Brevet FR2145512A1 — publié le 19730223

L'invention concerne un filtre électrique, en particulier un filtre électrique à voie humide, comprenant un carneau vertical pour gaz de fumée passant à travers une enveloppe ou un boitier tubulaire dans le plan vertical du milieu duquel est disposée au moins une électrode à effluves branchée à un groupe à haute tension, ce filtre comprenant une paroi du boîtier qui sert d'élec- trode de précipitation et, de préférence, une installation d'arrosage avec de l'eau, qui nettoie cette paroi du boîtier. Pour l'utilisation d'épurateurs électriques des gaz de fumée, de ce qu'on appelle donc les filtres électriques, la question d'encombrement est un critère essentiel, ce qui est la raison pour laquelle on donne souvent la préférence aux filtres électriques à voie humide, avec passage vertical des gaz à travers le dispositif, en raison de leur faible encombrement. Un inconvénient sensible de ces filtres électriques consiste toutefois en ce que leur conception ne permet ordinairement la mise en place que d'un seul système d'électrodes avec un champ électrique. Les électrodes à effluves sont placées au centre de l'enveloppe ou du boîtier sensiblement cylindrique dont la paroi sert en meme temps d'électrode de précipitation pour les particules de poussières ionisées.Pour obtenir un effet certain, la longueur de l'électrode et la distance entre électrode et paroi du boîtier sont des dimensions fixes d'où se déduisent la yaleur du diamètre du boîtier et par conséquent aussi la capacité d'absorption ou le débit de passage par heure. Dans les types de filtres actuellement usuels, qui sont du genre décrit, le débit de passage en gaz de fumée à épurer se limite à 4000 à 5000 mètres cubes par heure et par filtre. Pour accroltre la capacité, il est usuel de disposer deux ou plusieurs filtres les uns à côté des autres. Mais la répartition régulière des gaz de fumée donne lieu, dans ces dispositifs, à des difficultés, en particulier quand on dispose plus de deux filtres. La multiplication du débit de passage précité oblige, par consé- quent, à prévoir un plus grand nombre de filtres, de meme qu'un système encombrant et coûteux de répartition, et demande une place considérable. L'invention a pour but de parvenir à une installation de filtrage qui, même pour un débit de passage de gaz de fumée relativement important, ne demande que peu de place, et avec laquelle on évite dans une large mesure les inconvénients et difficultés précités. On résoud ce problème, conformément à l'invention, par le fait que le boîtier du filtre présente une enceinte de passage pour les gaz qui est de section annulaire, et que, dans cet espace annulaire, on dispose suivant un cercle plusieurs électrodes à effluves placées à des distances égales les unes des autres et des parois intérieure et extérieure du boîtier. Par ce moyen, on obtient un agrandissement, sensible par rapport à la conception connue des filtres, de la surface des électrodes de précipitation, tout comme du nombre des électrodes à effluves, ce qui rend possible un accroissement sensible des résultats de séparation et, en conséquence, une augmentation, à son tour, du débit de passage. La conception du filtre selon l'invention permet en outre, même si on maintient de la façon la plus rigoureuse les distances déterminées entre électrodes, une adaptation le plus souvent suffisamment variable de la section de l'enceinte de passage aux conditions du moment, sans modifications aggravantes en ce qui concerne l'encombrement.Car il suffit déjà d'une augmentation proportionnelle relativement faible du diamètre de la paroi du filtre et du nombre des électrodes à effluves pour pouvoir obtenir une augmentation considérable du débit de passage. Le boltier du filtre présente, de préference, une paroi extérieure tubulaire et, dans la région de son axe du milieu, une paroi intérieure, également tubulaire, d'un diamètre plus petit, entre lesquelles parois se trouve l'enceinte annulaire de passage des gaz, et dont la région des parties qui sont en regard des électrodes à effluves peut servir d'électrodes de précipitation, cependant que, dans le volume intérieur situé dans l'axe passant dans le milieu du boltier, est