventilateur ou une machine d'alimentation en gaz similaire, non figurée»par l'orifice d'entrée non figuré, 3ês particules de poussière de 10 grande dimensions qui y sont contenues sont collectées par les électrodes collectrices qu'elles viendront frapper. Les particules de poussière plus fines, qui n'ont pas été captées par les électrodes collectrices 22, mais qui ont été chargées électriquement au cours de leur passage dans les 15 unités a seront captées par le tissu filtrant ou le réseau à mailles fines 24, ces particules ayant été entraînées par le courant gazeux qui s'écoule vers le haut (figure 10) et se déposent ensuite sur la surface inférieure de ce filtre mécanique 24, tout en conservant leur charge électriqua Quand ces particules filtrées 20 et déposées ont été accumulées dans une certaine mesure, on détecter0., en aval du filtre mécanique, une perte de pression produite par cette accumulation : on utilisera alors un signal d'information pour mettre en route une commande électrique non figurée pour fermer un interrupteur électrique fixé à chacun des' 25 générateurs d'impulsions 25 et 26, et qui est indiqué schématiquement en raison du fait qu'il est d'un modèle bien connu. Les générateurs d'impulsions 25 et 26 à haute tension sont ainsi mis en service et les électrodes répulsives pour la poussière reçoivent des impulsions à haute tension de ces générateurs. Comme on le" 30 voit, ces électrodes 23 sont reliées alternativement avec les générateurs 25 et 26. De cette façon, il est établi des champs électriques à impulsions de façon intermittente entre les électrodes collectrices 24 d'une part et les électrodes répulsives 23 d'autre part, afin de créer des forces répulsives 35 correspondantes sur les particules de poussière accumulées sur le filtre 24. Il y a lieu de noter que la connexion électrique relative au filtre inférieur 24 a été supprimée sur la figure pour la rendre plus simple. Par ce moyen, les particules accumulées sont chassées périodiquement des filtres mécaniques respec-40 tifs 24 d'une façon plus nette et plus énergique qu'autrement, 72 11978 15— 2132468 quand les ondes sinusoïdes de haute tension alternative sont envoyées sur les électrodes répulsives 23. Quand on utilise deux générateurs d'impulsions séparés 25 et 26 on peut alimenter alternativement deux groupes 5 d'électrodes répulsives 23 en impulsions à haute tension, ce qui permettra d'augmenter sensiblement l'effet désiré d'enlèvement des particules accumulées. Dans l'exemple d'exécution illustré par la figure 10, le filtre mécanique 24 combiné avec les électrodes répulsives 23, est placé en aval de chacun des 10 premier et second étage des unités collectrices de poussière "a" et "b". Toutefois, si nécessaire, ce filtre 24 en commun avec électrodes répulsives 23 afférentes, peut être placé seulement-en aval du second étage des unités collectrices "b" de poussière. Comme on le voit d'après ce qui précède, les 15 électrodes collectrices de poussière 22 chargées positivement comme il est bien connu, sont placées essentiellement en opposition avec une série d'électrodes répulsives 23 qui sonb chargées négativement donnant ainsi la possibilité d'augmenter 1 'efficacit du travail électrique de l'ensemble du dispositif et de diminuer 20 1 * enc ombrement. la figure 11 montre un câblage reliant la source d La figure 13 représente le schéma d'électrodes , 35 donné à titre d'exemple et le trajet d'une particule de poussière quand elle est soumise à un champ électrique à haute tension monophasée tel qu'il apparaît quand on énergise me série d1 él'ectrodcv; répulsives dont on a figuré à titre d'exemple une paire 104 et 10!%, Dans ce cas, la centrode de la particule est montrée 40 sur son parcours idéal, ce parcours lâér.':. n' -rr-ex-h pas influence p: 72 11978 16.- 2132468 la présence d'autres électrodes adjacentes du même type. Ce genre d'idéalisation sera appliqué aux cas illustrés dans les figures 14 et 15. Dans le cas de la figure 14, les électrodes 5 répulsives 102 et 103 sont énergisées avec une tension alternative morophasée par impulsions à haute tension. Dans la figure 16, les électrodes 106 à 108 sont alimentées en haute tension triphasée. D'après ces représentations schématiques illustrées 10 par les figures 13 à 15, une force répulsive se dirigeant de la droite vers la gauche à peu près horizontalement est appliquée électrodynamiquement aux différentes particules de poussière. Il s'agit là naturellement de représentations symboliques et schématiques, et en pratique il se produira des collisions entre les 15 particules de poussière et autres. Mais on considère que la création d'une force électrodynamique principale répulsive peut être'facilement comprise. Les conditions expérimentales détaillées ressortiront d'après le tableau ci-contre. 20 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à 1* exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté et à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. IJO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TABLEAU : DONNEES EXPERIMENTALES Symbole Unités M.K.S. PL distance mutuelle des électrodes (m) R Rayon de l'électrode (m) XI Valeur initiale le long de l'axe des X (m) YI Valeur initiale le long de l'axe des Y (m) N Position de potentiel électrique zéro (m) VI Pointe d'impulsion (élect. 