Brevet FR2203666A1 — publié le 19740517

fla présente invention concerne un séparateur par voie humide destiné au dépoussiérage des gaz, constitué d'une chambre de centrifugation sensiblement cylindrique comportant une entrée de gaz tangentielle, une sortie de gaz située à une certaine distance de l'entrée dans le sens axial et une paroi intérieure humectée par liquide d'où se détachent des surfaces de guidage sensiblement annulaires qui sont disposées dans la zone axiale de 1' entrée de gaz tangentielle. Dans un tel dépoussiéreur par voie humide, les particules de poussière et les aérosols sont interceptés dans un voile d'eau continu.Ce voile d'eau se forme à l'endroit où le gaz débouche tangentiellement dans la chambre de centrifugation cylindrique. tour assurer la continuité et la régularité du voile d'eau le long de l'entrée de gaz tangentielle il est prévu des surfaces de guidage de préférence de forme annulaire disposées perpendiculairemeXnt à l'axe de la chambre de centrifugation sur la paroi intérieure de cette dernière. Ces surfaces de guidage empêchent le liquide de mouillage d'être refoulé rapidement hors de la zone de l'entrée de gaz tangentielle et augmentent ainsi la concentration du liquide tout en maintenant à un niveau relativement faible la consommation en liquide. Lorsque, dans une chambre de centrifugation verticale, l'entrée de gaz est disposée dans la partie inférieure de la chambre tandis que, par contre, l'entrée du liquide de mouillage et la sortie de gaz sont disposées dans la partie supérieure, le dépoussiérage s'effectue par procédé dit à contre-courant l'écoulement ascendant des gaz dans la chambre de centrifugation peut empêcher le liquide de s'écouler vers le bas ou tout au moins entra#ner avec lui des gouttes de liquide dans la sortie de gaz. Ce danger est d'autant plus grand que la vitesse des gaz est élevée, y compris la vitesse à l'entrée tangentielle. 'expérience a montré que le débit du gaz dans un tel dépoussiéreur par voie humide est limité à une vitesse axiale de j à 4 mètres par seconde.Ceci détermine également la dimension et le prix de revient du séparateur. Dans le but d'éviter cette limitation il est proposé selon l'invention de faire circuler en courants parallèles le gaz et le liquide dans le dépoussiéreur par voie humide. A cet effet, il est proposé par l'invention de disposer à une extrémité axiale de la chambre de centrifugation l'entrée de gaz avec les surfaces de guidage ainsi qu'au moins une conduite d'arrivée pour le liquide de mouillage et, à l'autre extrénité axiale de la chambre de centrifugation, la sortie de gaz ainsi qu'une sortie de liquide. Xa séparation du liquide chargé d impuretés et du gaz dépoussiéré peut s'effectuer soit dans un séparateur de liquide indépendant soit à l'intérieur de la chambre de centrifugation elle#meAme. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure 1 représente en coupe longitudinale la partie supérieure d'un dépoussiéreur par voie humide sans élément teur de liquide de rinçage la figure 2 est une coupe transversale effectuée suivant la ligne I-I de la figure 1 la figure 3 est une coupe transversale effectuée suivant la ligne Il - Il de la figure 1 la figure 4 représente en projection oblique et partiellement en coupe longitudinale le même dépoussiéreur par voie humide, avec son élément séparateur de liquide de balayage. Par l'entrée tangentielle 1 le gaz arrive dans la chambre de centrifugation cylindrique a qui est obturée à son extrémité supérieure par le couvercle 3. me liquide de mouillage est introduit horizontalement en 4, dans le voisinage du couvercle 3, à l'intérieur de la chambre de centrifugation. Dans la zone de l'entrée de gaz tangentielle sont montées sur la paroi intérieure de la chambre de centrifugation des surfaces de guidage annulaire 5 et 5'. le liquide est pulvérisé en petites gouttes sous l'action du gaz arrivant à grande vitesse, ces gouttelettes formant un voile d'eau vertical 6.Le gaz qui est obligé de traverser cet écran d'eau est purifié par les gouttelettes qui se déplacent plus lentement. es surfaces annulaires ont pour rôle de ralentir l'écoulement du liquide vers le bas et de provoquer par là-même une augmentation de la concentration du liquide dans la zone de l'entrée de gaz tangentielle, la consommation en liquide restant faible. Les anneaux 5 sont interrompus à l'emplacement de l'entrée de gaz tangentielle 1 de façon à échapper à l'érosion par la poussière et à éviter l'adhérence de particules de poussière pouvant provoquer un étranglement partiel de l'entrée de gaz tangentielle. L'anneau 5 placé le long du bord inférieur de l'entrée de gaz tangentielle est plein, pour empêcher la partie inférieure du courant de gaz entrant de s'échapper directement vers le bas en glissant le long de la paroi intérieure de la chambre de centrifugation. Sinon, cette fraction du gaz échapperait à l'effet de purification du voile liquide 