Brevet FR2250558A1 — publié le 19750606

La présente invention concerne un dispositif destiné à purifier les fumées, gaz d'échappement, poussières, et semblables. Un problème qui est actuellement vivement ressenti est le problème de l'élimination des substances polluantes de l'atmosphère, qui sont produites par des fumées, gas d'échappement, poussières en suspension et semblables. Ces substances sont produites en quantité de plus en plus gran- des par les établissements industriels, par les installations de chauS- fage, et par toutes les installations dans lesquelles on brûle des combus tibles liquides ou solides. Pour chercher à supprimer ces inconvénients, on a employé depuis quelque temps des filtres à eau dans lesquels les impuretés contenues dans les fumées, et semblables, sont retenues dans l'eau, ce qui empoche la pollution de l'atmosphère. Mais on aboutissait à une situation absurde dans laquelle pour empêcher la pollution de l'atmosphère, on finissait inévi tablement par polluer les eaux. C'ast l une des raisons pour lesquelles l'utilisation de ces filtres a été interdite puis abandonnée. Les filtres statiques et les filtres cyclones n'ont pas non plus donné les résultats espérés parce que, tout en épurant convenablement les fu- mées, ils sont constructivement très compliqués, nécessitent un entretien laborieux et incessant, et cotent extrêmement cher.En outre, ces filtres n'ont pas toujours été su mesure de-satisfaire a toutes les exigences de l'emploi, car ils nécessitent des adaptations variant dans chaque cas par ticulier, en fonction de l'utilisation0 La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de purification des fumées, gaz d'échappement, poussières, et semblables qui est en mesure d'éliminer tous les inconvénients précédents, et qui, en mae temps, garantit absolument une purification totale des fumées, empêchant ainsi de la façon la plus catégorique toute pollution éventuelle. Un autre objectif de l'invention consiste à réaliser un dispositif ayant une grande capacité horaire, de façon à s'adapter facilement à des installations de grandes dimensions. Un autre objectif de l'invention consiste a réaliser un dispositif qui, tout en ayant une construction extr & ement simplifiée, est très efficace dans les conditions d'emploi les plus variés. Un autre objectif de l'invention consiste a réaliser un dispositif de purification des fumées qui ne nécessite pas d'entretien particulier, qui est constitué par un nombre modéré d' éléments composants, et qui en outre est très compétitif b un point de vue purement économique. Ces objectifs ainsi que d'autres qui ressortiront mieux par la suite sont atteints par un dispositif de purification des fumées, gaz dssechappe- ment, poussières et semblables caractérisé en ce qu'il comprend un conduit communiquant avec le tuyau dtévacuation des luxées, un élément aspirant entrainé en rotation par un moteur et formant intérieurement une cavité traversante à peu près tronconique dont l'axe coincide avec laxe de rotation de l'élément aspirant, cette cavité traversante ayant en haut la bouche de grand diamètre qui communique avec ledit conduit, cet élément aspirant pouvant pendant sa rotation centrifuger les fumées aspirées pour déposer les particules solides Qu'elles contiennent sur les parois intérieures de la cavité traversante, des éléments racleurs étant placés dans cette cavité, disposés pres et & peu près parallèlement à la paroi intérieure de la cavité et pouvant enlever les particules solides qui se trouvent sur la paroi intérieure de la cavité, et les particules solides ainsi enlevées tombant par gravité dans un caisson situé sous l'élément aspirant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris a la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un exemple de réalisation préféré mais non exclusif et en se référant aux dessins annexés donnés à titre indicatif et non limitatif sur lesquels:: La fig. 1 représente schimatiauement une vue en élévation du dispositif de l'invention; La fig. 2 représente en coupe longitudinale ce w8me dispositif; La fig. 3 représente une coupe suivant la ligne 111-111 de la fig. 2; La fig. 4 représente une vue partielle de l'élément aspirant, seo- tonnée axialement 3 La fig. 5 représente une coupe suivant la ligne V-V de la fig. 4; La fig. 6 représente l'élément aspirant vu d'en haut. On voit sur les figures que le dispositif de purification des fumées, gaz d'échappement, poussières, et semblables comprend une carcasse-support 1 formant en haut un conduit 2 qui est