Brevet FR2299063A1 — publié le 19760827

Ta présente invention concerne les équipements utilisés pour la filtration des suspensions et notamment les filtres verticaux vibrants dans lesquels la vibration mécanique est transmise aux éléments filtrants. On connatt un filtre vertical vibrant à liquides, comportant un corps vertical fermé en haut par un couvercle, pourvu d'un fond conique dans lequel est pratiquée une ouverture de déchargement pour évacuer le dépôt, qui est fermée par une vànne en forme de coin à guillotine, mise en action par un vérin. Le corps est doté d'une tubulure à travers laquelle est amenée la suspension à filtrer. Dans le corps sont montés verticalement les éléménts filtrants à cadre, qui sont alternés avec des bagues d'entretoisement, sur un tube de drainage horizontal perforé mis en communication avec la tubulure évacuant le filtrat. Les bagues d'entretoisement sont pourvues des tettes en T à l'aide desquelles le tube de drainage portant les éléments filtrants suspendus à lui est fixé sur la traverse sur laquelle est monté un mécanisme de vibration transmettant la vibration aux éléments filtrants dans leur propre plan. L'ordre de déroulement de l'opération de filtration dans ces filtres est l'ordre typique s'appliquant aux filtres à action périodique fonctionnant sous pression. Ia suspension à filtrer est amenée dans le corps du filtre sous pression. Le filtrat-passe à travers les éléments filtrants et arrive aux tubes de drainage et ensuite s' échappe du filtre ; un dépôt se forme-alors sur la surface des éléments filtrants. En vue de sécher le dépôt, dans le corps du filtre on amène de l'air ou un gaz inerte sous pression qui, après avoir passé par la couche de dépôt, s'échappe du filtre par les tubes de drainage. Eour enlever le dépôt, on met en action le mécanisme de vibration, qui fait vibrer les éléments filtrants verticaux. En conséquence, le dépôt se sépare de l'mise filtrante et est déchargé, à travers un cône de guidage, dans l'ouverture de déchargement ouverte. Cependant, ces filtres ne peuvent pas être employés pour séparer les suspensions à phase solide se déposant rapidement et pour laver effectivement les dépôts de filtration. Tous ces inconvénients résultent du fait que les particules solides se déposent irrégulièrement, suivant la verticale, sur les surfaces verticales des éléments filtrants, en formant, de ce fait, un dépôt de différentes épaisseurs ; il s'ensuit que le processus de filtration se déroule lui-aussi irrégulièrement suivant la surface des éléments filtrants et le débit du filtre décrits. En plus, le dépôt se maintient mal sur la surface verticale des éléments filtrants, ce qui ne permet pas de remplir le corps de liquide pour le lavage du dépôt. On s'est donc proposé de mettre au point un filtre vibrant vertical dans lequel on pourrait assurer l'obtention d'une couche régulière de dépôt sur les éléments filtrants et son maintien fiable sur ceux-ci, et qui permettrait aussi te laver le dépôt. , Ce problème est résolu du fait que dans un filtre vertical vibrant constitué par un corps vertical pourvu d'une tubulure amenant la suspension à filtrer, et d'une ouverture de déchargement destinée au déchargement du dépôt et pratiquée à la partie inférieure du corps, et par des éléments filtrants qui sont montés sur un tube de drainage relié à une tubulure évacuant le filtrat et qui coopèrent avec un mécanisme de vibrations qui fait vibrer les éléments filtrants pour l'enlèvement du dépôt, suivant l'invention le tube de drainage est monté dans le corps approximativement verticalement, tandis que les éléments filtrants ont des surfaces filtrantes inclinées vers l'ouverture de déchargement et leurs bords inférieurs sont disposés au-dessus de 'l'ouverture de déchargement. Les éléments filtrants peuvent aussi être réalisés en forme de feuilles planes inclinées. Les éléments filtrants peuvent en outre être réalisés sous forme de plateaux coniques disposés l'un au-dessus de l'autre, orientés par leur sommets vers le bas et ayant un orifice au