6.Pour faciliter à cet endroit la purification du gaz l'anneau 5' est muni à l'emplacement de l'entrée de gaz d'une plaque supplémentaire 7 qui s'étend plus loin vers l'intérieur de la chambre de centrifugation sensiblement perpendiculairement à l'axe de la chambre de centrifugation. Sur cette plaque 7 se forme un voile de liquide horizontal 8 qui favorise dans une large mesure la purification du gaz à cet endroit. les particules de poussière qui auraient échappé à l'effet de purification du voile de liquide vertical peuvent btre difficilement appliquées sous l'effet de la force centrifuge contre la paroi intérieure de la chambre de centrifugation dans le cas où elles se déplacent vers le bas dans la zone de l'axe de la chambre de centrifugation. C'est pourquoi il est proposé selon l'invention de pulvériser en plus une certaine quantité de liquide par un bec pulvérisateur 9 dans la direction du courant de gaz suivant l'axe de la chambre de centrifugation. Une fois purifié le gaz et le liquide chargé dìmpuretés quittent lå partie inférieure 1Q de la chambre de centrifugation 1. Grecs à cette disposition qui permet de faire passer le gaz et le liquide en courants parallèles à l'intérieur de la chaibre de centrifugation, le séparateur fonctionne sans incidents. les vitesses de gaz dans l'entrée tangentielle ne sont soumises à aucune limitation et la vitesse axiale du gaz dans la chambre de centrifugation peut être augmentée jusqu'à à atteindre 12 A 15 mètres par seconde.; Selon l'invention, le séparateur de liquide peut être logé dans le prolongement de la partie inférieure de la chambre de centrifugation. La figure 4 montre à titre d'exemple une telle réalisation. Dans la partie médiane de la chambre de centrifugation est monté un cyclone 11 de type connu avec des palettes-gui- des 12. L'inclinaison donnée aux palettes-guides 12 est choisie en fonction de l'intensité du tourbillon de gaz que l'on veut provoquer avec ledit cyclone. La sortie de gaz est formée par an tube 13 qui est disposé en dessous du cyclone, concentriquement à la chambre de centrifugation. xe liquide est projeté par la force centrifuge contre la paroi intérieure de la chambre de centri fugation. Là il s'écoule et pénètre dans l'intervalle entre la paroi intérieure de la chambre de centrifugation et la paroi extérieure du tuyau de sortie de gaz 13. Cet intervalle est fermé par un fond 14 en forme de surface hélicoidale qui va en montant dans le sens de rotation du tourbillon de gaz. On assure de cette façon l'évacuation rapide de la poussière séparée à l'aide du liquide qui s'écoule vers le bas. kvec des conformations différentes du fond il y a toujours des risques d'apparition de zones où l'écoulement du gaz contrarie l'écoulement descendant du liquide. A ces endroits-là il peut se former des dépôts de poussière. fln donnant au fond de fermeture 14 la forme proposée selon l'invention, ce risque est écarté. Au point le plus bas du fond 14 est disposée une évacuation de liquide 15. 1) @éparateur par voie humide pour le dépoussiérage de gaz constitué d'une chambre de centrifugation cylindrique comportant une entree de az @an@entielle, une sortie de gaz située à une certaine distance de l 'entrée dans le sens axial et une paroi intérieure mouillée par @@ liquide avec, en saillie sur cette paroi inzérîeure, des surfaces e guidage te forme sensiblement annulai re, qui sort disposées dans la zone axiale de l'entrée de gaz tan @entielle, caractérisé par la disposition, à l'une des extrémités axiales de la chambre de centrifugation, de l'entrée de gaz avec les surfaces de guidage ainsi que d'au moins une conduite d'arrivée pour le liquide de mouillage et, à l'autre extrémité axiale de la chambre de centrifugation, de la sortie de gaz ainsi que d'une sortie de liquide. 2) séparateur par voie humide selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de guidage longeant l'orifice d'entrée des gaz du côté de la sortie des gaz se présente sous la forne d'un disque annulaire fermé et s'élargissant en direction de l'axe de la chambre de centrifugation en une plaque dans la zone ou en regard dudit orifice. 9) séparateur par voie humide selon la revendication 1, caractérisé par la disposition à une des extrémités de la chambre de centrifugation d'au moins une conduite d'arrivée de liquide débouchant à la périphérie de ladite chambre et par un bec pulvérisateur de liquide de mouillage débouchant sensiblement dans l'axe de ladite chambre. 4) réparateur par voie humide selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'autre extrémité de la chambre de centri fugation est engagé axialement aans la chambre un tube formant sortie de gaz, et en ce lue l'intervalle annulaire entre la paroi ae la chambre ae centrifugation et la circonférence dudit tube est urn: par un cric. en forme de surface hélicoïdale dans le sens au tourbillon de az, au oint le plus bas duquel est disposée une sortie de liquide.