Brevet FR2156378A1 — publié le 19730525

La présente invention se rapporte à un procédé de nettoyage des éléments filtrants utilisés dans les dépoussiéreurs sous la forme de tubes filtrants, sacs filtrants, cellules filtrantes ou équivalents, qui sont traversés de l'extérieur vers l'intérieur par le courant de gaz brut à épurer et qui sont soumis périodiquement à des insufflations à contre-courant d'air de nettoyage dans la cavité intérieure de ces éléments par une buse placée devant l'orifice de sortie ou d'aspiration de ces éléments. il est déjà connu depuis longtemps de nettoyer les filtres à gaz en imprimant des secousses ou des vibrations aux éléments filtrants. En dehors de ce procédé, il est apparu ces derniers temps un nombre croissant de procédés de nettoyage des éléments filtrants selon lesquels on introduit de l'air de nettoyage dans la cavité intérieure des éléments filtrants par des insufflations à contre-courant. Dans ce procédé de nettoyage par insufflation à contre-courant, le sens de l'écoulement dans l'élément filtrant peut être inversé au cours de l'insufflation sans interruption préalable de la circulation du gaz brut. Dans ce procédé, le flux d'air de nettoyage à contre-courant est suffisamment fort pour surmonter la pression du gaz à filtrer pendant la durée du nettoyage.Dans les procédés déjà connus, la commande de l'insufflation à contre-courant exige, pour chaque élément filtrant, un organe obturateur, ainsi qu'une buse qui peut être constituée par un tube de Venturi. Dans la plupart des cas, chaque buse est également équipée d'un injecteur. Cette construction implique une grande dépense de moyens techniques, qui augmente considérablement le prix de revient du procédé. L'invention vise à apporter une simplification et une diminution considérable du prix de revient de ce procédé. A cet effet, suivant l'invention, on utilise un même organe d'arrêt et un même injecteur pour plusieurs éléments filtrants et l'organe d'arrêt et l'injecteur se placent successivement devant les orifices de sortie des divers éléments filtrants, le déplacement de l'organe d'arrêt et de l'injecteur étant commandé par un moteur linéaire et les orifices de sortie des éléments filtrants étant situés à des distances au moins approximativement égales du rail du moteur linéaire. Cela permet d'approcher l'injecteur au maximum des éléments filtrants, donc de raccourcir considérablement le trajet parcouru par le mélange utilise pour le nettoyage, ce qui évite une résistance inutilement élevée en aval de l'organe d'arrêt du fluide de nettoyage. Une autre caractéristique de l'invention qui permet d'apporter une simplification considérable et un abaissement considérable du prix de revient consiste à utiliser, comme air de nettoyage, un mélange d'air comprimé et d'air secondaire induit, qui est introduit dans l'orifice de sortie ou d'aspiration d'un élément filtrant par un injecteur dont l'air de nettoyage sort sous forme d'un jet relativement mince mais de grande large#ur, dans lequel les trajectoires des parties élémentaires du fluide sont essentiellement parallèles. Dans ce qui suit, un tel injecteur est appelé "injecteur à courants parallèles". L'invention a encore pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit plus haut. Ce dispositif est caractérisé en ce que le moteur linéaire est solidaire d'un cylindre amortisseur. Dans ce cas, on peut intercaler dans la conduite d'équilibrage du liquide du cylindre amortisseur une électrovanne prévue pour le blocage et le freinage du moteur et un robinet à commande manuelle prévu pour le réglage de la vitesse du moteur linéaire. Ceci permet de bloquer l'orifice de sortie du jet de l'injecteur en position devant l'orifice de sortie ou d'aspiration de chaque élément filtrant. L'utilisation de l'injecteur à courants parallèles permet de réduire au minimum la dépense en air de nettoyage qui est nécessaire pour obtenir l'effet de nettoyage recherché. L'injecteur à courants parallèles peut avantageusement comporter une fente de sortie d'air qui est de longueur et de largeur égales ou légèrement inférieures à celles de l'orifice de sortie des éléments filtrants. On obtient