Brevet FR2152577A1 — publié le 19730427

L'invention concerne une installation de filtration à fonctionnesent continu utilisant des éléments filtrants en forme de plaque ou de disque, qui sont entrasses en circuit fermé à travers plusieurs postes sont e ergésselon les besoins dans des cuves contenant des fluides ont le volume intérieur peut entre relié alternativement et successivement, selon chaque programme de filtration, par un dispositif de commande à des conduites d'aspiration ou à des conduites de fluide sous pression. Dans les formes d'exécution connues d'installation de filtration, dans lesquelles se déplacent des éléments filtrants en forme de plaque ou de disque, les différents éléments filtrants sont placés radialsient par rapport à l'axe de rotation et exécutent un carrousel. Pour pouvoir faire passer d'une cuve k la suivante les éléments filtrants, ceux-ci sont déplacés en hauteur dans leur propre plan vers le haut et vers le bas ou basculés autour d'un axe de pivotement proche de l'axe de rotation. Ces installations connues présentent l'inconvénient d'exiger une quantité de matériel d'entratnement et de commande extraordi navre en grande pour lever et abaisser les différents éléments filtrants.De ce fait, de telles installations de filtration sont chères en fabrication et exigent une surveillance constante pen dznt leur fonctionnement. La fiabilité de telles installations est faible, en raison du nombre et de la complication des dispo sitifs utilisés. Les filtres connus à tambour rotatif fonctionnent d'une manière sensiblement plus simple, dans lesquels le traitement de filtration continue est obtenu par un tissu filtrant tendu sur la paroi du tambour, ce dernier étant décalé lors de sa rotation. La surface filtrante parcourt de cette manière tous les postes successifs du programme de filtration, sans que des dispositifs compliqués soient nécessaires pour déplacer la surface filtrante. L'inconvénient de ces filtres connus à tambour rotatif réside en ce qu'ils sont extraordinairement encombrants. En comparaison avec cela, l'encombrement des filtres mentionnés ci-dessus comportant des éléments filtrants i relèvement et abaissement mécaniques est sensiblement plus réduit. Pendant le fonctionnement, une telle installation de filtration à fonctionnement continu comportant des éléments filtrants en forme de disque ou de plaque que l'on déplace doit d'autre part support ter l'inconvénient que les dispositifs d'entratnement utilisés pour lever et abaisser les éléments filtrants n'exécutent pas ces déplacements assez délicatement et avec des précautions telles que le gâteau de filtration attaché aux surfaces filtrantes ne se rompe pas ou même ne tombe pas pendant le relèvement. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients par une installation de filtration à fonctionnement continu comportant des éléments filtrants en forme de disque ou de plaque, telle qu'une grande# surface filtrante peut trouver place dans un volume réduit et que l'on utilise des dispositifs simples pour déplacer les éléments filtrants en forme de plaque ou de disque, lesdits dispositifs assurant en outre un transport très précautionneux des éléments filtrants. Pour résoudre ce problème, l'installation de filtration à fonctionnement continu mentionnée au début se distingue selon l'invention par le fait que les éléments filtrants sont disposés en groupes, parallèlement et à distance les uns des autres, chaque groupe d'éléments filtrants étant suspendu à la manière d'un pendule à un support de structure creuse, les extrémités dudit support étant fixées à deux chatnes sans fin progressant parallè liement l'une à l'autre au moyen d'un entratneient mécanique, le volume intérieur de chaque support étant relié au volume intérieur du groupe associé d'éléments filtrants et au dispositif de co,l an- de actionné en synchronisme avec le déplacement des chaînes sans fin, et que ces dernières présentent une section inférieure à laquelle est associée une cuve en forme d'auge contenant le fluide à filtrer, et au moins une section supérieure à laquelle au moins une autre cuve est associée. L'utilisation d'éléments filtrants en forme de plaque disposés en groupe parallèlement les uns aux autres, ces groupes étant accrochés à des