centre. Grâce à ladite disposition des surfaces filtrantes du filtre proposé, on a réussi à obturer la plus grande partie de la section transversale du corps ; en conséquence, toutes les particules solides qui se déposent sont captées et il se forme alors une épaisseur régulière de dépôt suivant toute la surface filtrante, ce qui a une grande importance pour le lavage ultérieur et pour le séchage du dépôt. De plus, le débit du filtre augmente. En comparaison des éléments verticaux filtrants, on assure un maintien plus fiable du dépôt sur la surface filtrante inclinée pendant l'évacuation ou le remplissage du liquide dans le corps, ce qui donne la possibilité d'effectuer un lavage efficace du dépôt sans risque d'entraSne- ment de ce dernier. La rétention sûre du dépôt sur la surface filtrante permet de réaliser la filtration de la suspension et le lavage du dépôt en appliquant simultanément la vibration aux éléments filtrants. Cela élargit sensiblement le domaine d'application du filtre proposé, permet de l'utiliser en tant que filtreépaississeur et filtre-laveur. La disposition verticale du tube de drainage Evorise l'évacuation du filtrat depuis les enceintes internes des éléments filtrants. la disposition de la surface filtrante avec une inclinaison vers l'orifice de déchargement permet d'évacuer le dépôt directement dans cette ouverture, et de ce fait le dépit ne touche pas et, par conséquent, ne se colle pas aux parois et au fond du corps. Dans ce cas, on n'a pas besoin de prévoir un cône de guidage spécial pour le déchargement du dépôt. Ci-après, l'invention est expliquée par la description d'exemples de réalisation non limitatifs, avec références aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente le filtre vertical vibrant conforme à l'invention (en coupe longitudinale) - la figure 2 montre ltélément filtrant du filtre vertical vibrant (vue en coupe partielle à échelle agrandie) - la figure 3 illustre une variante de réalisation du filtre vertical vibrant conforme à l'invention (en coupe longitudinale) ; Le filtre vertical vibrant à liquides représenté sur la figure 1 comporte un corps 1 fermé en haut par un couvercle 2. A la partie inférieure conique du corps 1 est pratiquée une ouverture de déchargement 3 par laquelle est évacué le dépôt et qui est fermée par une vanne en coin à guillotine 4 mise en action par un vérin 5. Le couvercle 2 est assemblé au corps 1 par un verrou 6 à ouverture rapide. Le corps 1 abrite les éléments filtrants réalisés en forme de feuilles ou plaques planes 7 alternant avec des bagues d'entretoisement 8 sur des tubes de drainage perforés verticaux 9 (figure 2), et sont serrés par des écrous 10 (figure 1). Les feuilles 7 sont montées de manière que leurs surfaces filtrantes 11 soient inclinées vers l'ouverture de déchargement 3, les bords inférieurs 12 des feuilles planes 7 étant disposésau-dessus de l'ouverture de déchargement 3. Chaque empliage de feuilles planes 7 réunies par un tube de drainage 9 est suspendu à une traverse 13 qui s'appuie librement sur les appuis 14 par l'intermédiaire des amortisseurs 15. Un mécanisme de vibrations 16 est rigidement monté sur la traverse 13.Les extrémités inférieures des tubes de drainage 9 s'engagent dans les logements des tubulures 17 évacuant le filtrat, et sont rendues étanches par des anneaux en caoutchouc 18 qui permettent aux tubes de drainage 9 de se déplacer librement dans le sens vertical. La suspension à filtrer est amenée dans le corps 1 par la tubulure 19. La feuille ou plaque plane 7 a un fond 20 (figure 2) avec un encadrement 21 dans lequel-est disposé un tamis de drainage 22 dont la partie supérieure est rev#tue d'un matériau filtrant 23 (tamis ou tissu). L'encadrement ?1 a une enceinte 24 qui est reliée au tube de drainage 9 à l'aide du tube 25. Les éléments filtrants, dont les surfaces filtrantes sont inclinées vers l'ouverture de déchargement, peuvent entre réalisées aussi en forme des plateaux coniques 25 (figure 3) disposes l'un au-dessus de l'autre, orientés par leur sommet vers