un effet de nettoyage particulièrement bon avec une faible consommation d'air comprimé lorsque l'injecteur à courants parallèles comporte deux tubes d'arrivée d'air.On obtient un entrainement d'air secondaire induit par effet d'injecteur et, par conséquent, une diminution de la consommation d'air comprimé si, suivant une autre caractéristique de l'invention, l'injecteur est muni de deux déflecteurs, placés respectivement de part et d'autre du jet principal d'air comprimé, qui sont espacés d'une distance relativement grande du côté du point de sortie de l'air comprimé de chacun des tubes d'arrivée d'air qui sont cintrés, chacun dirigeant sa convexité vers l'autre, de manière à former un canal qui, à partir dudit point de sortie de l'air comprimé, est tout d'abord convergent puis divergent. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement, par une vue en coupe de l'une des cellules filtrantes, un dépoussiéreur équipé d'un dispositif de nettoyage suivant l'invention et d'un organe d'arrêt intercalé dans l'arrivée d'air comprimé, - la figure 2 est une coupe horizontale suivant la ligne Il-Il de la figure 1, - la figure 3 est une vue de détail à plus grande échelle, également en coupe horizontale, - la figure 4 est une vue en coupe verticale suivant la ligne brisée IV-IV de la figure 2, et - les figures 5, 68 et 6b représentent un schéma de connexion du dispositif de commande électrique du dépoussiéreur. Le dépoussiéreur représenté sur les dessins est du type à sacs filtrants et il comprend un ou plusieurs éléments filtrants 1 constitués par des sacs filtrants. Chacun des éléments filtrants est monté sur un cadre porteur rigide 2, qui comprend une grille de fils métalliques, destinés à soutenir les surfaces filtrantes actives, et une bouche 13 qui entoure l'orifice de sortie 3 du sac filtrant, lequel présente la forme d'un rectangle étroit et allongé. Les divers éléments filtrants 1 sont montés, au moyen de leur cadre 2 et de leur bouche 13, sur une cloison 4 qui divise le dépoussiéreur en une chambre à gaz brut 5 et une chambre d gaz épuré 6.La chambre a gaz brut 5 et la chambre à gaz épuré 6 sont logées dans une enveloppe tôle G, qui se rétrécit de haut en bas avec une forme en coin pour former un collecteur de poussière K et qui comporte, sur sa paroi supérieure D une tubulure d'entrée E pour l'introduction du gaz brut, et une tubulure de sortie A pour l'évacuation de l'air épuré. Les parois des sacs filtrants sont constituées par une couche d'un textile non tissé relativement épais a base de matière plastique, par exemple de fibres de polyester. Le gaz brut à épurer est chargé de fines particules de poussière qui se déposent sur la face externe des parois des sacs filtrants lorsque le gaz brut traverse les parois de ces sacs de l'extérieur vers l'intérieur, sous l'effet d'ùne pression ou d'une aspiration engendrée par un dispositif non représenté. Le gaz épuré traverse ensuite les orifices de sortie 3 des sacs filtrants pour passer dans la chambre de gaz épuré 6 et être évacué de là å travers la tubulure A. Pour nettoyer les éléments filtrants, on insuffle de l'air de nettoyage dans les orifices de sortie ou d'aspiration 3 des sacs filtrants, à contre-courant par rapport au flux de gaz brut décrit ci-dessus avec une impulsion de pression d'une durée d'environ 0, 1 a 1 s, et avec un débit tel que les particules de poussière déposées sur la face externe des parois de l'élé- ment filtrant se détachent de ces parois sous l'influence de l'impulsion d'air comprimé et puissent tomber dans le collecteur de poussière K. A cet effet, on utilise un injecteur 7 à courants parallèles, qui est alimenté par un accumulateur de pression 8 lorsqu'une électrovanne 10 intercalée entre l'accumulateur de pression 8 et l'injecteur 7. ou les tubes 11 d'arrivée d'air de cet injecteur est ouverte.L'injecteur 7 à courants parallèles comprend une buse 12 à section rectangulaire étroite et allongée, mais dont la longueur et la largeur sont inférieures ou égales aux dimensions de l'orifice de sortie 3 ménagé dans la bouche de chaque sac filtrant 1. Les bouches 13 des sacs filtrants 1 sont agencées dans un plan commun, de