Brevet FR2350866A1 — publié le 19771209

L'invention est relative aux.installations destinées à faire subir, à un flux gazeux (généralement de l'air) véhiculant en suspension des matières solides (sous forme- de Earticules-iso- lées QU agglomérées)que lton souhaite récupérer et de fines poussières dont la présence pourrait éventuellement etre nuisible pour le processus de récupération, une opération de filtration, propre à éliminer du flux gazeux les susdites matières solides à récupérer ; et elle concerne plus particulièrement., parceque c'est dans ce cas que son applicationsemble devoir présenter le plus d'intérêt, mais non exclusivement, parmi ces installations, celles destinées à la récupération, dans ltindustrie: textile, de déchets d'origine textile tels que des fibres et-du- vets, notamment de coton, ces déchets étant véhiculés en suspension dans un courant d'air contenant en outre de fines poussières, meme dans le cas où ce courant d'air a été préalablement soumis à un traitement de sélection éliminant les poussières ultra-fines. L'invention a pour objet principal de procurer une installation de ce genre comportant un appareil de filtration capable de fonctionner de façon continue sans risques de colmatage ni d'engorgement. Un autre objet de l'invention est de combiner en un.. seuil appareillage, dans les installations du genre. en question, 14ap- pareil de filtration proprement dit et un appareil convoyeur (pouvant éventuellement assumer en outre un rôle compacteur) destiné à recueillir les matières solides récupérées dans le susdit appareil de filtration. Un autre obJet encore de l'invention est de procurer une installation du genre indiqué pour laquelle les matières récup#érées puissent être commodément recueillies sans risques de dispersion dans des conteneurs (généralement des sacs). T.'installation de filtration selon l'invention comporte une manche de filtration de révolution, de préférence à axe au moins approximativement vertical, disposée dans une enceinte de filtration et alimentée intérieurement à partir de son entrée par le flux gazeux à traiter qui traverse la paroi de la susdite ranche de filtration en entrainant les fines poussières, la susdite installation de filtration étant caractérisée en ce qu'elle com- porte, en outre, un élément racleur tournant lQgé coaxialement à l'intérieur de la manche de filtration dans une zone annulaire située à proximité de la paroi interne de cette manche, ledit élément racleur présentant une configuration hélico#dale dont le pas est d'un sens tel, compte tenu du sens de rotation de cet élément racleur, que les particules de matière solide tendant à colmater la paroi interne de la manche de filtration soient propulsées vers l'aval, en vue de leur récupération, lorsque le susdit élément racleur les détache de la susdite paroi interne. Une telle installation de filtration présente, entre autres avantages, - celui d'etre décolmatée de façon continue par un élément racleur particulièrement simple et bon marché, robuste et pratiquement exempt de risques de panne, - celui de donner lieu à un décolmatage efficace du fait que l'élément racleur, en raison de sa configuration hélicoidale, attaque obliquement la matière à détacher de la paroi interne de la manche de filtration, - celui de favoriser 1' évacuation vers le bas des particules de matière ainsi détachées de la paroi interne de la manche de filtration, ce résultat étant-dû à l'impulsion vers le bas impartie aux susdites particules par l'élément racleur hélicoidal en raison du sens de son pas, - celui de se prêter à des actions de désengorgement et de débourrage en inversant le sens de rotation de l'élément racleur, - et celui de laisser entièrement dégagée la majeure partie de la manche de filtration et de réduire ainsi les pertes de charge dans ladite manche. De préférence, 11 élément racleur hélicoïdal règne sur toute la longueur de la manche de filtration. Cet élément racleur hélicoidal peut se trouver, - soit au contact de la paroi interne de la manche de filtration, auquel cas ladite manche doit être constituée en un matériau capable de résister aux forces d'abrasion engendrées par le frottement de contact de l'élément racleur, - Soit, et mieux encore, à une légère distance (par exemple de 1 t ordre de un à quelques millimères) de la susdite paroi interne, ce qui permet d'éviter une abrasion directe de la manche de filtration, cette solution présentant l'avantage de laisser subsister une mince couche de colmatage produisant un effet filtrant supplémentaire. En ce qui concerne alors le "pas" de l'élément racleur héli cotidal, on le choisit expérimentalement en fonction des caracté ristiques, notamment de la cohésion, de la matière engendrant le colmatage. Au point de vue constructif, l'élément racleur hélicoïdal peut avantageusement être constitué en corde à piano métallique, par exemple en acier, auquel cas ledit élément présente une