supports, fournit la possibilit de loger une grande surface filtrante dans un espace réduit. Les chatnes sans fin constituent des dispositifs de transport très simples pour faire successivement parcourir aux supports et aux groupes d'éléments filtrants qui y sont accrochés les différents postes du programme de filtration.Il suffit qu'en outre les différents supports soient reliés d'une manière simple par des conduites appropriées, de préférence flexibles, au dispositif de commande entrain en synchronisme avec les chatnes sans fin, afin de soutirer le filtrat, d'amener un agent de rinçage ou d'alimenter en fluide sous pression de nettoyage, en fonction du poste que les éléments filtrants traversent alors. Il y a de nombreux exemples d'exécution de dispositifs de commande qui sont appropriés à une telle mise en oeuvre. L'utilisation de chaînes sans fin comme dispositifs de transport des groupes d'éléments filtrants garantit cependant non seulement la simplicité et la fiabilité de l'installation de filtration, mais encore procure la présomption d'un transport des éléments filtrants doux et précautionneux, pendant lequel le gâteau de matière solide garnissant les surfaces des éléments filtrants n'est pas exposé à des chocs rudes et, de ce fait, ne peut ni être endommagé, ni se détacher. On connatt assurément une installation de filtration dans laquelle des plaques filtrantes sont suspendues à la manière d'un pendule, en position horizontale, par des barres à deux anneaux circulaires disposés parallèlement l'un à l'autre, et sont guidés à travers une cuve dans laquelle se trouve le fluide à filtrer. Ces plaques filtrantes sont basculées à l'extérieur de la cuve, afin que la couche de matière solide puisse glisser des surfaces filtrantes. Dans cette installation connue, on n'utilise pas de chatnes sans fin et on n'obtient pas non plus l'utilisation optimale de l'espace que garantit une installation de filtration selon l'invention. Dans l'installation de filtration selon 1'invention, les éléments filtrants peuvent être disposés avec leurs surfaces filtrantes parallèles à leur direction de déplacement. Dans cette forme d'exécution, on obtient l'avantage que les groupes d'éléments filtrants plongeant dans les différents fluides des cuves n'exercent qu'une très petite résistance à l'avancement, c'està-dire au déplacement des chaînes transporteuses sans fin. Quand les éléments filtrants de deux supports successifs sont placés en quinconce, de sorte qu'ils peuvent s'interpénétrer en éventail à chaque passage en courbe ou resserré, une telle structure permet aussi de loger encore une très grande surface filtrante dans un volume réduit. En alternative, les éléments filtrants peuvent aussi être disposés avec leurs surfaces filtrantes transversales à la direction de déplacement #voe cette configuration, on doit supporter l'inconvénient que les éléments filtrants doivent se mouvoir à dans/ travers les différentes cuves, c'est-à-dire/les iluides quelles contiennent, transversalement à leur plan de sorte qu'il faut une force d'entraRnement proportionnellement grande pour surmonter la résistance à l'avancement. Il y a une solution de compromis dans laquelle les éléments filtrants défilent avec leurs surfaces filtrantes obliques par rapport à la direction de déplacement. Il convient alors de suspendre au moins deux groupes partiels d'éléments filtrants à chaque support et de donner à chacun de ces deux groupes partiels une inclinaison inverse par rapport à la direction de déplacement. La forme d'exécution qu'il convient de choisir dépend de la mise en oeuvre de l'installation de filtration selon l'invention et notamment des propriétés particulières du fluide à filtrer. Les différents éléments filtrants doivent Autre plongés successivement dans les différentes cuves contenant les fluides en cause, puis extraits de celles-ci. On obtient par une disposition convenable de la cuve qui reçoit le fluide à filtrer par rapport à la section inférieure des chaînes sans fin une immersion et une extraction sans difficultés particulières. Au voisinage du ou des sections supérieures des chalnes sans fin, les différents groupes d'éléments filtrants ont à parcourir une ou plusieurs cuves, selon le programme de filtration, et doivent donc être levés