manière que la buse 12 de l'injecteur 7 puisse être amenée successivement devant chacun des divers sacs filtrants et puisse ensuite insuffler dans ces sacs, pour le nettoyage, une courte "bouffée" d'air de nettoyage, sans perturber sensiblement l'action filtrante des autres sacs. L'accumulateur d'air comprimé 8, l'électrovanne 10 et l'injecteur 7 à courants parallèles, avec le tube d'arrivée d'air 11, peuvent être déplacés dans la chambre de gaz épuré 6 par un moteur linéaire 17, pour passer successivement d'un sac filtrant au suivant. Dans la forme de réalisation représentée sur les dessins, 1 'injec- teur à courants parallèles 7 comprend deux tubes d'arrivée d'air lla et llb dont les orifices de sortie 14 déterminent les directions ou plans médians des jets principaux d'air comprimé 15, qui sont indiqués en traits mixtes. Ces orifices de sortie 14 sont agencés de manière que les plans médians des jets 15 se rencontrent à peu près à angle droit à l'intérieur de la buse 12. A chacun des deux orifices de sortie 14 sont associés un déflecteur intérieur commun 16 et un déflecteur extérieur 18. Du côté des tubes d'arrivée d'air Ila et llb les deux déflecteurs 16 et 18 sont espacés d'une distance relativement grande aussi bien l'un de l'autre que des tubes d'arrivée d'air, de sorte que, dans cette région, il peut se produire une aspiration d'air secondaire figurée par les flèches 19. A mesure qu'on s'éloigne des orifices de sortie 14, l'espace séparant les déflecteurs - qui sont bombés en dirigeant leur convexité vers le plan médian 15 des jets principaux - se rétrécit, de sorte qu'on obtient dans cette région une grande vitesse d'écoulement qui détermine l'aspiration de l'air secondaire.A mesure qu'on s'éloigne davantage des orifices 14 de sortie d'air comprimé, le passage s'élargit fortement jusqu'à ce que, finalement, les courants d'air qui sortent des deux tubes d'arrivée d'air lla et lîb ou qui sont induits par les jets se réunissent dans la buse 12 et peuvent alors être projetés en écoulement laminaire dans l'orifice d'aspiration 3 de l'un des éléments filtrants 1. Le moteur linéaire pour l'entraînement possède le grand avantage de pouvoir-être freiné à n'importe quel moment voulu tout en restant en circuit. Il est d'une grande importance d'arrêter l'injecteur à courants parallèles 7 exactement devant chacun des sacs filtrants. Le moteur linéaire 17 de l'exemple de la figure 5 comprend une tige de poussée 9 qui est solidaire du piston 20 d'un cylindre de freinage ou d'amortissement 21. Les chambres avant et arrière du cylindre 21 sont reliées par une conduite d'équilibrage 22 dans laquelle sont intercalées une électrovanne 23 et un robinet 24 réglable à la main. A l'aide de ce robinet 24, on peut régler l'étranglement de la conduite d'équilibrage 22, qui agit sur le fluide hydraulique contenu dans le cylindre et dans cette conduite d'équilibrage et, par ce moyen, régler la vitesse d'avance du moteur linéaire 17 et de sa tige 9. Le moteur linéaire est mis hors circuit dans chacune des positions d'arrêt en face des divers éléments filtrants et ce moteur, ainsi que l'injecteur 7, sont immobilisés par la fermeture de l'électrovanne intercalée dans la conduite d'équilibrage 22.L'arrêt de l'injecteur devant chaque sac filtrant est déclenché par un interrupteur palpeur 25 actionné par la tige 9. Sur la figure 5, l'un de ces interrupteurs palpeurs, qui est désigné par la référence bl, est fermé dans la position de départ ou position de base de l'injecteur, lorsque cet injecteur se trouve devant le sac filtrant 1 qui occupe la position la plus basse sur la figure 2. Le passage de l'injecteur au sac filtrant suivant est commandé, d'une façon coordonnée dans le temps, par un programmateur non représenté sur le dessin.Lorsque, dans ce mouvement de transport séquentiel, l'injecteur se place devant le dernier sac filtrant, qui est représenté en position extrême haute sur la figure 2, c'est-à-dire qu'il atteint sa position extrême opposée, le deuxième interrupteur de fin de course, désigné par la référence b4, se ferme pour inverser la commande du moteur linéaire et de l'injecteur 7, afin de ramener ce dernier devant