certaine élasticité axiale favorable aux actions de décolmatage ou de débourrage qui s'effectuent-alors avec plus de souplesse. On a de toute façon intéreat, pour disposer d'une certaine gamme de réglage de l'effet de décolmatage, ainsi que pour pouvoir le cas échéant procéder à des débourrages de la manche de filtration, à faire entraîner l'élément racleur hélicoïdal par un moteur (par exemple électrique) à régime réglable avantageu- sement équipé de moyens d'inversion du sens de rotation dudit moteur. Quelle que soit la nature du moteur d'entrainement de l'élément racleur hélicoidalt on pourra, si l'on désire automatiser l'installation, asservir ce moteur, en ce qui concerne son démarrage et son arrêt, à un manostat différentiel sensible à la perte de charge subie par le flux gazeux à la traversée de la paroi de la manche de filtration, cet asservissement étant tel que ledit moteur fonctionne aussitôt que cette perte de charge dépasse un certain seuil correspondant au colmatage maximal admissible. Par ailleurs, en vue d'assurer la circulation du flux gazeux, 1' installation sera avantageusement munie d'au moins une machine tournante qui peut être disposée, - soit en amont de la manche de filtration, auquel cas cette machine tournante agit par refoulement, - soit à la sortie de l'enceinte de filtration entourant la susdite manche de filtration, auquel cas la susdite machine tournante agit par aspiration. En ce qui concerne alors les matières solides à récupérer n'ayant pas traversé la paroi de la manche de filtration, elles sont collectées à la base de ladite manche et de préférence reprises dons un dispositif convoyeur, voire dans un dispositif convoyeur-compacteur, tel par exemple qu'une vis d'Archimède à pas constant (convoyeur simple) ou à pas dégressif (convoyeur-compac teur), en vue de l'acheminement de ces matières solides vers un poste de récupération où elles peuvent avantageusement être ensachées. te susdit dispositif convoyeur (ou convoyeur-compacteur) peut être entraîné par le même moteur que l'élément racleur héli cotidal ou par un moteur distinct. L'axe de ce dispositif convoyeur (ou convoyeur-compacteur) peut être, - soit perpendiculaire ou incliné par rapport à l'axe de l'été ment racleur hélicoidal, - soit parallèle audit axe, auquel cas on peut avantageusement monter l'élément racleur et le dispositif convoyeur (ou convoyeurcompacteur) sur un même axe tournant de préférence orienté verticalement (au moins approximativement). En ce qui concerne enfin le poste de récupération des matières solides véhiculées pneumatiquement jusqu'à une gaine d'évacuation prévue immédiatement en aval de la manche de filtration, on le situe de préférence dans une enceinte de récupération distincte de l'enceinte de filtration. De plus, lorsque la récupération de ces matières solides, notamment lorsqu'il s'agit de déchets textiles, doit s'opérer par conditionnement en conteneur, on peut avantageusement avoir recours à la disposition complémentaire suivante qui permet d'éviter pratiquement toute perte et toute dispersion de matières solides dans l'enceinte de récupération lorsque, après avoir ar rêté l'installation, on procède au remplacement d'un conteneur plein de matières solides par un conteneur vide destiné à recueillir les matières solides issues de ladite installation une fois cette dernière remise en marche. Suivant cette disposition complémentaire, la goulotte d'évacuation des matières solides ayant parcouru la manche de filtration (sans traverser sa paroi) présente une configuration étranglée en sorte que, en cas d'arrêt de l'installation, il puisse se former une voûte de matières solides prenant appui sur la paroi de la zone d'étranglement et constituant un bouchon obturant provisoirement le débouché de la susdite goulotte d'évacuation, on prévoit, respectivement sur cette goulotte d'évacuation et sur la périphérie de l'ouverture de chaque conteneur de récupération de matières solides, les éléments complémentaires d'un dispositif d'attache rapide permettant d'adapter un conteneur vide au débouché de la susdite goulotte d'évacuation et de séparer de cette dernière le conteneur en question une fois celui-ci rempli de matières solides et, de préférence, on attribue à l'élément d'attache rapide porté par chaque conteneur de récupération une forme annulaire de diamètre tel que ledit élément d'attache étrangle partiellement l'ouverture dudit conteneur de récupération, en sorte que, une fois ce conteneur plein de matières solides comprimées par le dispositif convoyeur (ou convqyeur-compacteur) et après arrêt dudit dispositif, il se forme à l'entrée du conteneur, par expansion de la masse de matières solides contenues dans ledit conteneur, une voûte de matières solides prenant appui contre la paroi de la zone étranglée du conteneur et constituant un bouchon obturant l'ouverture dudit conteneur. On conçoit qu'une telle disposition complémentaire permet, grâce