Brevet FR2203660A1 — publié le 19740517

Dans l'état actuel de la tecnnique de filtration de fluides, on utilise des montages d'éléments filtrants en parallèle et des montages en série, le passage de l'un à l'autre de ces deux types de montage bien distincts se fait en modifiant la distribution. Lorsqu'on veut augmenter la capacité cie débit d'un filtre, on multiplie les éléments filtrants que l'on place alors en parallèle. Cette multiplication d'éléments filtrants oblige à multiplier de la même façon les organes de distribution ainsi que les dispositifs de nettoyage correspondant à chacun des éléments, ou bien à envisager des mécanismes rotatifs ou autres, ce qui augmente le prix de revient et les frais d'entretien. La présente invention vise à remédier ces inconvé- nient et le procédé qui en fait l'objet est caractérisé en ce qu'on fait passer un fluide à travers plusieurs éléments filtrants e+arallèle et on nettoie ces éléments en faisant passer le fluide sur plusieurs éléments en série, le passage du circuit en paral lèle au circuit en série et inversement se faisant hydrauliquement dans un ensemble statique. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé cidessus est caractérisé en ce qu'il comporte des éléments filtrants montés de telle manière qu'ils fonctionnent en série et/ou en parallèle et en ce que ces éléments filtrants ont une section allant en décroissant de l'amont à l'aval du dispositif et sont alimentés axialement de telle manière que disposés en série, ils fonctionnent en parallèle. Ce procédé a l'avantage de permettre d'éviter l'utilisation d'une vanne ou autre dispositif de nettoyage sur chaque élément filtrant. La figure unique du dessin annexé représente, à titre d'exemple et en coupe verticale, une forme d'exécution au dispositif faisant l'objet de la présente invention. Le dispositif de filtration représenté est utilisé ici pour filtrer de l'eau, mais il pourrait bien entendu filtrer n'importe quel autre fluide. A l'intérieur de l'enveloppe verticale E' cylindrique sont montés trois étages A', B', C' de quatre éléments filtrants de forme générale cylindrique dont deux seulement sont visibles au dessin, soit les éléments 10, 10'; 11, 11' et 12, 1X' respectivement des étages A', B' et C'. Les éléments filtrants 10, 11 et 12 sont coaxiaux et ont chacun un diamètre différent, le diamètre le plus granu étant en amont et la vanne de chasse 15 se trouvant sur l'extrémité aval d'un conduit coudé 16 relie a l1élr#ent filtrant 12 de plus petit diamètre. Les éléments filtrants 10, 11 et 12 ont ajonc une section allant en décroissant de l'amont à l'aval du dispositif. Une cloison 23 ferme l'espace entre l'entrée des éléments 10, 10' et entre l'enveloppe E' et ces éléments. Des pièces tronconiques 13, 13'; 14, 14' relient les éléments 10, 10' et 11, 11' et respectivement les éléments 11, 11' et 12, 12'. Le fonctionnement du dispositif de filtration décrit est le suivant Le fluide à filtrer, c'est-à-dire l'eau, pénètre dans la colonne filtrante entourée par l'enveloppe E' comme représenté par les flèches 22. Le débit total passe dans les éléments filtrants 10, 10' de plus grand diamètre du premier étage A' et qui sont disposés à l'entrée de la colonne filtrante. Une partie du débit traverse la paroi filtrante de ces éléments comme indiqué par la flèche 17 pour donner de l'eau filtrée sortant de la colonne en 20. Le reste du débit pénètre dans l'étage suivant B' pour se diviser de la même façon en eau filtrée selon la flèche 18 sortant également de la colonne en 20. Le solde débit passe dans le troisième étage C' pour en sortir intégralement filtré selon la flèche 19. Les trois débits filtrés par les trois étages se mélan- gent pour donner à l'aval de l'enveloppe E' (ou à l'aval du dispositif de filtration s'il n'y a pas d'enveloppe) le fluide filtré comme indiqué par la fiche 20. Il ressort de ce qui précède que les trois étages A', B' et C' fonctionnent en parallèle et que par conséquent les dé- bits filtrés par chacun s'additionnent. Pour mieux comprendre le fonctionnement en parallèle des éléments filtrants LO, Il et 12 par exemple, on peut imaginer des tubes de transferts virtuels s 'étendant dans le prolongement vers le haut des éléments filtrants des étages inférieurs. Le débit 17 correspond alors au volume compris entre le tube virtuel de plus grand diametre et la paroi filtrante de l'élément 10, le débit 18 au volume compris entre les deux tubes virtuels de plus