le sac filtrant extrême inférieur, sans l'arrêter devant les sacs filtrants situés dans les positions intermédiaires. Entre les interrupteurs de fin de course bl et b4, sont prévus d'autres interrupteurs palpeurs, qui correspondent respectivement aux autres sacs filtrants 1, mais dont seuls les interrupteurs b2 et b3 ont été indiqués sur le dessin, pour simplifier. Ainsi qu'on l'a représenté sur les figures 68 et 6b, un premier contacteur-disjoncteur Cl prévu pour la marche avant et un deuxième contacteurdisjoncteur C2 prévu pour la marche arrière du moteur linéaire 17 sont compris dans le circuit d'alimentation de ce moteur. Sur le schéma de connexion, on a désigné par S1 l'électro-aimant prévu pour l'ouverture et la fermeture de l'électrovanne 23 qui est intercalée dans la conduite d'équilibrage 22, tandis que l'électro-aimant prévu pour ouvrir la vanne d'arrêt intercalée entre l'accumulateur de pression 8 et la conduite d'air comprimé 11 est désignée par S2. Lorsque, comme on l'a indiqué plus haut, l'appareil de nettoyage occupe sa position de départ et que le premier interrupteur de fin de course bl est fermé, on peut mettre cet appareil en action par la fermeture de l'interrupteur principal, la lampe témoin hl s'allumant à ce moment. L'interrupteur de fin de course bl, qui est fermé dans la position de départ, enclenche le relais D5, de sorte que le contact travail d5 de ce relais se ferme et enclenche le relais D1. Le contact repos dl de ce dernier relais s'ouvre et s oppose ainsi à l'enclenchement du contacteur Cl, de sorte que, dans ces conditions initiales, le moteur linéaire ne peut pas démarrer. Par ailleurs, le deuxième contact dll du relais D1 met hors circuit l'électro-aimant S1 de l'électrovanne d'amortissement 23.Toutefois, en même temps, le contact de travail d12, qui fait également partie du relais D1, se ferme également et détermine ensuite l'enclenchement du relais d'effacement D6 qui est réglé sur une temporisation de 0,2 à 0,3 s, et qui, par son contact de travail d6, ouvre la vanne d'arrêt 10, de sorte que l'air comprimé peut être injecté dans le premier sac filtrant. Cette opération se déroule pendant un temps d'arrêt, variable entre 1 et 60 s, qui est réglé sur le relais temporisé D2 et qui commence lorsque le contact de travail d12 du relais D1 se ferme. A la fin de ce temps d'arrêt, le contact d2 du relais temporisé D2 enclenche le relais D3, qui au moyen de son contact de travail d3, connecté en parallèle avec le contact dl du relais D1 qui est alors ouvert, enclenche le contacteur Cl du moteur d'entraînement. Le moteur linéaire se met maintenant en marche, en ouvrant l'interrupteur de fin de course initiale bl, et avance jusqu'à l'interrupteur palpeur suivant b2. A ce stade, le moteur linéaire 17 et I'électroémnant: S1 sont mis hors circuit à l'aide du relais D1 et du contacteur Cl. Dans la position d'arrêt que l'injecteur vient alors d'atteindre devant le deuxième sac filtrant, cet injecteur produit à nouveau une insufflation d'air comprimé d'une durée de 0,2 à 0,3 s dans le sac filtrant, par l'ouverture de la vanne d'arrêt 10 et, après écoulement du temps d'arrêt sur lequel le relais temporisé D2 a été réglé, le cycle de travail se répète. Pendant chacun des cycles suivants, après écoulement du temps d'arrêt du relais temporisé D2, l'injecteur est amené devant le sac filtrant 1 suivant jusqu'à ce que, finalement, il ait atteint le sac filtrant de l'extrémité de la rangée. A ce moment, l'interrupteur de fin de course b4 se ferme et met le contacteur C2 en circuit par l'intermédiaire du relais D4 et du relais D3, pour commuter le moteur linéaire sur la marche arrière, le contact de maintien c2 maintenant le contacteur de marche arrière C2 enclenché jusqu'à ce que l'interrupteur de fin de course bl du début de la rangée se ferme d nouveau au moment où l'injecteur atteint sa position de départ, cet interrupteur mettant alors le contacteur de marche arrière hors circuit par l'intermédiaire du relais D5 et de son contact de repos. La combinaison du moteur linéaire 17, de l'injecteur double 7 et du circuit de commande d relais décrit plus haut donne au dispositif de nettoyage