Brevet FR2167412A1 — publié le 19730824

La présente invention concerne un filtre-presse perfectionné dans lequel un dispositif de filtration primaire comporte un agent filtrant et un dispositif de filtration secondaire destiné å éliminer le liquide d'un aggloméré de filtration, par compression à l'aide d'un fluide comprimé. L'aggloméré est déposé dans les chambres de filtration par le dispositif primaire. Le filtre-presse selon l'invention comporte des chambres de filtration d'un fluide qui y est introduit et des chambres, situées à proximité des chambres de filtration, dans lesquelles est introduit un fluide de compression qui réduit le volume desdites chambres et les comprime. Les cambres de filtration communiquent avec des canaux de chargement dl fluide à filtrer et d'évacuation des filtrats. Les chambres destinées au fluide de compression communiquent avec des canaux de chargement et d'évacuation. En conséquence, de nombreux passages ou canaux doivent être réalisés dans le filtre-presse.De plus, pour 11exécution des opérations de filtration primaires et secondaireste les canaux de chargement du fluide à filtrer, de chargement et d'évacuation du fluide de compression et de déchargement du filtrat doivent être indépendants les uns des autres, de sorte que la tuyauterie destinée à la formation de ces canaux et les dispositifs supplémentaires qui doivent les rendre étanches deviennent compliqués et nécessitent de nombreuses opérations complexes de fabrication.En particulier, on éprouve des difficultés dans un filtre-presse comportant une feuille imperméable à l'air qui constitue une face de filtration permettant au filtrat de s'écouler. Cette feuille réalisée en matière élastique, par exemple du caoutchouc1 est disposée sur toute la surface de chaque plaque centrale. Une chambre est formée entre la plaque centrale et la feuille. de sorte aucun fluide peut être refoulé dans la chambre afin de gonfler la feuille et de comprimer le fluide.En effet, il est difficile de rendre étanche la chambre et le canal d'évacuatlan du filtrat réalisés entre la plaque centrale et la feuille lorsqu 5 on essaie de faire communiquer l'ouverture du canal d'évacation et l'extérieur de la feuille, afin de guider le filtrat sur la face de filtration de celle-ci et de l'introduire dans le canal d'évacuation. L'invention concerne donc un filtre dans lequel le canal d'évacuation du filtrat est extrêmement simplifié mais reste complètement indépendant d'une chambre dans laquelle est introduit un fluide de compression. Le liquide est expulsé de l'aggloméré déposé dans la chambre de filtration par une compression d'efficacité élevée qui permet au filtrat de s'écou- ler très facilement hors de la chambre. Le filtre-presse selon l'invention comporte des plaques composites de filtrage constituées par des feuilles imperméables à l'air et par des plaques centrales, entre lesquelles sont réalisées des chambres destines à un fluide de compression. Chaque feuille imperméable est en matière élastique, telle que du caoutchouc, et offre une face de filtration comportant de nombreuses saillies qui permettent au filtrat de s'écouler. La face avant et la face arrière de chaque plaque centrale comportent un bord en saillie, semblable à un cadre de tableau, disposé le long de sa périphérie et qui délimite un plan en creux. Un canal d'évacuation du filtrat, réalisé sur une partie appropriée du bord en saillie, est disposé entre la face avant et la face arrière de la plaque et communique avec un canal principal d'évacuation du filtrat disposé sur un côté de la plaque centrale. Un canal destiné à l'introduction d'un fluide comprimé dans les chambres de compressinn est également réalisé sur la plaque centrale, dont le plan en creux comporte des ouvertures. La partie périphérique de la feuille imperméable à l'air est ajustée sur la face d'extrémité du bord périphérique en saillie de la plaque centrale. Son côté intérieur est disposé le long du plan en creux, de façon à constituer entre eux une chambre destinée au fluide de compression.Une ouverture de la feuille communique avec le canal d'évacuation du filtrat dans sa partie qui constitue la face de filtration et qui est en contact avec le bord périphérique en saillie. La feuille ne peut être gonflée dans cette partie du fait qu'une plaque de filtre simple est située à proximité. Chaque