Brevet FR2126068A1 — publié le 19721006

ta présente invention se rapporte à un séparateur électrostatique de poussières du type à passage horizontal comportant au moins un couloir défini entre des files de plaques de précipitation présentant des pliages le long de leurs bords verticaux, des électrodes émissives étant disposées dans le dit couloir. Les poussières entraSnées par le courant gazeux sont chargées d'électricité par les électrodes émissives et sont précipitées vers les plaques. Les poussières ainsi déposées sur ces plaques sont évacuées vers des trémies collectrices par frappage des plaques, opération qui est effectuée sans interruption du courant gazeux. Il peut alors se produire un réentrainement des poussières mises en suspension, d'où une réduction de l'efficacité de l'appareil. Par ailleurs, l'efficacité électrique du séparateur croit avec la quantité d'énergie mise en oeuvre entre les électrodes émissives et les plaques de précipitation, mais la valeur qu'il est possible de donner à cette énergie est limitée par le risque d'apparition d'un arc électrique. Il convient donc de rester au deçà de cette valeur limite avec une marge suffisante de sécurité. Or la valeur limite de l'énergie dépend directement de la constitution géométrique d'ensemble du séparateur électrostatique et plus particulièrement de la forme des plaques de précipitation. La présente invention a notamment pour objet un séparateur électrostatique de poussièrs dont l'agencement d'ensemble et la conformation des plaques de précipitation permettent d'obtenir une séparation des poussières avec un rendement élevé. Un séparateur électrostatique de poussières suivant llinven- tion est notamment caractérisé en ce que, par formage et groupage des plaques de précipitation, ou détermine des faces pratiquement équidistantes de certaines au moins des électrodes émissives, dif;es électrode s principales. Cette disposition permet de porter l'énergie mise en jeu à un niveau très élevé avant d'atteindre la limite de l'amorçage. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, les profils des plaques d'une même file forment des recoins qui constituent des zones inertes d'évacuation de poussièresOEn outre, grâce à ce profil, l'ensemble de plaques définit dans les couloirs d'écoulement des gaz des rétrécissements et des élargissements successifs. Un tel agencement permet d'une part, grâce aux recoins, d' éviter le ré-entranement des poussières au moment du secouage des plaques et d'autre part, grâce aux rétrécissements et élargissements successifs de section de provoquer des contractions et détentes de la veine gazeuse qui favorisent le processus de précipitation des poussières. -La présente invention a plus particulièrement pour objet une plaque de précipitation pour séparateurs électrostatiques de poussières, présentant un profil formant recoin le long de chacun de ses cités longitudinaux, cette plaque étant caractérisée en ce que chaque dit profil a, en section, une forme générale de losange incomplet ayant trois côtés successifs, tandis que le quatrième côté est supprimé pour former un accès vers ltintérieur du losange où se trouve définie une zone inerte de captation de poussières. De préférence une plaque de précipitation suivant l'invention a une partie centrale sensiblement plane et présente dans son ensemble, y compris les losanges, un plan de symétrie qui est perpendiculaire à la dite-partie centrale. Une forme d'exécution de l'invention est ci-après décrite, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe verticale longitudinale d' un séparateur électrostatique suivant l1invention la figure 2 est une vue partielle, à plus grande échelles de ce séparateur, en coupe horizontale suivant la ligne Il-Il de la figure 1 la figure 3 est une vue partielle en perspective d'une plaque de précipitation la figure 4 est une vue partielle analogue à la figure 2 mais à plus grande échelle, et montre plus particulièrement une extrémité d'entrée du courant d'air dans le séparateur électrostatique. On se référera d'abord aux figures 1 et 2 où l'on voit un séparateur électrostatique de poussières suivant l'invention lequel est adapté à eAtre parcouru par un écoulement d'un fluide gazeux suivant une direction horizontale (voir les flèches F de la figure 1). Chaque unité du