Brevet FR2300602A1 — publié le 19760910

La présente invention concerne d'une manière générale les installations propres å assurer la filtration mécanique d'un guel- conque liquide, et vise plus particulièrement, mais non exclusive- ment, le cas des liquides charges sde matière abrasive. Les installations de filtration mécaniques, à tambour filtrant ou à micro-tamis par exemple, comportent d'une manière générale, dans un bac de traitement, un élément filtrant sans fin, en cylindre par exemple, qui est susceptible d'être entraîné en continu ou de façon intermittente dans ledit bac de traitement, et qui divise celui-ci en deux chambres, l'une dite ci-après chambre d'entrée, qui reçoit le liquide à traiter, l'autre dite ciaprès chambre de sortie, qui recueille le-liquide traité. En pratique, dans les installations de ce type connu à ce jour, l'élément filtrant s'étend le plus souvent axialement entre deux parois fixes solidaires du bac de traitement, et est porté par au moins deux flasques transversaux établis à distance des desdites parois fixes et éventuellement réduits à des Jambages rayonnant radialement, l'une quelconque des chambres d'entrée ou de sortie, et le plus souvent la chambre d1 entrée, recevant le liquide à traiter, étant formée à l'intérieur de l'élément filtrant, entre lesdites parois fixes. Dans certains types d' installation, une seule paroi fixe est prévue. Bans tous les cas, du fait que L'élément filtrant doit entre entraîné en rotation, il est nécessaire de prévoir, entre celuici et la ou les parois fixes#mentionnées ci-dessus, un jeu non négligeable susceptible de compenser les inévitables tolérances de montage. Pour éviter que ce jeu ne soit à l'origine de fuites intempestives de liquide entre les chambres d'entrée et de sortie de l'installation qui conduiraient à un court-circuit de l'élément filtrant par une partie non négligeable du liquide à traiter, il est usuel de prévoir la disposition d'un joint d'étanchéité du type joint glissant entre l'élément filtrant et la ou les parois fixes avec lequel celui-ci coopère. Il existe de nombreux types de joints glissants et en général ceux-ci donnent satisfaction bien que leur coût propre ne soit pas négligeable. Cependant, et notamment dans le cas où le liquide à traiter est très chargé de matière abrasive, sable ou limon par exemple, de tels Joints glissants sont soumis en fonctionnement a une usu- re rapide qui en compromet ltétanchéité, ce qui, pour les raisons exposées ci-dessus, est préjudiciable a' l'efficacIté de la filtration ; il faut donc remplacer périodiquement ces joints, ce qui est une gene pour l'exploitation des installations qu'ils équipent, et ce qui en grève d'autant le court. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant de pallier cet inconvénient. De manière plus précise, la présente invention a pour objet une installation de filtration mécanique pour liquide du genre comportant dans un bac de traitement un élément filtrant sans fin en cylindre par exemple, qui est susceptible d'entre entraîné en continu ou de façon intermittente dans ledit bac de traitement et qui divise celui-ci en deux chambres, l'une dite ci-après chambre d'entrée recevant le liquide à traiter, l'autre dite ci-après chambre de sortie recueillant le liquide traitée ledit élément filtrant étant lié à au moins deux flasques transversaux qui sont l'un et l'autre à distance des parois correspondantes du bac de traitement, et est caractérisée en ce que lesdits flasques forment avec l'élément filtrant l'une quelconque des chambres d'entrée et de sortie, l'un au moins d'entre eux présentant au moins une ouverture pour desserte de ladite chambre. Grâce à cette disposition, il n'est plus nécessaire de prévoir la coopération de l'élément filtrant avec une ou deux parois fixes pour délimiter l'une des chambres d'entrée- ou de sortie, et il test donc plus nécessaire de prévoir la mise en'place d'un quelconque joint d'étanchéité à ce ou ces niveaux. En effet, les deux flasques transversaux auxquels l'élément filtrant est lié, et dont un seul par exemple est porté par un arbre, ont un développement radial suffisant, à compter de l'élé- ment filtrant, pour former par eux mêmes, conjointement avec le dit élément filtrant, l'une quelconque des chambres d'entrée et de sortie. Par exemple, l'ouverture que comporte l'un deux pour desserte de la chambre concernée peut permettre le passage d'une conduite propre à véhiculer le liquide correspondant à la chambre en question, liquide à traiter s'il s'agit de la chambre d'entrée, ou liquide traité s'il s'agit de la chambre de sortie. Suivant un développement avantageux de cette disposition un large jeu est prévu entre cette conduite et l'ouverture qu'elle traverse, en sorte que cette ouverture constitue par elle-même une ouverture de trop plein formant déversoir et propre à mettre directement en communication la chambre d'entrée avec la chambre de sortie dans le cas où par suite d'une élévation anormale et/ou soudaine des pertes de charge au passage de ltélément filtrant, due par exemple à un colmatage de celui-ci, le débit de liquide susceptible de traverser cet élément filtrant deviendrait inférieur au débit de liquide a traiter pénétrant dans la chambre d'entrée. Dans-cette éventualité, le court-circuit intervenant alors entre les chambres d'entrée et de sortie, permet d'éviter une inondation accidentelle de l'ensemble de l'installation. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, en référence aux dessins schématiques annexes, relatifs à une installation simple donnée à titre d'exemple, dessins sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une installation de filtration mécanique suivant l'invention, selon la ligne I-I de la figure 2; la figure 2 est une vue en coupe transversale de cette installation selon la ligne Il-Il de la figure 1. Conformément à la forme de réalisation choisie et représen tée sur ces figures, une installation de filtration mécanique suivant l'invention comporte un tambour filtrant 1C monté rotatif dans un bac de traitent 11. Un tel bac de traitement 11 ne fait pas partie par lul-meme de la présente invention et ne sera donc pas décrit en détail ici 11 peut s'agir aussi bien d' un bac réalisé en superstructure, en natal ou en maçonnerie par exemple, que d'un simple alvéole exécuté en maçonnerie. Jans l'exemple de réalisation représenté, le tambour filtrant 1, et donc en narticulier l'élément filtrant 12 qui en coensttu 1 paroi cylindrique périphérique, est monte en porte à aw; dans le bac de traiteront Il : ce t & bour filtrant 10 com '##te te deux flasques transversaux 13, 14 auxquels #l'élément fil- trunt cylindrique 12 est lié, et dont un seulement, le flasque 13 dans l'exemple représenté, est porté pnr un arbre 15. Cet -i'O#e 15, qui porte, ici en porte faux,l'ensemble du tambour filtrant lC, esL supporté per deux paliers 1~, 17, eux mêmes portés par des consoles 16, , rapportées respectivement sur les faces interne et externe de la paroi transversale 20 correspondante du bac de traitement 11. Sur sa face externe le flasque transversal 13 du tambour filtrant 10 porte en saillie une couronne circulaire 21, et une courroie 22 est passée en boucle sans fin sur cette couronne 21 et sur une poulie 25 calée sur l'arbre de sortie d'un organe moteur extérieur 24, ce qui permet d'assurer la commande en rotation du tambour filtrant 10. Les flasques transversaux 13 et 14 du tambour filtrant 10 ont radialement un développement suffisant, à compter de l'élé- ment filtrant 12 pour former conjointement avec celui-ci une chanbre 25, constituant, dans l'exemple représenté, la chambre d'entrée destine à recevoir le liquide à traiter. Pour desservir cette chambre, l'un au moins des flasques 1.5 14 comporte une ouverture. Dans l'exemple representé, une telle ouverture, référence 27, est ménagée dans la zone centrale du flasque 14, c'est-à-dire dans la zone centrale du flasque opposé à celui qui est porté par l'arbre 15. Cette ouverture 27 sert au passage d'une conduite 28 propre à desservir la chambre 25, une conduite d'amenée du liquide à traiter dans l'exemple représenté. hxtérieurement cette conduite d'amenée 28 porte une bride 29 permettant son raccordement à une canalisation d'alimentation. Intérieurement la conduite d'amenée 28 est coudée en direction de la partie Inférieure du tambour filtrant 10. De préférence et tel que représenté, un large jeu est prévu entre la conduite d'amenée 28 et l'ouverture 27 qu'elle traverse. Le bac de traitement 11 forme à l'extérieur du tambour filtrant î;? une deuxième chambre 32 formant, dans l'exemple représenté, la chambre de sortie destInée e recueillir le liquide filtré. Dans l'exemple représenté cette chambre 32 est partagée en deux compartiments 32A 3.'2# 32B par une paroi transversale 34 arte à forner un déversoir entre ces deux compartiments 32A 32B. Le tambour filtrant 12 plonge par sa partie Inférieure dans le corlpartimen-t 32A de la chambre de sortie 32, et il est à sou limer Obe les flasques transversaux If et 14 de te tambour filtrant sont l'un et l'autre àdistancedes farcis correspondantes de ce compartiment 32A. Conjointement le compartiment 32B de la chambre de sortie 32 communique avec une canalisation 35 munie à son extrémité 1i- bre d'une bride 36 propre à en permettre le raccordement à une quelconque canalisation d'évacuation. Dans l'exemple représenté, l'installation de filtration mécanique suivant l'invention comporte en outre un dispositif de décolmatage 38 propre à assurer un nettoyage automatique de l'élément filtrant 12 porté par le tambour 10. Ce dispositif de décolmatage, qui