chambre de filtration est délimitée par une plaque composite et par une plaque simple disposée à proximité de la première. La plaque simple comporte, sur la périphérie de chacune de ses faces avant et arrière, un bord en saillie en forme de cadre qui correspond au bord en saillie de l'élément central de la plaque composite. Sa face latérale interne en creux, entourée par le bord en saillie, comporte de nombreuses saillies et elle constitue la face de filtration qui permet au filtrat de s'écouler. La plaque simple comprend, de plus, un canal d'évacuation du filtrat comportant des ouvertures débouchant sur les faces de filtration et qui communiquent avec un orifice de sortie principal du filtrat situé sur une partie latérale de la plaque simple. Chaque plaque du filtre, composite ou simple, est recouverte par une feuille d'un agent filtrant, telle qu'une toile filtrante. Les plaques composites et simples sont disposées côte à cote et sont pressées les unes contre les autres. Un fluide à filtrer est introduit dans les chambres de filtration comprises entre les plaques et il passe à travers l'agent filtrant, le long des faces de filtration des plaques, et dans les chambres de filtration où il laisse un aggloméré qui contient encore une quantité importante de filtrat. En conséquence, un fluide comprimé est introduit dans chaque chambre de compression de fa çon à gonfler les feuilles imperméables à l'air et à réduire le volume de chaque chambre de filtration afin de comprimer l'aggloméré et d'en expulser le liquide. Il est possible, de plus, d'effectuer la compression pendant que le fluide à filtrer est introduit dans les chambres de filtration. Si l'on fait varier la pression du fluide comprimé pendant la compression, afin d'imprimer des vibrations aux chambres de filtration, on évite que l'agent filtrant soit colmaté et on améliore la séparation du liquide. Pendant le fonctionnement du filtre, la périphérie de chaque feuille imperméable à l'air est serrée entre lss bords en saillie de la plaque centrale et d'une plaque simple, de sorte que son ouverture ne peut communiquer avec le canal d'évacuation du filtrat du fait de son contact avec le bord en saillie de la plaque simple voisine et en dépit du gonflage de l'autre partie de la feuille par le fluide comprimé. En conséquence, le bord périphérique de la feuille imperméable et le bord périphérique de la plaque centrale sont maintenus étroite ment en contact l'un avec l'autre dans l'ouverture et empêchent complètement le fluide comprimé de fuir dans le canal d'évacuation, de sorte que la chambre qui est destinée au fluide de compression est complètement indépendante du canal d'évacuation du filtrat.La chambre du fluide de compression et la chambre de filtratinn sont maintenues complètement isolées sans aucun dispositif d'étanchéité particulier. En conséquence, la construction du filtre est simplifiée, les opérations nécessaires pour sa fabrication sont réduites et la compression peut s'effectuer en toute sécurité. De plus, la feuille imperméable de l'invention étant serrée par sa partie périphérique, le dispositif qui applique la feuille contre la périphérie de la plaque centrale peut être simplifié considérablement. Les plaques composites et les plaques simples sont disposées côte à côte, alternativement. La face de filtration de la plaque simple constitue un plan résistant à la pression et stop- posant au gonflement de la face de filtration de la plaque composite, de sorte que l'aggloméré peut être comprimé et que le liquide peut être exprimé de façon très efficace. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une élévation d'un mode de réalisation de l'invention, avec coupe partielle suivant la ligne I-I de la figure 5 la figure 2 est une coupe à grande échelle suivant la ligne Il-Il de la figure 3 et représente la partie principale du dispositif de l'invention la figure 3 est une vue de face, avec arrachement partiel, d'une plaque composite du filtrage la figure 4 est une vue de face représentant une feuille de caoutchouc imperméable àl'air de la plaque composite re- présentée sur la figure 3 la figure 5 est une vue de face, avec arrachement partiel, d'une plaque simple du filtre la figure 6 est une coupe à grande échelle, représentant un élément de la plaque composite de la figure 3 ; et la figure 7 est une coupe