à la formation des bouchons-voûtes dont il vient d'être question, toute perte et dispersion de matières solides au poste de conditionnement à chaque remplacement d'un conteneur plein par un conteneur vide. L'invention pourra, de toute façon, etre mieux comprise encore à l'aide de la description détaillée qui va être faite maintenant de certains de ses modes de réalisation préférés (mais non limitatifs)en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels - la figure 1 représente, de façon schématique et en élévation coupée, une installation de filtration, conforme à l'invention, pour flux gazeux chargé de déchets textiles, avec un poste de récupération de ces déchets par ensachage, la susdite installation étant montrée en situation de marche avec un sat en place pour la captation des déchets textiles, - la figure 2 représente le poste d'ensachage dans la situe ation o#ù il se trouve lorsque l'installation est arrêtée après remplissage d'un sac que lton a montré séparé de ladite installation en vue de son évacuation ; et - la figure 3 montre, dans les mêmes conditions que la figure 1, une variante de réalisation d'une telle installation de filtration conforme à l'invention. L'installation de filtration illustrée sur la figure 1 est destinée à traiter un flux d'air véhiculant en suspension de fines poussières et des déchets textiles (fibres et duvets notamment), par exemple de coton, que lton se propose de récupérer par ensachage après les avoir extrait dudit flux d'air qui, une fois débarrassé des déchets textiles en question, entraîne les fines poussières hors de l'installation. Cette installation de filtration comporte essentiellement, - une manche de filtration 1 de révolution à axe au moins approximativement vertical, ladite manche étant logée dans une enceinte de filtration 2 dotée d'une turbo-machine d'aspiration 3 assurant la circulation du courant d'air et l'évacuation des poussières ayant traversé la paroi de la manche 1, - une gaine d'arrivée 4 amenant le flux d'air chargé de poussières et de déchets textiles à l'extrémité supérieure amont de la manche de filtration 1, - une gaine d'évacuation 5 collectant, à l'extrémité inférieure aval de la manche de filtration l, les déchets textiles qui sont alors acheminés, par un convoyeur à vis dArchimède 6, avantageusement d'un type compacteur, vers un poste d'ensachage 7 dont il sera plus explicitement question ci-après. Cela étant, conformément à l'invention, on complète cette installation par un élément racleur tournant 8 logé à l'intérieur de la manche de filtration l dans une zone annulaire située à proximité de la paroi interne de cette manche, ledit élément racleur 8 présentant une configuration hélicoidale dont le pas est d'un sens tel, compte tenu du sens de rotation de cet élément racleur, que les déchets détachés de la paroi interne de la manche de filtration l par l'action dudit élément racleur soient propulsés vers le bas et récupérés dans le convoyeur 6. L'élément racleur hélicoïdal assurant le décolmatage de la susdite manche de filtration est porté par un arbre 9 entraîné en rotation par un moteur électrique 10 à régime réglable et à inverseur de marche. Lorsque la manche de filtration l est cylindrique, l'élément racleur 8 peut avantageusement être constitué par un ressort hélicoïdal en acier coaxial à la manche de filtration et régnant sur toute la hauteur de ladite manche en étant légèrement écarté (par exemple de i mm à quelques mm) de la paroi interne de la susdite manche qui peut alors être constituée en tissu synthétique, les spires de ce ressort présentant une pente de l'ordre de 459. Le moteur 10 est asservi à un manostat différentiel Il permettant de mesurer la perte de charge à travers la paroi de la manche de filtration, l'asservissement étant tel que le susdit moteur soit mis en marche aussitôt que cette perte de charge dépasse un seuil prédéterminé correspondant au colmatage maximal admissible pour la manche de filtration l. Le susdit moteur 10 assure un entraînement synchrone de l'élément racleur 8 et du convoyeur 6, auquel cas ces deux dispositifs peuvent être disposés coaxialement et calés sur le même arbre tournant 9, le convoyeur 6 se trouvant alors à l'aplomb et en dessous de l'élément racleur 8. En ce qui concerne alors le poste d'ensachage 7, il est de préférence disposé dans une enceinte distincte de l'enceinte de filtration 2 et il comporte, entre autres éléments, - une goulotte 12 d'évacuation des déchets textiles refoulés par le convoyeur 6, ladite goulotte présentant une configuration étranglée en sorte qu'elle comporte un épaulement E1 orienté vers le haut, - des sacs 13 pour la récupération des susdits déchets textiles, - et un dispositif d'attache rapide permettant de fixer de façon amovible un sac vide à la goulotte 12 et de libérer ledit sac une fois celui-ci plein de déchets textiles, ce dispositif d'attache rapide comportant deux parties