monté au moins le groupe à haute tension avec ses conducteurs d'alimentation.Comme le fonctionnement du filtre demande une tension d'au moins 50 000 volts, il faut considérer comme constituant un avantage sensible de ce perfectionnement de l'invention le fait que le groupe à haute tension et ses conducteurs d'alimentation sont logés au centre, de façon à être complètement abrités et sans risque de contact. L'agencement conforme à l'invention favorise, en outre, le maintien en position centrale des électrodes à effluves dont l'isolateur qui se trouve dans la partie supérieure du volume intérieur peut être placé en position dressée, cependant qu'au-dessus on peut encore fermer le boîtier du filtre par un capot. Sur le dessin annexe, représentant un exemple nullement li mitatif de réalisation de l'objet de l'invention ; Fig. 1 est une vue en coupe d'un filtre électrique à voie humide Fig. 2 est une coupe faite le long de la ligne II-II de la fig. 1 Fig. 3 est une coupe faite le long de la ligne III-III de la fig. 1, à une échelle plus petite. Ainsi que cela ressort en particulier de la fig. 1, le boî- tier 10 du filtre comprend une paroi extérieure 11 de forme tubulaire et dressée verticalement, qui n'est fermée qu'à la base, de même qu'une paroi intérieure 12, d'un diamètre plus petit, également de forme tubulaire, et montée coaxialement à l'intérieur de la paroi extérieure. Entre ces deux parois, il se forme une chambre 13 de forme annulaire pour le passage des gaz, qui s'étend dans le sens vertical depuis la base jusqu'à la partie du sommet, et qui est divisée sensiblement en deux chambres superposées 14 et 15. La chambre 14 se trouve dans le bas, à l'intérieur du socle du boltier, et est reliée par un coude 16 branché dans la région de la base à une conduite d'amenée, non représentée, pour les gaz de fumée.L'agencement du coude est tel que les gaz de fumée soient introduits, à travers l'ouverture 17 du coude, suivant une tangente dans la chambre 14 et reçoivent un mouvement gyroscopique qui répartit les gaz de fumée, dans la région du haut du socle, sur toute la surface annulaire et les prépare à un passage régulier dans la chambre 15, situee au-dessus, dans laquelle ont lieu la mise en charge électrique des particules d'impuretés et leur séparation. Les gaz de fumée passent à travers une ouverture annulaire 18 qui a une section rétrécie par comparaison avec celles des deux chambres. Le mouvement giratoire des gaz de fumée est sensiblement amorti, de sorte qu'on réalise un passage régulier des gaz de fumée à travers les champs d'ionisation. Ainsi que cela a déjà été dit ci-dessus, dans la chambre supérieure 15, on charge électriquement les particules d'impuretés contenues dans les gaz de fumée, et on les précipite. Pour cela, on a disposé dans cette chambre, dans son plan médian circulaire, une pluralité d'électrodes à effluves 19 qui sont maintenues chacune à la même distance les unes des autres aussi bien que par rapport à la paroi extérieure 11 et à la paroi interieure 12. Les deux parois servent d'électrodes de précipitation. Elles sont disposées, entre la partie du sommet et la base ou le socle, de fa çon à présenter une inclinaison l'une en direction de l'autre, donc avec des conicités qui sont contraires, de telle sorte que, dans la coupe verticale, la chambre a la forme d'un entonnoir. Les électrodes à effluves 19 ont des longueurs différentes, en fonction des variations du diamètre des parois 11 et 12 du filtre. Elles sont fixées à des anneaux 20 en fer plat de même dimension et tournant dans le sens horizontal, qui sont maintenus les uns au-dessus des autres à des distances constantes, par des entretoises 21, dans le plan médian vertical de la chambre 15 de mise en charge. Ces entretoises de maintien 21 sont suspendues à une pièce 22 en forme de croix représentée de façon claire dans la vue en plan de la fig. 2, cette pièce en croix reposant, dans la partie du sommet du filtre, sur un isolateur 23 fixé en position verticale suivant l'axe vertical du filtre. Son socle de fixation est fixé à la paroi dans la chambre intérieure 24 entourée, au centre de la chambre annulaire 13 de passage des gaz, par la paroi intérieure 12 du boltier.Du côté du bas