verticale représentant l'élément principal d'un autre mode de réalisation de l'invention. Les dessins représentent un mode de réalisation dans lequel la présente invention est appliquée à un filtre-presse du type à plaques évidées ne comportant aucun chassis. Le filtre-presse comprend un grand nombre de plaques simples 1 et de plaques composites 2, disposées alternativement, et dont chacune comprend des feuilles élastiques imperméables à l'air et une plaque centrale. Les plaques 1 et 2 sont mobiles sur des barres latérales 3 fixées sur des éléments avant et arrière du bati (non représentés). Les bras 4 opposés des plaques sont suspendus aux barres latérales. Une plaque d'extrémité fixe 5 et une plaque d'extrémité mobile, 6, sont disposées à l'avant et à l'arrière du groupe de plaques 1 et 2. La plaque d'extrémité mobile 6 presee les plaques contre la plaque fixe 5 et les applique les unes contre les autres en vue de la filtration. Un bord en saillie la, en forme de cadre, est disposé le long des périphéries des faces avant et arrière de chaque plaque simple 1. La face en creux de la plaque 1 qui est délimitée par le bord périphérique la, comporte de nombreuses saillies 1c, en forme de pyramides, qui constituent, avec des canaux 7 pour le filtrat, une face de filtration 1b. Un agent filtrant, tel qu'une feuille de toile 8, est disposé sur la face de la plaque du filtre. Un canal 9 d'évacuation du filtrat, passant par la plaque simple 1, comporte des ouvertures 9a qui débouchent sur les faces de filtration lb. La plaque composite 2 comprend une plaque centrale 2a qui porte sur les périphéries de ses faces avant et arrière des bords en saillies 2b qui correspondent aux bords en saillie la de la plaque simple 1. Chaque face de la plaque centrale 2a est entourée, de ce fait, par le bord en saillie 2b et constitue un plan en creux, 2c. Chaque surface de la plaque centrale 2a est recouverte par une feuille imperméable à l'air 10 en une matière élastique, telle que du caoutchouc, qui est disposée sur le bord périphérique 2b. Un bord en saillie 10a de la périphérie de la surface de la feuille correspond au bord périphérique en saillie 2b de la plaque centrale 2a, mais sa largeur est plus faible.La face interne de la feuille 10, déli mitée par le bord en saillie 10a, comporte de nombreuses saillies 10c en forme de pyramides, de sorte qu'elle constitue une face de filtration 106 comportant des canaux 11 pour le filtrat. Un canal 12 d'évacuation du filtrat, réalisé sur le bord périphérique 2b de la plaque centrale 2a, est disposé entre sa face avant et sa face arrière. Une ouverture 12a située sur une partie de la face de filtration de la feuille 10, à l'endroit où elle est en contact avec le bord 2b, -communique avec le canal d'évacuation 12. Comme la plaque simple 1, la feuille 10 est recouverte d'un agent filtrant, tel qu'une feuille de toile filtrante 14. Les canaux d'évacuation9 9 et 12 des plaques 1 et 2 sont en communication avec un canal d'évacuation principal 13 du filtrat situé sur les cotés des plaques 1 et 2. Un canal 16 d'introduction d'un fluide comprimé est réalisé sur le côté de la plaque centrale 2a de la plaque composite 2. Il est relié à un conduit d'alimentation 15 et il comporte une ouverture débouchant dans le plan en creux 2c. Le canal 16 communique avec une chambre 17 de compression, disposée entre la plaque centrale 2a et la feuille 10. Un fluide comprimé peut être introduit dans la chambre 17 afin de gonfler la feuille 10. Lorsque la plaque d'extrémité fixe 5 et la plaque d'extrémité mobile 6 sont situées à proximité d'une plaque simple 1, leurs faces latérales, disposées en face de la plaque simple 1, sont réalisées de la même manière que la plaque composite 2. Lorsqu'elles sont placées à proximité l'une plaque composite 2, leurs faces latérales opposées sont réalisées de la même manière que la plaque 1. Un orifice d'entrée 18 du fluide à filtrer de chaque plaque 1 ou 2 est disposé légèrement en dessous de son centre. Chaque chambre de filtration 19, située entre les plaques 1 et 2 et entre la plaque 1 ou 2 et les plaques d'extrémité 5, 6, communique avec orifice d'entrée 18. Un conduit, non représenté, destiné à l'introduction du fluide à filtrer, est relié à l'une des chambres de filtration 19 par la plaque d'extrémité fixe 5 ou par la plaque d'extrémité mobile 