le bas et ayant un oririce 27 au centre. Les plateaux coniques 26 sont suspendus à la traverse 28 par l'intermédiaire d'amortisseurs 29. La traverses 28 repose sur une bague d'appui 30. L'ouverture de déchargement 3 est fermée par un dispositif de fermeture rabattable 31. La surface filtrante 32 du plateau conique 26 est inclinée vers l'ouverture de déchargement 3, le bord inférieur 33 du plateau conique 26 étant disposé au-dessus de l'ouverture de déchargement 3. Les plateaux coniques 26 sont constitués de la même façon que les éléments filtrants en forme des feuilles planes 7 (figure 2). Le filtre vertical vibrant à liquides fonctionne de la manière suivante. La suspension à filtrer est amenée dans le filtre par la tubulure 19 (figure 1) et remplit le corps t. Sous l'action des forces de refoulement, une pression est engendrée dans le corps 1 ; la suspension passe alors à travers le matériau filtrant 23 (figure 2) vers l'intérieur, s'écoule vers le bas jusque dans l'enceinte 24, monté ensuite, sous l'action de la pression, suivant le tube 25, arrive dans le tube de drainage 9 et s'échappe du filtre par la tubulure 17 (figure 1). Le dépôt de filtration reste sur la surface filtrante 11. A la fin de la filtration, le reste de la suspension est évacué du corps 7 par la tubulure 19. Pour laver le dépôt, on amène le liquide de lavage par la tubulure 19.Le liquide de lavage remplit à son tour le corps 1 et, sous l'action des forces de refoulement extérieures, passe à travers la couche du dépôt de filtration se trouvant sur la surface filtrante 11 et à travers le matériau filtrant 23 (figure 2) vers l'intérieur de l'élément filtrant. Le chemin de passage du liquide de lavage est analogue à celui du filtrat, qu'on a décrit ci-dessus. En vue de sécher le dépôt, on évacue le reste du liquide de lavage par la tubulure 19 (figure 1), puis on amène l'air comprimé qui traverse la couche de dépôt en chassant le liquide de lavage et puis suit le chemin précité. Le séchage du dépôt étant terminé, on ouvre la vanne à guillotine 4 et on met en action le mécanisme de vibration 16. Sous l'action des vibrations, le dépôt se sépare du matériau filtrant 23 (figure 2), se désagrège,se déplace suivant lasurface'inclinée des éléments filtrants, passe ensuite à travers l'espace formé entre les bords des feuilles planes 7 et sort directement à travers l'ouverture de déchargement 3. Au besoin, pendant la filtrati#on et le lavage du dépôt, il est possible de communiquer des vibrations aux éléments filtrants. Le filtre représenté sur la figure 3 fonctionne de la même manière, le dépôt étant évacué de celui-ci à travers le canal formé par les orifices 27 et sortant également par l'ouverture de déchargement 3 sans contacter les parois du corps 1. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu a titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Filtre vertical vibrant à liquides, du type constitué par un corps vertical pourvu d'une tubulure amenant la suspension à filtrer et d'une ouverture de déchargement destinée à l'évacuation du dépôt et pratiquée à la partie inférieure dudit corps, et par des éléments filtrants montés sur un tube de drainage relié à une tubulure d'évacuation du filtrat, lesdits éléments filtrants coopérant avec un mécanisme à vibrations leur communiquant des vibrations pour l'enlèvement du dépôt, caractérisé en ce que le tube de drainage est monté dans le corps précité sensiblement verticalement, lesdits éléments filtrants comportant des surfaces filtrantes inclinées vers l'ouverture de déchargement, les bords inférieurs desdits éléments étant disposés au-dessus de ladite ouverture. 2. Filtre conformément à la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments filtrants sont réalisés en forme de feuilles ou plaques planes inclinées. 3. Filtre conformément à la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments filtrants sont réalisés en forme de plateaux coniques disposés l'un au-dessus de l'autre, orientés par leur sommet vers le bas et ayant un orifice au centre.