et abaissés plusieurs fois. Il y a plusieurs possibilités pour réaliser l'immersion des éléments filtrants dans les fluides des cuves et pour les en retirer avec une installation selon l'invention. Un exemple d'exécution est caractérisé par le fait que les cuves associées à ou aux sections supérieures des channes sans fin sont à relèvement et abaissement commandés. Dans cette forme d'exécution, on obtient un parcours simple et uniforme de la section supérieure des chaînes sans fin; on doit cependant assumer la dépense de matériel pour des dispositifs de commande et de levage destinés à lever et à abaisser les cuves. Il est cependant plus simple de diviser au moyen de poulies de renvoi la ou les sections supérieures des chatnes sans fin en tronçons obliques ascendants et descendants, respectivement séparés par des tronçons horizontaux. Les déplacements ascendants et descendants des groupes d'éléments filtrants, nécessxires pour en plonger ceux-ci à l'intérieur des cuves fixes et les sortir par levagedltextremité de celles-ci, sont obtenus dans cette forme d'exécution par un parcours montant et descendant convenable des sections de chatnes sans fin. Ce procédé est extraordinairement simple et fonctionne en toute sécurité avec un matériel réduit. Il existe la possibilité de disposer plusieurs sections de chatnes en lacets superposés, de sorte qu'un nombre quelconque de postes de filtration puissent être successivement parcourus. On peut songer à accrocher les éléments filtrants avec possibilité de relèvement ou d'abaissement par rapport à leur support. Avec cette conformation, les dispositifs de commande et de levage nécessitent aussi toutefois un supplément de matériel. L'utilisation de la présente installation de filtration A fonctionnement continu présente un avantage particulier quand il s'agit de loger de grandes surfaces filtrantes dans un volume réduit et quand chaque programme de filtration nécessite la traversée d'un grand nombre de postes, lorsqu'on doit réaliser la filtration en régime continu. Dans l'industrie sucrière, par exemple, les éléments filtrants doivent tout d'abord parcourir un Jus où les surfaces filtrantes se recouvrent d'un gâteau de filtration, c'est-à-dire d'une couche de matière solide.Dès que les filtres, en raison de la trop grande épaisseur du gâteau de filtration, ne fonctionnent plus d'une façon satisfaisante, ils sont relevés de la cuve avec leur Jus par les chatnes sans fin et transportés dans une cuve contenant de l'eau de lavage afin d'extraire le résidu de sucre du gâteau de filtration, c'est-à-dire de la couche de matière solide. Après quoi, on peut retirer les éléments filtrants de cette cuve et les libérer par un traitement approprié de leur gâteau de matière solide. Il est éventuellement possible d'exécuter un rinçage à contre-courant dans une autre cuve afin de nettoyer les surfaces filtrantes.Dans une autre cuve additionnelle, on pourrait entreprendre une acidification; on peut aussi envisager de placer tout d'abord une nouvelle couche filtrante ou une couche filtrante auxiliaire avant d'immerger de nouveau les éléments filtrants dans la cuve contenant le Jus . La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d1exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente schématiquement une première forne d'exécution de l'installation de filtration à fonctionnement continu selon l'invention. La figure 2 représente une partie d'une autre forme d'exécution de l'installation selon la figure 1. Les figures 3, 4 et 5 représentent schématiquement des vues de dessus d'une installation de filtration selon l'invention et illustrent les différentes possibilités de disposition des éléments filtrants. L'installation de filtration 1 à fonctionnement continu représentée sur les figures comporte des éléments filtrants 2 en forme de plaque ou de disque placés parallèlement les uns aux autres, réunis en groupes 3 et suspendus couse un pendule à un support 4. Plusieurs supports 4 analogues sont fixés à distance mutuelle par leurs extrémités à des channes sans fin 5. Ces dernières forment un circuit fermé qui est actionné mécaniquement, par exemple dans la direction de la flèche 6 de la figure l, entratnant les groupes 3. Une cuve 8 est associée à la section inférieure 7 et