6, afin d'introduire le fluide dans les chambres de filtration 19 par les orifices d'entrée 18. Sur chaque côté opposé de chaque plaque composite 2 les feuilles imperméables 10 comportent des ouvertures disposées dans leur partie qui est située en face de l'orifice d'entrée 18. Les bords 10d de chaque ouverture pénètrent dans l'orifice 18. Les bords 10d des ouvertures des feuilles avant et arrière sont réunis de façon à constituer une séparation imperméable à l'air entre chaque chambre de compression 17 et chaque chambre de filtration 19. Les bords 10 des ouvertures des feuilles sont réunis, par exemple, par un élément annulaire 10e, disposé entre les bords 10d et qui est en une matière semblable, mais dont la vulcanisation est plus poussée. Les bords et l'élément annulaire sont pressés à chaud de façon à former un joint d'une seule pièce, comme on le voit sur la figure 6. De plus, les feuilles 8, 14 de toile filtrante, disposées sur les surfaces des plaques 1 et 2, comportent des ouvertures qui correspondent aux orifices d'entrée 18. Les bords périphériques des ouvertures sont fixés et réunis aux périphéries 20a d'éléments annulaires métalliques 20, ajustés dans les orifices d'entrée 18 du fluide à filtrer. Des canaux 21 et 22 destinés à l'introduction d'un liquide de lavage sont réalisés dans les plaques simples et composites, 1 et 2. Des ouvertures de ces canaux 21 et 22 sont disposées derrière les feuilles 8 et 14 de la toile filtrante. A volonté, un liquide de lavage est introduit par les canaux afin de laver les toiles. Pour exécuter une opération de filtration, un cylindre 23 pousse la plaque d'extrémité mobile 6 vers la plaque d'extrémité fixe 5, afin de presser les plaques 1 et 2 des filtres les unes contre les autres, entre les plaques d'extrémité opposées. Plus particulièrement, lorsque la plaque d'extrémité mobile 6 est poussée de manière à serrer les plaques 1 et 2 contre la plaque d'extrémité 6, les bords périphériques en saillie la de chaque plaque simple 1 et 2b de chaque plaque centrale 2a, pressent les parties périphériques de chaque feuille 10, ainsi que les feuilles 8 et 14 de toile filtrante, afin de les mettre en contact les unes avec les autres. De ce fait, que les feuilles 10 et les feuilles 8, 14 soient o#on en contact avec les plaques 1 ou 2a, les chambres filtrantes 19 situées entre les plaques 1 et 2 et les chambres de compression 17 des plaques composites 2 sont complètement isolées et indépendantes les unes des autres.En conséquence, lorsque le fluide à filtrer est introduit dans chaque chambre de filtration 19, il subit une filtration primaire et le filtrat résultant peut s'écouler le long des faces de filtration lb et lOb, de la manière indiquée par la flèche sur la figure 2, et pénétrer dans les canaux 9 et 12 par les ouvertures 9a et 12a, afin de sortir par le canal d'évacuation principal 13. L'aggloméré séparé du filtrat reste dans les chambres de filtration 19. Lorsqu'un fluide comprimé est introduit dans les chambres de compression 17 et que le conduit de chargement du fluide à filtrer est fermé, chaque feuille 10 est gonflée de manière à réduire le volume de la chambre de filtration correspondante et à comprimer l'aggloméré qui s'y trouve. De ce fait, le liquide restant dans l'aggloméré est évacué par compression, de sorte qu'il passe par la toile filtrante et qu'il s'écoule vers le canal principal 13 par les canaux 9 et 12.Bien que le fluide comprimé, introduit dans chaque chambre 17, puisse agir de manière à séparer l'ouverture 12a de la feuille 10 du canal d'éva- cuation t2 à ce moment, le fluide comprimé n'atteint pas ltou- verture 12a, de sorte que la chambre 17 reste indépendante de la chambre de filtration 19 d'une façon fiable, car la feuille 10 ne peut être gonflée à l'endroit de son ouverture 12a du fait de la face d'extrémité du bord en saillie la de la plaque simple 1 proche. Pendant l'opération de compression décrite ci-dessus, on peut faire varier la pression du fluide comprimé, de façon à accroître l'effet de la compression et à éviter que la toile ne se colmate. Pour une raison semblable, un fluide comprimé peut être introduit dans la chambre de compression avec une pression variable pendant la filtration primaire, afin d'imprimer des vibrations au fluide filtré, d'améliorer le rendement de la filtration et d'éviter le colmatage