1) (v) V2 Pointe d'impulsion (élect. 2) (y) Q Charge d'une particule (coulomb) H Unité de l'échelle des temps (sec) AT Retard entre V1 et V2 (sec) Impulsions alternatives Triphasé Monophasé Monophasé 1.0 x 10 -2 1.0 x 10 -1 1 .0 x 10 -4 1.0 x 10' -2 1 .0 x 10' -2 1.0. x 10"10 0.5 x 10~5 -10 1.0 x 10 0.6 x 10~2 0.5 x 10""2 0.5 x 10~2 0.2 x 10"2 0.2 x 10~2 0.2 x 10 -2 1.0 x 10 -1 1.0 x 10' -1 4.0 X 105 1.0 x 103 1.0 x 10^ 1.0 x 10^ 1 .0 X 10' -4 1.0 x 10 -4 2.0 x 10' -3 *«4 vO - 00 5.0 x 10"14 5.0 x 10~14 5.0 x 10"14 K* UJ NJ -fc* O 00 11 12 13 14 15 TABLEAU : DONNEES EXPERIMENTALES Symbole TPI Période d'impulsion TP2 Longueur de l1 impulsion ET Coefficient de viscosité D M Unités M.K.S. (sec) (sec) (n sec/m ) Diamètre des particules (m) Masse des particules (kg) Impulsions alternatives Triphasé 1.83 x 10 v-5 -5 1.4 x 10 1.5 x 10' -12 Monophasé Monophasé 4.0 x 10 -3 1.0 x 10"5 1.83 x 10"5 1.83 x 1G~5 1.4 x 10~5 1.4 x 10~5 1.5 x 10""12 1.5 x 10~12 K> vO --4 00 05 if a 4 ï 10^ sm2 7t f t ■ f=50°° hO uj K) 4> O 00 72 11978 19— 2132468 REVENDICATIONS 1°) Collecteur de poussière filtrant, caractérisé en ce qu'il comprend un certain nombre d'électrodes répulsives, repoussant la poussière, montées dans le voisinage immédiat de 1 ' élément fil-, 5 trant, et étant susceptibles d'être alimentées en haute tension alternative monophasée ou triphasée. 2°) Collecteur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un caisson étanche comportant us orifice d'entrée et un orifice de sortie, ce caisson renfermant des* 10 paires d'électrodes ionisantes dont certaines sont reliées à un courant continu à haute tension, tandis que les autres sont mise à la terre, un écran filtrant étant placé en travers du trajet du gaz à dépoussiérer. 3°) Collecteur conforme à la revendication 2, caracté-15 risé en ce que le caisson comporte un fond troncônique pourvu à sa base d'un sas de vidange. 4°) Collecteur canferme à l'une quelconque des revendications de 1 à 3, caractérisé en ce que l'écran filtrant est ccosbitué par une toile de nylon, de fibre de verre, d'amiante ou autre,cet 20 écran étant fixé par sa périphérie sur la paroi interne du caisson, de façon à séparer son volume intérieur en deux chambres. 5°) Collecteur conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que l'écran filtrant est constitué de réseaux de fils d'acier inoxydable, la toile ou réseau de fils métalliques étant 25 recouverte d'un matériau filtrant. - 6°) Collecteur conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que l'écran est placé perpendiculairement au trajet du gaz, cet écran étant ondulé et comportant dans chacune de ses ondes, une électrode répulsive, lesdites électrodes étant disposées en 30 lignes horizontales et parallèles et étant entourées chacune d'une gaine isolante évitant le contact direct des particules de poussière avec les électrodes. 7°) Collecteur conforme à l'une quelconque des revendications de 1 à 6, caractérisé en ce que les électrodes répulsives 35 situées au voisinage de l'écran filtrantr sont reliées manuellement ou automatiquement,par un interrupteur, à un circuit d'alimentation, en courant alternatif pour que les particules de poussière accumulées sur le filtre, soient repoussées par les forces électro-dyna-miques produites par les électrodes répulsives» 72 11978 20.- 2132468 8°) Collecteur conforme à l'une quelconque des revendications de 1 à 7, caractérisé en ce que le caisson comporte deux étages de filtrage constitué par deux écrans filtrant placés à distance l'un de l'autre, l'écran situé CJ en amont captant les particules grossières, tandis que le second étage ou étage aval, capte les particules fines. 9°)Collecteur corfbrme à la revendication 8, caractérisé en ce que chaque écran filtrant est équipé d'électrodes répulsives. •JO 10°) Collecteur conforme à l'une quelconque des revendications de 1 à 9, caractérisé en ce que les électrodes répulsives sont divisées en deux groupes dont l'un est alimenté en courant triphasé alors que l'atre est alimenté en courant monophasé. ■|5 11°) Collecteur corfcrme à l'une quelconque des revendications de 1 à 10, caractérisé en ce que les électrodes répulsives sont situées en amont ou en aval de l'écran filtrant ou incorporées directement dans celui-ci. 12°) Collecteur conforme à l'une quelconque des 20 revendications de 1 à 11, caractérisé en ce que les électrodes ionisantes sont remplacées par un groupe d'électrodes à décharge se présentant sous la forme de fils ou de barres disposées en deux étages successifs et en groupe correspondant, deux électrodes collectrices de la poussière en forme de plateaux étant 25 disposés de façon correspondante et opposée à ces électrodes de décharge, lesquelles sont reliées électriquement au pôle positif d'un courant continu à haute tension, pendant que les électrodes en forme de plateau sont mise à la terre. 13°) Collecteur conforme à la revendication 12, 30 caractérisé en ce que les é.ectrodes collectrices de poussière, en forme de plateaux, sont soumises périodiquement à des secousses mécaniques. 14°) Collecteur conforme à l'une quelconque des revendications de 1 à 13, caractérisé en ce que le caisson est 35 équipé à l'entrée, d'un ventilateur et à sa sortie d'un dispositif d'aspiration.