mis en communication avec le tuyau d'évacuation des fumées. Le conduit 2 est uni en dérivation sur le tuyau d'évacuation, ce qui permet de maintenir le tirage naturel et par suite l'évacuation des fumées même quand le dispositif, selon l'invention, ne fonctionne pas. La carcasse 1 forme en outre intérieurement une chambre médiane 3 et une chambre inférieure 4. Un élément aspirant 5 est logé dans la chambre médiane 3. L'élément aspirant 5 est conformé en tronc de cône et présente intérieurement une cavité traversante 6, également en forme de tronc de cônes dont la bouche de grand diamètre se trouve en haut. Sur cette bouche de grand diamètre se trouve un rotor à pales 7, qui est incliné de façon à aspirer à l'intérieur de l'élement 5 les fumées provenant du conduit 2. Le rotor à pales 7 et par suite également l'élément aspirant 5, sont supportés en bout par un arbre 8 qui est entrainé en rotation par un moteur 9 disposé en haut de la carcasse 1. L'arbre 8 est supporté à l'intérieur d'un élément en forme de manchon 10, dirigé transversalement dans le conduit 2. Btextrémité inférieure de l'arbre 8 est supportée avec possibilité de rotation par une bride 11 associée à une plaque 12 qui ferme en haut la chambre intermédiaire 3. La plaque 12 présente des ouvertures 13 qui permettent aux fumées aspirées dans le conduit 2 de passer dans la cavité 6 de l'élément aspirant 5. Sur la face inférieure de la plaque 12, on prévoit des nervures de renforcement 14 qui accroissent la résistance mécanique de cette plaque. Des éléments racleurs qui sont fixés avec le fond de la chambre intermédiaire 3 sont disposés à l'intérieur de la cavité traversante 6. Ces éléments racleurs sont constitués par deux éléments tubulaires 20 disposés dans des positions diamétralement opposées, près de et parallè liement à la paroi intérieure de la cavité 6. Les éléments tubulaires 20 ont une ouverture 21 disposés longitudinalement; ils ont une section trains versale analogue à un colimon, de façon à présenter un bord râcleur 22 dirigé parallèlement à la paroi intérieure de la cavité 6, et à une dis- tance fixée dtavance de cette paroi. Chaque élément tubulaire 20 débouche en bas dans un tube 20a dont l'ouverture d'évacuation asboahw elle-meme dans la chambre inférieure 4. On peut prévoir dans la chambsse inférieure 4 un caisson dans lequel on recueille les impuretés des fumées. La chambre inférieure 4, à plafond fermé, comporte en haut une louver ture annulaire 30 communiquant avec un conduit de sortie 31 pour les ssh- mées qui sont maintenant purifiées et qui peuvent être rejetées dans l'at- mosphère, ou éventuellement, si le cas particulier l'exige, être recyclées pour une purification ultérieure. La partie inférieure de la carcasse 1 comporte une porte 40 permet tant l'accès pour enlever le caisson où sont recueillies les impuretés env levées aux fumées. Le dispositif, selon l'invention, fonctionne de la façon suivante: L'élément aspirant 5, et par suite également le rotor à pales 7 qui lui est associé sont entrainés en rotation à grande vitesse par le moteur 9. Grâce à la conformation du rotor à pales 7 on produit ainsi une aspiration des fumées, des poussières, ou du fluide aérien à purifier, ce qui fait passer les fumées et les poussières du conduit 2 dans l'intérieur de l'élément aspirant 5. Après avoir été aspirées à l'intérieur de l'élerient aspirant 5, qui est entrains' en rotation à grande vitesse comme on l'a dit précédemment, les fumées subissent une centrifugation séparant les particules solides qui, par cet effet centrifuge, sont poussées vers les parois de la cavité tronconique 6. Les particules solides ainsi séparées sont soumises à des effets opposés. En effet, comme la cavité 6 est tronconique, avec l'ouverture de grand diamètre en haut ainsi qu'on l'a déjà dit les particules sont soumises à une force centrifuge composante qui tendrait à les faire 'e lever; mais d'autre part, à cette force composante s'oppose la force de gravité et l'effet dlaspiration qui crée un courant gazeux vers le bas. On bbtient ainsi que les particules solides séparées adhèrent contre la paroi intérieure de la cavité 6, et forment pratiquement unecouche de poussières sur cette paroi. Cette couche de poussières ainsi formée fonctionne pratiquement comme un filtre pour les gaz et les matières condensées qui se trouvent généra- lement dans les fumées. Il en résulte que des gaz tels que 502 CO,SO2 et SO3 sont retenus dans la couche poussièreuse formée sur les parois intérieures de la cavité 6. Pour éviter une