de la toile. Lorsque le liquide est expulsé de l'aggloméré, le fluide comprimé est évacué de la chambre 17. Le cylindre 23 recule alors la plaque d'extrémité mobile 6 et les plaques 1, 2 sont déplacées les unes après les autres, de façon à permettre aux agglomérés de tomber ou de les contraindre à tomber entre les plaques 1 et 2 du filtre. On peut mettre en oeuvre une plaque composite 2 ou un châssis filtrant à la place de la plaque simple 1. Dans ce cas, la forme du chassis peut ressembler au bord périphérique la d'une plaque simple 1. Lorsqu'on l'observe par l'avant. La figure 7 représente un autre mode de réalisation de l'invention comprenant des plaques simples 31 et des plaques composites 32 alternées. Une plaque d'extrémité fixe 33 et une plaque d'extrémité mobile 34 sont disposées sur les côtés opposés de la rangée de plaques. Pour l'exécution d'une opération de filtration, la plaque d'extrémité mobile 34 est pressée par un cylindre 35 contre le groupe de plaques 31 et 32 qui sont pressées contre la plaque fixe 33. Comme dans le mode de réalisation précédent, les plaques simples 31 et les plaques centrales des plaques composites 32 comportent des bords périphériques en saillie, destinés à serrer les périphéries de feuilles élastiques imperméables à l'air 36 et de feuilles 37 agent filtrant, lorsque les plaques sont pressées les unes contre les autres, de la façon décrite plus haut.La plaque simple 31 comporte un canal 39 d'évacuation du filtrat. La plaque composite 32 comporte un canal d'évacuation 40 dont des ouvertures sont situées sur des parties dans lesquelles la feuille 36 ne peut être gonflée et elle comporte un conduit (non représenté) destiné à l'introduction d'un fluide comprimé dans une chambre de compression 41. Comme dans le mode de réalisation de la figure 1, les chambres de filtration 38 communiquent avec un conduit d'alimentation, non représenté, destiné au fluide à filtrer, par des ouvertures 42 situées chacune légèrement en dessous du centre de chaque plaque 31 ou 32 et par l'ouverture 43 de la plaque d'extrémité fixe 33 qui permet l'introduction du fluide à filtrer. On voit que ce mode de réalisation est essentiellement le même que le mode de la figure 1. Cependant, les plaques 31 et 32 sont suspendues sur des bras 44 portant des poulies 45 sur lesquelles passe l'agent filtrant 37. Comme on le voit sur le dessin, les bras 44 sont articulés les uns aux autres par leurs extrémités supérieures et ils sont ouverts après filtra tion afin de permettre l'enlèvement de l'aggloméré. Cette disposition facilite la chute spontanée ou forcée de l'aggloméré. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Filtre-presse, caractérisé en ce qu'il comprend des plaques composites comportant chacune une feuille élastique imperméable à l'air et dont la surface constitue une face de filtration qui permet à un filtrat de s'écouler, une plaque centrale étant recouverte par ladite feuille et constituant avec celle-ci une chambre de compression destinée à un fluide comprimé, une feuille d'agent filtrant étant disposée sur la surface de ladite feuille, une chambre de filtration étant réalisée entre la plaque composite et une plaque voisine, ladite plaque composite comportant un canal d'évacuation du filtrat, dont une ouverture est située à un emplacement où la feuille ne peut être gonflée du fait de la présence de la plaque voisine et où est située ladite face de filtration, ledit canal étant réalisé d#ns la plaque centrale et communiquant avec un canal d'évacuation principal du filtrat. 2. Filtre-presse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque plaque composite comporte, sur sa face, une surface de filtration qui permet au filtrat de s'écouler, le filtre comportant plusieurs plaques composites et simples dont chacune est recouverte par une feuille d'agent filtrant et qui sont toutes disposées alternativement en rangée, des chambres de filtration étant réalisées entre les plaques composites et les plaques simples. 3. Filtre-presse suivant la revendication2, caractérisé en ce que chaque plaque composite et chaque plaque simple comporte une ouverture disposée légèrement en dessous de son centre et qui communique avec les chambres de filtration, un bord en saillie, en forme de cadre, étant disposé le long de la périphérie de chacune de ses faces avant et arrière.