séparateur se compose : d'un corps principal 10 en forme de caisson parallélépipédique ; d'un dispositif de secouage ou de frappage de tout type approprié ; et d'une trémie d'évacuation de poussières 12 placée en dessous dudit caisson 10. A la figure 2, le passage des gaz est défini par trois files de plaques verticales identiques et parallèles 15a, 15b et 15c formant deux couloirs d'écoulement 13 et 14. Chaque plaque 15 a une forme allongée verticalement et a une section horizontale dont la forme est plus particulièrement apparente à la figure 3. La plaque 15 a une partie centrale plane 16 et elle présente le long de ses deux bords verticaux, respectivement deux pliages 17. ta largeur de la partie centrale 16 est égale à environ le tiers de la largeur totale de la plaque. Les pliages 17 ont une configuration symétrique l'un de l'autre par rapport à un plan vertical perpendiculaire à la partie centrale 16 suivant la ligne verticale médiane de celui-ci. Chaque pliage 17 a, en section horizontale, une forme générale de losange incomplet ayant trois côtés successifs 18, 19, 20 tandis que le quatrième côté se trouve supprimé pour former un accès 21 vers l'intérieur du losange, où se trouve défini un recoin 22 constituant une zone inerte de séparation de poussières. On notera que la petite diagonale du losange est égale environ à un tiers de la largeur du couloir. On remarquera que l'arête verticale de jonction des faces 19 et 20 n'est pas vive mais est constituée par un méplat 23 de faible largeur. On remarquera également que le bord terminal de la face 20 présente un petit rebord 24 dirigé vers l'intérieur du losange. Chaque plaque 15 est fixée par ses deux extrémités, haute et basse, à un longeron supérieur 26 et à un longeron inférieur 27 lesquels sont communs à une même file de flaques (figure 1). On remarquera à la figure 2 que dans une même file de plaques 15, les plaques sont retournées une sur deux, c'est-à-dire une plaque à ses recoins 22 orientés vers un premier côté de la palissade constitué par la file de plaques, la deuxième a les siens orientés vers le deuxième côté de cette palissade. Par ailleurs toutes les files sont constituées de la meme façon et les plaques d'une file sont disposées exactement en face de celles de la file voisine et ceci plus particulièrement en sorte que lorsqu'une plaque a ses recoins 22 orientés vers la file voisine, la plaque située en face a également ses ouvertures 22 orientées vers elle, mais que, par contre, lorsqu'une plaque a ses recoins tournés vers l'extérieur, la plaque située en face a les siens également tournés vers l'extérieur. Comme on le voit, le couloir 13 est constitué par une succssion de rétrécissements et d'élargissements de section avec des parties de sectiqn constante et également des parties en forme de recoins. Le couloir 13 comporte à intervalles réguliers des places privilégiées 34 dont chacune est dotée de deux faces parallèles opposées 19 et 20 et également de deux autres faces parallèles opposées 20 et 19, l'ensemble de ces faces ayant une configuraticn analogue à celle de quatre côtés d'un hexagone dont les deux côtés manquants forment des ouvertures pour la circulation du fluide dans le couloir. Plus particulièrement, dans l'exemple représenté aux figures 3 et 4, l'angle que fait le côté 18 avec le plan 16 est voisin de 300 et, dans ces conditions, les emplacements hexagonaux 34 ont une configuration proche de celle d'un hexagone régulier. Ainsi qu'on le voit à la figure 2, le passage 14 est constitué d'une manière analogue à celle qui vient d'être décrite pour le passage 13. On remarquera aux figures 2 et 4 qu'à l'entrée des passages 13 et 14 sont disposés des écrans déflecteurs 35 et 36. Les écrans 35 sont disposés devant l'entrée des couloirs 13 et 14 de manière à en masquer une région centrale tandis que les écrans 36 sont disposés latéralement de manière à guider l'air vers les fentes que les écrans 35 laissent en regard des faces 20 pour le passage 13 et des faces 19 pour le passage 14. Les écrans 35 ont des bords 37 qui sont inclinés de manière à former avec les faces 19 ou 20 des plaques, des convergents. Les écrans 36 s'étendent, à peu de chose près, dans le prolongement d'une face 20 pour le couloir 13 et d'une face 19 pour le couloir 140 Une rangée d'électrodes