grands diamètres et enfin le débit 19 au volume du tube virtuel de plus petit diambtre. Pendant le nettoyage par ouverture de la vanne de chasse 15', il se passe les opérations suivantes - La vanne de chasse 15' s'ouvre et la totalité du débit passant dans le dernier élément 12' de plus petit dia-être est chasses comme indiqué par la flèche 21 entrainant les impuretés de la paroi de ce dernier élément. D'autre part, l'augmentation du débit, donc de la vitesse, décolle les impuretés fixés sur les parois des éléments supérieurs 10' et lI' qui continuant à donner de l'eau filtrée. - Pendant le temps d'ouverture de la vanne de chasse 15' et méme au-delà, il y a glissement des impuretés des éléments supé- rieurs vers les éléments inférieurs. - Le nettoyage des trois éléments 10', 11' et 12' se fait donc ici en série, les impuretés glissant vers les éléments infé- rieurs en raison de 1 'appel de débit provoqué par ces éléments inférieurs, aussi bien pendant la chasse (phase de nettoyage) que pendant la phase de filtration. En definltive, les éléments supérieurs se salissent et se nettoient lentement, même au-delà du temps d'ouverture de la vanne de chasse, tandis que 1 'élément inférieur se salit vite et se nettoie très vite pendant la chasse. Le dispositif de filtration décrit a l'avantage de réduire les diamètres des dispositifs de chasse par rapport aux diamètres nécessaires aux débits à filtrer. Dans le dispositif de filtration décrit, les éléments filtrants dont la surface active est nettoyée par balayage comme décrit plus haut sont constitués par des barres ou des fils places dans le sens du balayage. Les opérations de filtration et de nettoyage peUvent être faites simultanément ou alternativement en fonction des débits mis en oeuvre dans le dispositif décrit. De plus, l'eau brute étant amenée sur douze éléments filtrants, on obtient une perte de charge minimale en cours de filtration et le nombre des vannes de chasse est réduit à quatre au lieu de douze, l'ouverture de chacune des quatre vannes permettant le balayage direct de trois éléments filtrants en série. Enfin, ce type de montage a permis d'augmenter le nombre d'éléments filtrants et de réduire le diamètre de ces élé- ments, c#est-à-dire leur section, et de diminuer par conséquent d'autant le débit instantané de chasse. Ceci se traduit par une économie sur le prix de revient et sur l'encombrement du dispositif de filtration. L'entretien de celui-ci pourrait avantageusement étre automatique, c'est-à-dire que les vannes de chasse seraient télécommandées pour s'ouvrir périodiquement les unes après les autres selon un programme ou selon la demande de filtration, par détection de la perte de charge. EVENDICATIONS 1. Procu de filtration d'un fluide, caractérisé en ce qu'on fait asser un fluide a travers plusieurs éléments filtrants enparallele et on nettoie ces éléments en faisant passer le fluide sur plusieurs éléments en scorie, le passage du circuit en parallèle au circuit en série et inversément se faisant lyarauliquement uans un ensemble statique. 2. dispositif de filtration a'un fluide, caractérisé par le fait qu'il comporte aes éléments filtrants montés de telle manière qu'ils fonctionnent en série et/ou en parallèle et que ces éléments. filtrants ont une section allant en décroissant de l'amont à l'aval du dispositif et sont alimentés axialement de telle manière que disposés en série, ils fonctionnent en parallèle. 3 3.Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de chasse disposés à ltextremite aval des éléments en série de telle manière que la totalité du débit passant dans le dernier élément de plus petit diamètre est chassée en entraînant les impuretés de la paroi de ce dernier élément, et en décollant les impuretés des éléments supérieurs pendant le temps de chasse et au-delà par appel du débit filtré par les éléments inférieurs. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments filtrants sont cies éléments dont la surface active est nettoyée par balayage. 5. Dispositif selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que les éléments filtrants sont constitués par des barres ou des fils placés uans le sens du balayage. b. Dispositif selon les revendications 2, 4 et 5, caractérisé en ce que les éléments sont disposés de telle manière que le fluice à filtrer traverse plusieurs éléments en parallèle, et le fluiue ue nettoyage traverse des éléments en série, ce fluide étant évacué par une vanne de chasse.