repose, en outre, dans cette chambre intérieure, sur le fond du socle, un groupe 25 à courant continu à haute tension, qui est relié par l'intermédiaire de canalisations électriques d'arrivée 26, de la pièce 22 en croix et des entretoises de maintien 21, aux électrodes à effluves 19. Grâce à cette disposition, on est assuré que les pièces qui sont portées à une haute tension électrique sont de façon certaine à l'abri des contacts. Pour maintenir constamment à l'état sec cette chambre intérieure 24, on a encore monté, en dehors des pièces à haute tension, un dispositif, non représenté, d'aération indépendante et de chauffage Au-dessus de la sortie supérieure, un capot 27 recouvre et ferme la chambre intérieure. Dans la partie du haut du filtre, on a encore disposé, à l'endroit du bord supérieur de chacune des parois extérieure et intérieure 11 et 12 servant d'électrodes de précipitation, un tuyau d'eau 28 et 29 recourbé en forme d'anneau, présentant un certain nombre de buses 30 régulièrement réparties, qui arrosent par leurs jets d'eau l'ensemble de la surface des parois, sous une pression plus ou moins grande. Les particules d'impuretés pré cipitées sont entraînées par liteau vers le bas et vers une rigole 31 servant à les recueillir, et sont évacuées à travers une gouttière d'évacuation 32. Du seul fait déjà de la disposition en double, par comparaison avec les filtres connus, des surfaces de précipitation sur les parois extérieure et intérieure du boîtier du filtre, on peut obtenir, quel que soit le débit, des résultats sensiblement meilleurs en ce qui concerne la précipitation, et il est indifférent à cet égard de quelle façon on nettoie les surfaces de précipitation. Toutefois, les bons résultats sont sensiblement favorisés par le double film d'eau dans les filtres électriques à voie humide du type selon l'invention. REVENDICATIONS 1.- Filtre électrique, en particulier à voie humide, avec passage vertical des gaz de fumée à travers le boîtier dans le plan médian vertical duquel est disposée au moins une électrode à effluves branchée sur un groupe à haute tension, ce filtre comprenant une paroi du boîtier servant d'électrode de précipitation, et de préférence une installation d'arrosage à l'eau qui nettoie cette paroi du boîtier, caractérisé par le fait que le boîtier (10) du filtre présente pour le passage des gaz une chambre (13) de section annulaire dans laquelle sont disposées plusieurs électrodes à effluves (19) placées suivant un cercle, à des distances égales les unes des autres et des parois extérieures et intérieures (11,12) du boîtier. 2.- Filtre électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le boitier (10) du filtre présente une paroi extérieure tubulaire (11) et,. dans la région de son axe du milieu, une paroi intérieure (12) également tubulaire, d'un diamètre plus petit, parois entre lesquelles se trouve la chambre annulaire de passage des gaz et dont les parties qui se trouvent vis-à-vis des électrodes à effluves peuvent être utilisées comme électrodes de précipitation, et par le fait que dans la chambre intérieure (24) située suivant l'axe du milieu du boltier est monté au moins un groupe à haute tension (25) avec ses conducteurs d'alimentation (26). 3.- Filtre. électrique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que pour le moins les parties des parois (11,12) du boltier qui sont placées vis-à-vis les unes des autres dans la région des électrodes à effluves (19) et qui servent d'électrodes de précipitation sont disposées entre le sommet et la base de façon à être obliques et inclinées les unes vers les autres, et présentent à l'endroit du bord supérieur de chacune d'elles une installation annulaire de lavage à l'eau (28,29,30). 4.- Filtre électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le boltier (10) du filtre présente dans la région supérieure de sa chambre intérieure (24) un dispositif de maintien (22,23) isolant, ou isolé électriquement, pour les électrodes à effluves (19). 5.- Filtre électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 > caractérisé par le fait que le boîtier (10) du filtre présente, dans sa chambre intérieure (24), des éléments d'aération séparée et le cas échéant de chauffage.