verticales émissives 37 s'étend selon le plan moyen de chacun des couloirs 13 et 14. Les électrodes 37 d'une même rangée sont fixées par leurs extrémités haute et basse, à deux barres 38 et 39 respectivement. Les diverses électrodes 37 d'une même rangée sont équidistantes les unes des autres. A chaque emplacement hexagonal 34 est disposée en son centre une électrode dite électrode principale et désignée plus spécialement par 37a. Dans l'exemple représenté à la figure 2, outre ces électrodes principales 37a il est prévu des électrodes supplémentaires, plus spécialement désignées par 37b et occupant des posi tions intermédiaires par rapport à celles des électrodes principe les 37a. Plus particulièrement il est prévu deux électrodes 37b entre deux électrodes 37a consécutives. Chaque électrode 37b est avantageusement disposée en regard des nervures 25 c'est-à-dire disposée sensiblement en face de l'amorce des losanges. En fonctionnement, le gaz chargé de poussières s'écoule suivant les flèches F dans le passage constitué par les couloirs 13 et 14 tandis que les électrodes 37 sont mises sous tension négative de manière à émettre des électrons. Les poussières-en suspension dans le gaz se chargent d'électricité et se séparent du courant d'air principal pour venir se précipiter sur les plaques 15 grâce à l'action du champ électrique. A intervalles de temps réguliers et sans interruption du col- rant gazeux le dispositif de secouage ébranle les plaques de précipitation 15 de manière à faire tomber les poussières dans la trémie d'évacuation 12. On remarquera que les recoins 22 constituent des zones inertes de captation des poussières hors du courant gazeux, ce qui permet d'éviter le réentratnement des poussières au moment du secouage des plaques 15. On notera en outre que les diverses électrodes 37 occupent toutes une position en quelque sorte centrale par rapport aux surfaces des plaques 15. On appréciera en particulier à la figure 2 l'uniformité de la distance comprise entre chaque électrode 37 et les surfaces les plus voisines, ce qui assure un fonctionnement très régulier et stable permettant de développer une énergie élevé trique maximale sur les électrodes 37. On remarquera plus particulièrement que les électrodes 37a occupant les centres des emplacements hexagonaux 34 ont en faced'elles des surfaces 19 et 20 qui en sont toutes séparées par une même distance, tandis que les-électrodes supplémentaires 37b sont également séparées des surfaces de précipitation par une distance qui, sans être aussi uniforme que celle des électrodes 37a, présente une régularité encore très satisfaisante. Les contractions et détentes successives auxquelles est soumise la veine gazeuse suivant les flèches F, ceci grace aux convergents et divergents qui ont été décrits en référence à la figure 2, permettent de favoriser considérablement la précipitation des poussières vers les plaques 15. Dans l'exemple représenté il existe deux électrodes supplé mentaires 37b entre deux électrodes successives 37a mais on pourrait en prévoir soit moins, soit davantage suivant les conditions de réalisation. On comprendra que l'on pourrait obtenir des palissades telles que 15a, 15b et 15c au moyen de plaques 15 qui pourraient, individuellement, avoir une forme autre que celle qui est représentée à la figure 3 et ceci dans le cadre de l'invention. On appréciera que l'on peut prévoir toutes les plaques 15 de l'installation identiques les unes aux autres, ce qui constitue un avantage appréciable au point de vue d'une fabrication standardisée. Plus particulièrement les plaques 15 sont fabriquées par profilage de tôles planes. REVENDICATIONS la Séparateur électrostatique de poussières du type à passage horizontal comportant au moins un couloir défini entre des files de plaques de précipitation présentant des pliages le long de leurs bords verticaux, des électrodes émissives étant disposes dans le dit couloir, séparateur caractérisé en ce que les dits pliages déterminent des faces opposées équidistantes de certaines au moins des électrodes émissives, dites électrodes principales. 2. Séparateur électrostatique suivant la revendication--I, caractérisé en ce que les plaques de précipitation ont leurs lignes de jonction qui sont en regard d'une file à l'autre, tandis que les dites électrodes principales sont placées en face des dites lignes de jonction. 