est placé à l'extérieur du tambour filtrant 12 dans l'exemple représenté, au-dessus de la génératrice supérieure de ce tambour filtrant peut être du type à jets d'eau de lavage ou à jets d'air comprimé par exemple. Quoi qu'il en soit ce dispositif de décolmatage est apte à projeter le fluide de décolmatage correspondant contre l'élément filtrant 12 et à faire traverser celui-ci par ledit fluide, et il lui est associé un bac de recueil 40. Ce bac de recueil 40 est disposé de l'autre côté de 1' élé- ment filtrant 12 par rapport au dispositif de décoiniatage 38, à l'aplomb de ce dernier, et la canalisation de desserte 42 qui lui -est associée traverse l'ouverture 27 prévue par ailleurs pour le passage de la conduite d'amenée 28. En servite il y a inévitablement, en raison notamment des pertes de charge à la traversée de l'élément filtrant 12 duen au colmatage de celui-ci, une différence de niveau H entre le niveau de liquide dans la chambre d'entrée 25, à l'intérieur du tambour filtrant 10, et le niveau de liquide dans le compartiment 32A de la chambre de sortie 32, à l'extérieur du tambour filtrant 10. Le niveau de liquide dans le compartiment 32A est fixé en pratique par la hauteur de la paroi formant déversoir 34 qui sépare ce compartiment 32A du compartiment 3213 suivant. L'ouverture 27 que comporte dans sa zone centrale le flasque 14 du tambour filtrant 10 est établie de manière à ce que, en fonctionnement normal, son point bas ne soit pas atteint par le niveau de liquide dans la chambre d'entrée 25. Si les pertes de charge au passage de l'élément filtrant 12 viennent à s'élever de manière anormale et/ou soudaine, le niveau dans la chambre d'entrée 25 peut s'élever jusqu'à atteindre le point bas de 1'ouverture-27, ce qui conduit à un déversement direct dans la chambre de sortie 32, par l'ouverture 27 faisant à cet égard office de déversoir de trop plein, d'une partie au moins du liquide à traiter présent dans la chambre d'entrée 25, en court-circuit de ltélément filtrant 12. -Une inondation accidentelle de l'installation est ainsi avantageusement évitée. En dehors de ce cas extrême, le liquide à traiter pénétrant dans la chambre d'entrée 25, ne peut s'écouler qu'à travers l'élément filtrant 12, que le tambour filtrant 10 soit en rotation ou arrêté, et aucun moyen d'étanchéité particulier n'est nécessaire entre les chambres d'entrée et de sortie de l'installation. Bien entendu la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée mais englobe toutes variantes d'exécution. En particulier, suivant une variante de réalisation non représentée, l'ouverture prévue pour desserte qe la chambre formée par l'élément filtrant et les flasques transversaux auxquels celui-ci est lié, est formée par le canal interne d'un manchon de support autour duquel celui de ces flasques qui n'est pas porté par un arbre est établi coaxialement ; ce manchon peut assurer directement par lui-même la desserte de la chambre en question, ou permettre le passage d'une conduite propre à cette desserte. Quoi qu'il en soit, du fait de ce manchon, le porte à faux de l'élément filtrant est supprimé. Suivant un développement de cette disposition, les deux flasques transversaux auxquels est lié l'élément filtrant sont l'un et l'autre établis coaxialement autour d'un manchon de support, ce dernier s' étendant axialement d'un de ces flasques à l'autre ; dans le cas où un dispositif de décolmatage est mis en oeuvre. ce manchon peut être cloisonné longitudinalement en deux parties, l'une pour la desserte de la chambre formée par l'élément filtrant et les flasques transversaux auxquels celui-ci est lié, l'autre pour desserte du dispositif de recueil associé au dispositif de décolmatage (ou pour desserte de ce dispositif de décolmatage si c'est celui-ci qui est disposé dans ladite chambre). Suivant une autre variante de réalisation non représentée, l'élément filtrant s'étend axialement en double porte à faux de part et d'autre d'un des flasques auxquels il est lié, ce qui équilibre l'ensemble vis-à-vis de ce flasque. Dans tous les cas un ou plusieurs flasques intermédiaires peuvent être prévus pour diminuer la longueur axiale de l'élément filtrant entre deux appuis. Dans tous les cas l'arbre ou manchon prévu pour support d'un au moins de ces flasques peut être fixe en rotation ou monté rotatif. lar ailleurs les positions relatives des chambres d'entrée et ce sortie pourraient d'ailleurs être inversées l'une par rap rort à l'autre. En cotre la paroi 34 formant déversoir entre les compartiments 3F 32B de la chambre de sortie 32 peut avantageusement être réglable en hauteur. Enfin l'invention est indépendante du dispositif de décolratage éventuellement mis en oeuvre, ce dispositif de décolmatage ouvnt être automatique ou manuel, travailler par jet de liquide sous pression ou jet de gaz sous pressIon, ou encore par brossage ou raclage, ou enfin comporter une combinaison de ces divers moyens. 