remplie du fluide à filtrer 9. Au cours du déplacement des chaînes sans fin 5, les groupes 3 d'éléments filtrants 2 sont irnergés dans le fluide à filtrer et progressent à l'intérieur de la cuve 8. Durant cette otrbtion, les volumes intérieurs des éléments filtrants 2 sont en communication avec une pompe aspirante par les supports 4 de structure creuse ainsi que par des conduites flexibles non indiquées et par un dispositif de commande non représen- té, afin de soutirer le filtrat. Les éléments filtrants 2, dont les parois sont chargées de matière solide ou d'un gâteau de filtration, sont conduits au cours de leur mouvement vers une cuve 10 pour être par exemple lavés, ladite cuve étant associée à la section supérieure 11 des chatnes. Dans l'exemple d'exécution de la figure 1, le relèvement et l'abaissement de la cuve 10 sont commandés par des dispositifs non représentés. Une autre cuve 12 est prévue, dont le relèvement et l'abaissement peuvent être commandés de manière analogue. La disposition, le nombre et la séquence des cuves 10, 12 ou d'autres cuves dépendent de chaque programme de filtration et sont sans importance pour l'exposé de l'idée inventive. Dès qu'un ou plusieurs gruupes 3 d'éléments filtrants 2 sont au-dessus de chaque cuve 10 ou 12, celle-ci est levée afin que les éléments 2 plongent dans le fluide contenudini la cuve 10; Dès que les groupes D des éléments filtrants 2 ont parcouru la cuve en cause, celle-ci est de nouveau abaissée afin que les éléments filtrants ne heurtent point ses parois. Les cuves 10 ou 12 peuvent aussi être déplacées avec les éléments filtrants 2 qui y sont imnergEs sur une distance déterminée avec lesdits éléments filtrants, dans leur direction de progression, et Aetre ramenées à leur position de départ après extraction des éléments filtrants. Une cuve collectrice additionnelle 13 peut être disposée à la suite des cuves 10 et 12, afin de recueillir les matières solides qui se détachent des éléments filtrants 2 quand ceux-ci sont soumis à un arrosage par l'intérieur, d'une manière appropriée, d'un fluide sous pression. Dans l'installation de filtration à fonctionnement continu représenté sur la figure 1, la section supérieure 11 de la channe est rectiligne. La figure 2 représente une vue partielle d'une autre conformation. La section supérieure 11 des channes sans fin 6 est divisée, dans cette forme d'exécution, en tronçons 14, 15, 16 et 17. On obtient, grâce à des poulies de renvoi 18 disposées d'une manière appropriée, que les groupes 3 d'éléments filtrants 2 sont tout d'abord abaissés par les channes sans fin 6 et irnergés par exemple dans la cuve 10, guidés en direction horizontale à travers la cuve, puis extraits de la cuve selon une direction ascendante, à savoir le long du tronçon 14, et ensuite de nouveau abaissés selon un autre tronçon 17 pour plonger dans une autre cuve non représentée. D'après le principe représenté, le parcours des chalnes sans fin 6 s'adapte aisément à toutes les applications et les différents groupes 3 d'éléments filtrants 2 peuvent être à la fois relevés et abaissés au cours de leur avancement avec beaucoup de précautions, mais par des moyens d'action de structure très simple, afin de parcourir les différents postes de filtration. On n'indique pas dans les figures 1 et 2 la possibilité de disposer plusieurs sections supérieures 11 étagées les unes sur les autres, quand le programme de filtration l'exige. Les figures 3, 4 et 5 représentent des exemples de dispositions des différents groupes 3 d'éléments filtrants 2. Dans la forme d'exécution de la figure 3, les éléments filtrants 2 sont disposés parallèlement les uns aux autres, en deux groupes 3 pour chaque support 4, leurs surfaces filtrantes étant placées transversalement par rapport à la direction de déplacement des chatnes sans fin 6. Dans l'exemple d'exécution de la figure 4, les surfaces filtrantes des éléments filtrants gsont disposées parallèlement à la direction de déplacement des chatnes sans fin 6. Pour obtenir un assemblage aussi dense que possible, les éléments filtrants 2 qui sont suspendus aux supports 4 successifs sont disposés en quinconce. Les éléments filtrants 2 d'un groupe 3 peuvent ainsi pénétrer dans les intervalles séparant les éléments filtrants 2 du groupe 3 suivant, sans contact mutuel au passage de poulies de renvoi resserrées ou analogues. L'exemple de la figure 5 montre des éléments filtrants 2 qui sont disposés en deux groupes 3 par support 4, leurs surfaces filtrantes étant obliques par rapport à la direction de déplacement des channes sans fin 6. Par raison de symétrie, on a pris soin, pour chaque support 4, de placer les deux groupes 3 d'éléments filtrants suspendus audit support obliquement en sens inverse par rapport à la direction de déplacement. Dans le présent exemple d'exécution, la position oblique s'alterne en outre pour les supports 4 successifs. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on peut apporter des modifications non représentées sur les figures aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites. On peut songer par exemple à disposer sur un support 4 un groupe 3 d'éléments filtrants 2 à peu près dans la forme représentée en figure 3 et un autre groupe tel que le montre la figure 4. On peut songer aussi à suspendre à un support creux 4 un grand nombre d'éléments filtrants en forme de bougie. Il est possible dans tous ces cas de faire en sorte qu'une grande surface filtrante soit logée dans un espace réduit et de faire fonctionner l'installation en régime continu sans qu'il y ait à envisager une grande dépense de matériel pour le transport et le déplacement des éléments filtrants 2 et sans que les matières solides sur les surfaces filtrantes soient endommagées ou tombent malencontreusement du fait de chocs rudes pendant le déplacement. REVENDICATIONS 1.- Installation de filtration à fonctionnement continu utilisant des éléments filtrants en forme de plaque ou de disque, qui sont entratnés en circuit fermé à travers plusieurs postes, -- sont # vergés selon les besoins dans des cuves contenant des fluides u nt le volume intérieur peut etre relié alternativement et successivement, selon chaque programme de filtration, par un dispositif de commande à des conduites d'aspiration ou à des conduites de fluide sous pression, caractérisée par le fait que les éléments filtrants (2) sont disposés en groupes, parallèlement et à distance les uns des autres, chaque groupe (3) d1élé- ments filtrants étant suspendu à la manière d'un pendule à un support (4) de structure creuse, les extrémités dudit support étant fixées à deux chaînes sans fin (6) progressant parallèlement l'une à l'autre au moyen d'un entraînement mécanique, le volume intérieur de chaque support étant relié au volume intérieur du groupe associé d'éléments filtrants et au dispositif de commande actionné en synchronisme avec le déplacement des channes sans fin, et que ces dernières présentent une section inférieure (7) à laquelle est associée une cuve (8) en forme d'auge contenant le fluide à filtrer (9), et au moins une section supérieure (11) à laquelle au moins une autre cuve (10, 12) est associée. 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments filtrants (2) sont disposés avec leurs surfaces filtrantes parallèles à la direction de déplacement. 3.- Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments filtrants (2) sont disposés avec leurs surfaces filtrantes transversales à la direction de dépla cernent. 4.- Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments filtrants (2) sont disposés avec leurs surfaces filtrantes obliques par rapport à la direction de déplacement. 5.- Installation selon la revendication 4, caractérisée par le fait qu'à chaque support (4) sont suspendus au moins deux groupes partiels (3) d'éléments filtrants (2) et/chacun de ces groupes partiels sont inclinés à l'inverse par rapport à la direction de déplacement. 6.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les cuves (10, 12) associées à chaque section supérieure (11) des chatnes sans fin peuvent être levées et abaissées. 7.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que chaque section supérieure (11) des chatnes sans fin (6) est divisée grâce à des poulies de renvoi (18), en tronçons (14, 15, 16, 17) ascendants obliquement ainsi que descendants obliquement, respectivement séparés par des tronçons horizontaux. 8.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que des éléments filtrants (2) peuvent être levés et abaissés par rapport à leurs supports (4).