3. Séparateur électrostatique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les pliages des bords de plaques qui sont les plus voisins d'une électrode principale définissent quatre faces parallèles deux à deux équidistantes de la dite électrode. 4. Séparateur électrostatique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les dites quatre faces constituent quatre faces d'un prisme hexagonal incomplet dans lequel, à l'endroit des deux faces manquantes, se trouvent des ouvertures pour la circulation du fluide à dépoussiérer dans le dit couloir. 5. Séparateur électrostatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les pliages d'une meme file de plaques forment des recoins qui constituent des zones inertes de captation de poussières. 6. Séparateur électrostatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les pliages déterminent dans le couloir des rétrécissements et des élaRgissements successifs de la-section d' écoulement du fluide à dépoussiérer. 7. Séparateur électrostatique suivant la revendication 1, caractérisé par des moyens déflecteurs à l'entrée du couloir. 8. Séparateur électrostatique suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les dits moyens déflecteurs comportent un écran s'étendant sur la hauteur des plaques et présentant des bords verticaux inclinés qui forment des convergents avec les bords de plaques adjacents. 9. Séparateur électrostatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pliage d'une plaque de précipitation a, en section horizontale, une forme générale de losange incomplet ayant trois côtés successifs tandis que le quatrième côté est supprimé pour former un accès vers l'intérieur du losange où se trouve défini un recoin constituant une zone inerte de captation de poussières. 10. Séparateur électrostatique suivant la revendication 9 caractérisé en ce que la petite diagonale du dit losange est égale environ à un tiers de la largeur du couloir. 11.Séparateur électrostatique suivant la revendication 9 caractérisé en ce que la plaque de précipitation a une partie centrale plane sensiblement en prolongement d'un des plans diagonaux du losange. 12. Séparateur électrostatique suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le bord terminal du troisième côté du losange présente un petit rebord dirigé vers l'intérieur du losange. 13. Séparateur électrostatique suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la plaque de précipitation a une partie centrale sensiblement plane et présente dans son ensemble, y compris les losanges, un plan de symétrie qui-est perpendiculaire à la dite partie centrale. 14. Séparateur électrostatique suivant la revendication 13, caractérisé en ce que toutes les plaques de précipitation sont identiques, les plaques d'une même file ayant alternativement leurs recoins orientés tantôt d'un côté, tantôt de l'autre tandis que, d'une file à l'autre, les recoins sont tantôt tournés l'un vers l'autre, tantôt tournés l'un et l'autre vers l'extérieur. 15. Plaque de précipitation pour séparateur électrostatique de poussières présentant un profil formant recoin le long de chacun de ses côtés longitudinaux, caractérisée en ce que chaque dit profil a, en section, une forme générale de losange incomplet ayant trois sôtés successifs, tandis que le quatrième côté est supprimé pour former un accès vers l'intérieur du losange où se trouve définie une zone inerte de captation de poussières. 16. Plaque de précipitation suivant la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle a une partie centrale plane sensiblement en prolongement d'un des plans diagonaux du losange. 17. Plaque de précipitation suivant la revendication 16, caractérisée en ce que la largeur de la dite partie centrale est égale à environ le tiers de la largeur totale de la plaque. 18. Plaque de précipitation suivant la revendication 15, caractérisée en ce que le bord terminal du troisième côté du lo sange présente un petit rebord dirigé vers l'intérieur du losange. 19. Plaque de précipitation suivant la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle a une partie centrale sensiblement plane et présente dans son ensemble, y compris les losanges, un plan de symétrie qui est perpendiculaire à la dite partie centrale.