un rendement très élevé et apporte à ce dispositif l'avantage particulier consistant en ce que l'opération de nettoyage n'est pas interrompue et que la vanne d'arrêt unique 10 utilisée pour la commande des opérations de nettoyage permet de donner au dispositif une construction simple et une grande efficacité. Dans l'appareil l'objet de l'invention, les bouches 13 et la buse 12 sont constituées par des éléments séparés; cette construction apporte notamment la possibilité d'associer individuellement à chaque bouche 13, donc a chaque sac 1, une buse 12 et un injecteur 7, de sorte que, dans ce cas, il n'est plus nécessaire de prévoir un dispositif mobile. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au procédé et au dispositif qui viennent d'être décrits, uniquement d titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVEND I CATI ON s 1 - Procédé de nettoyage des éléments filtrants utilisés dans les dépoussiéreurs sous la forme de tubes filtrants, sacs filtrants, cellules filtrantes ou équivalents, qui sont traversés de l'extérieur vers l'intérieur par le courant de gaz brut à épurer et qui sont soumis périodiquement à des insufflations à contre-courant d'air de nettoyage dans la cavité intérieure de ces éléments par une buse placée devant l'orifice de sortie ou d'aspiration de ces éléments, ce procédé étant caractérisé en ce qu'une même buse est combinée à plusieurs éléments filtrants et en ce que la buse se place successivement devant les orifices d'aspiration des divers éléments filtrants, le déplacement de la buse étant commandé par un moteur linéaire et les orifices d'aspiration des éléments filtrants étant situés à des distances au moins approximativement égales du rail conducteur de guidage de la buse. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise en qualité d'air de nettoyage un mélange d'air comprimé et d'air secondaire induit, ce mélange étant introduit dans l'orifice de sortie ou d'aspiration de chaque élément filtrant par un injecteur dont l'air de nettoyage sort sous forme d'un jet relativement mince mais de grande largeur, dans lequel les trajectoires des parties élémentaires du fluide sont essentiellement parallèles. 3 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur linéaire est accouplé à un cylindre d'amortissement et en ce qu'il est prévu une électrovanne pour commander une conduite d'équilibrage de pression qui relie les deux chambres du cylindre amortisseur. 4 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un robinet à commande manuelle intercalé dans la conduite d'équilibrage de la pression pour le réglage de la vitesse d'avance du moteur linéaire. 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant de bloquer l'orifice de sortie de l'injecteur devant l'orifice de sortie de chaque élément filtrant. 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'injecteur présente un orifice de sortie d'air constitué par une fente de longueur et de largeur égales ou inférieures à la lon gueur et à la largeur de l'orifice de sortie de chaque élément filtrant. 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'injecteur est équipé de deux tubes d'arrivée d'air. 8 - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'injecteur est muni de deux déflecteurs, placés respectivement de part et d'autre du jet principal d'air comprimé, qui sont espacés d'une distance relativement grande du côté du point de sortie de l'air comprimé de chacun des tubes d'arrivée d'air, et qui sont cintrés, chacun dirigeant sa convexité vers l'autre, de manière à former un canal qui, à partir dudit point de sortie de l'air comprimé, est tout d'abord convergent, puis divergent. 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la bouche qui forme l'orifice d'aspiration de l'élément filtrant et la buse correspondante sont constituées par des organes séparés. 10 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications.3 à 9, caractérisé en ce que le conduit de la buse dirigé vers l'orifice d'aspiration présente au moins un orifice d'entrée et en ce que, dans le cas où ce conduit comporte deux orifices d'entrée, les axes de ces orifices se coupent,de préférence à angle droit.