1. Installation de filtration mécanique pour liquide, en particulier liquide chargé de matière abrasive, du genre comportant dans un bac de traitement un élément filtrait sans fin, en cylindre par exemple, qui est susceptible d'être entraîné en continu ou de façon intermittente dans ledit bac de traitement et oui divise celui-ci en deux chambres, l'une dite ci-après chambre d'entrée recevant le liquide à traiter l'autre dite ci-après chambre de sortie recueillant le liquide traité, ledit élément filtrant étant lié à au moins deux flasqu#es transversaux qui sont l'un et l'autre à distance des parois correspondantes du bac de traitemEnt, une telle installation de filtration caractérisée en ce que lesdits flasques forment avec l'élément filtrant l'une quelconque des chambres d'entrée et de sortie, l'un au moins d'entre eux présentant au moins une ouverture pour desserte de ladite chambre. 2. Installation de filtration suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément filtrant est monté en porte à faux dans le bac de traitement, un seul des flasques auxquels il est lié étant porté par un arbre. 3. Installation de filtration suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'ouverture prévue pour desserte de la chambre concernée est ménagée dans la zone centrale du flasque opposé à celui qui porte l'élément filtrant. 4. Installation de filtration suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ladite ouverture sert au passage d'une conduite propre à desservir la chambre concernée. 5. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'ouverture prévue pour desserte de la chambre concernée est formée par le canal interne d'un manchon de support autour duquel le flasque correspondant est établi coaxialement. 6. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément filtrant s'étend axialevt en double porte à faux de part et d'autre d'un des flasques auxquels il est lié. 7. Installation de filtration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par au moins une ouverture de trop plein ménagée dans l'un des flasques auxquels l'élément filtrant est lié et ante à mettre directement en com=municatiorL la chambre d'entrée avec la chambre de sotie. Installation de filtration suivant les revendications 4 et 7 prises conjointement caractérisée en ce que un large jeu est prévu entre la conduite de desserte de la chambre concernée et l'ouverture que traverse cette conduite, en sorte que cette ouverture constitue par elle-même une ouverture de trop plein formant déversoir. 9. Installation de filtration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la chambre de sortie est partagée en deux compartiments par une paroi transversale formant déversoir entre lesdits compartiments. 10. Installation de filtration suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ladite paroi transversale est réglable en hauteur. 11. Installation de filtration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la chambre formée conjointement par l'élément filtrant et les flasques transversaux auxquels ce dernier est lié est la chambre d'entrée. 12. Installation de filtration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que, de manière connue en soi, elle comporte en outre un dispositif de décolmatage apte à projeter un fluide de décolmatage contre l'élément filtrant et à faire traverser celui-ci par ledit fluide. 13. Installation de filtration suivant les revendications 4 et 12 prises conjointement, dans laquelle au dispositif de décolmatage est associé un dispositif de recueil disposé de l'autre côFé de l'élément filtrant Far rapport au dispositif de décolmatage, caractérisée en ce que la canalisation de desserte de celui de ces disuositifs qui est à l'intérieur de l'élément filtrant traverse l'ouverture prévue par ailleurs pour le passage de la conduite desservant la chambre formée conjointement par l'élément filtrant et les flasques transversaux auxquels celui-ci est lié. 14. Installation de filtration suivant les revendications 5 e 12 prises conjointement, dans laquelle au dispositif de décolmatage est associé un dispositif de recueil disposé de l'autre coté de l'élément filtrant par rapport au dispositif de décolma- taeoes c.#rnctr'-risée en ce que les flasques auxquels l'élément fil trait est lié sont l'un et l'autre établis coaxialement autour d'un manchon de support s'étendant axialement d'un desdits flas quels à l'autre, ledit manchon étant cloisonné transversalement en deux partes, l'une pour la desserte de la chambre formée par les flasques et l'élément filtrant, l'autre pour la desserte de celui des dispositifs de décolmatage ou de recueil qui est dis nosé G 2 l'intérieur de cette chambre.