accumulation excessive de poussière sur la paroi de la cavité 6, on prévoit des éléments racleurs qui, comme on l'a déjà dit, sont disposés à une certaine distance et parallèlement à la paroi mène. Ces éléments racleurs peuvent ainsi enlever l'excès de poussières, tout en laissant une couche homogène de poussière sur la paroi de la cavité 6. Comme on l'a déjà décrit, les éléments racleurs sont constitués par des éléments tubulaires 20 ayant une section transversale en colimaçons et leurs bords racleurs 22 sont disposés à une distance déterminée, géné- ralement quelques millimètres, des parois de la cavité. Grâce aux éléments racleurs 22, l'excès de particules solides est détaché de la paroi et est envoyé à l'intérieur des éléments tubulaires 20. quand les particules sont entrées dans ces éléments tubulaires 20, elles tombent par gravité dans la zone située en dessous, où elles s'aocumulent dans un caisson récepteur. les essais effectués ont montré que le dispositif, selon l1invention, permet d'éliminer presque totalement les poussières contenues dans les fumées ou plus généralement dans les substances gazeuses qui doivent etre purifiées. On a trouvé en outre que les gaz nocifs généralement présents dans les fumées sont également retenus grâce à lteffet filtrant efficace produit par la couche de poussière qui se forme sur la paroi de la cavité 6. La description précédente montre que le dispositifs selon l'invention, atteint tous les objectifs fixés initialement, et en particulier qu'il est extrêmement efficace dans toutes les conditions d'emploi. Il faut Bouli- gner en outre que l'entretien est extrêmement réduit, car les seules opé- rations nécessaires consistent à sortir périodiquement les poussières éva- cuées qui s1accumulent dans le caisson inférieur. Il faut encore signaler que la couche de poussières se formant sur les parois de la cavité 6 a généralement un très fort pouvoir d'absorp tion des gaz nocifs, Si bien qu'on obtient une élimination complète et efficace, aussi bien des impuretés solides que des impuretés gazeuses. Bien entendu diverses modifications peuvent entre apportées par l'hom- me de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre dtexemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. En outre, tous les détails peuvent être remplacés par des éléments pratiquement équivalents. Dans la pratique, les matières employées ainsi que les dimensions et la capacité horaire pourront être quelconques suivant l'application considérée. REVENDICATIONS 1) Dispositif de purification des fumées gaz d'échappement, pous- sidères et semblables caractérisé en ce qu'il comprend un conduit communiquant avec le tuyau d'évacuation des fumes, un élément aspirant entrainé en rotation par un moteur et formant intérieurement une cavité traversante à peu près tronconique dont l'axe coincide avec l'axe de rotation de lJélément aspirant, cette cavets traversante ayant en haut la bouche de grand diamètre qui communique avec ledit conduit, cet élément aspirant pouvant pendant sa rotation centrifuger les fumées aspirées pour déposer les particules solides qu'elles contiennent sur les parois intérieures de la cavité traversante, des éléments racleurs étant placés dans cette car vité, disposés près et à peu près parallèlement à la paroi intérieure de la cavité et pouvant enlever les particules solides qui se trouvent sur la paroi intérieure de la cavité, et les particules solides ainsi enlevées tombant par gravité dans un caisson situé sous l'élément aspirant. 2) DispoSitif de purification selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bouche de grand diamètre de l'élément aspirant est associée à un rotor à pales pouvant aspirer les fumées pour les faire passer du conduit vers l'élément aspirant. 3) Dispositif de purification selon les revendications 1 et 2, carao péris en ce que les éléments racleurs installés dans ladite cavité sont fixés relativement à la carcasse du dispositif. 4) Dispositif de purification selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les céments racleurs sont constitués par des éléments tubulaires disposés près de et à peu près parallèlement à la paroi intérieure de la cavité, ces éléments tubulaires présentant une ouverture longitudinale et ayant une section transversale à peu près en forme de colimaçon. 5) Dispositif de purification selon ltune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments tubulaires ont un bord racleur disposé longitudinalement, près de et à peu près parallèlement à la paroi intérieure de la cavité.