complémentaires portées respectivement par la susdite goulotte 12 et par la périphérie de l'ouverture de chaque sac 13, la partie complémentaire relative au sac présentant une forme annulaire de diamètre moindre que celui de l'ouverture dudit sac en sorte que ladite ouverture soit partiellement étranglée et présente, lorsque le sac arrive en fin de remplissage, un épaulement E2 orienté vers le bas. Un tel dispositif d'attache rapide peut être constitué par les parties mâle et femelle d'un raccord annulaire à baion- nette, ou encore, comme illustré sur la fig. 1, par deux collerettes 14a et 14b fixées respectivement à la goulotte d'évacuation 12 et au sac 13, lesdites collerettes pouvant être fixées lune à l'autre par des boulons à écrous papillons 15. La fig. 1 représente l'installation en cours de fonctionnement avec un sac 13 partiellement rempli de déchets textiles. On a représenté, sur la fig. 2, l'installation arrêtée après remplissage d'un sac 13 qui a été libéré de la goulotte d'évacuation 12. On voit, sur cette fig. 2, qu'il s'est forme, dans la goulotte d'évacuation 12, un bouchon-voûte B1 de déchets textiles prenant appui sur l'épaulement E1, et, au sommet du sac 13, un bouchon-voûte B2 de déchets textiles prenant appui sur l'épaulement E2, ces deux bouchons-voûtes B1 et B2 empêchant toute perte et dispersion de déchets textiles au cours de ltopé- ration de changement de sac. On a représenté, sur la fig. 3, une variante de réalisation pour laquelle on a utilisé les mêmes références que sur la fig.1 pour désigner les mêmes éléments. Cette variante diffère du mode de réalisation illustré fige 1 et 2 par les points suivants la circulation du flux d'air est assurée par une turbomachine 3a refoulant l'air chargé de poussières et de déchets textiles dans la gaine d'arrivée 4 l'élément racleur hélicoïdal 8 se trouve au contact de la paroi interne de la manche de filtration 1 qui est constituée en tissu métallique ou tôle perforée pour mieux résister à l'abrasion occasionnée par le frottement du susdit élément racleur contre la susdite paroi interne et le convoyeur 6 est orienté horizontalement et entraîné par un moteur 10a distinct et indépendant du moteur 10 entraînant l'élément racleur 8, ce moteur 10a pouvant être un moteur électrique à régime constant ou réglable. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation ayant été plus spécialement indiqués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICAEIONS 1. Installation de filtration pour flux gazeux chargé de matières solides, notamment pour flux d'air chargé de déchets textiles et de fines poussières, ladite installation comportant une manche de filtration (1) de révolution, de préférence à axe au moins approximativement vertical,disposée dans une enceinte de filtration (2) et alimentée intérieurement à partir de son entrée par le flux gazeux à traiter qui traverse la paroi de la susdite manche en entrainant les fines poussières dans l'enceinte de filtration, la susdite installation de filtration étant caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, un élément racleur tournant (8) logé coaxialement à l'intérieur de la susdite manche de filtration dans une zone annulaire située à proximité de la paroi interne de cette manche, ledit élément racleur (8) présentant une configuration hélicoïdale dont le pas est d'un sens tel, compte tenu du sens de rotation de cet élément racleur, que les particules de matière solide tendant à colmater la paroi interne de la manche de filtration soient propulsées vers l'aval en vue de leur récupération lorsque le susdit élément racleur les détache de la susdite paroi interne. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément racleur hélicoïdal (8) règne sur toute la longueur de la manche de filtration (1). 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément racleur hélicoïdal (8) se trouve au contact de la paroi interne de la manche de filtration ( 4. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ltélément racleur hélicoïdal (8) se trouve légèrement écarté de la paroi interne de la manche de filtration (1). 5. Installation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisée en ce que l'élément racleur hélicoï- dal (8) présente une certaine élasticité axiale du genre de celle d'un ressort hélicoïdal. 6. Installation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisée en ce que l'élément -racleur hélicoï- dal (8) est entrainé par un moteur (10) à vitesse réglable et de préférence équipé d'un inverseur de sens de rotation. 7. Installation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisée en ce que le moteur (10) d'entraIne- ment de l'élément racleur hélicoïdal (8) est asservi à un manos tat différentiel (11) sensible à la perte de charge subie par le flux gazeux à la traversée de la paroi de la manche de filtration (1), cet asservissement étant tel que ledit moteur soit mis en marche aussitôt que la susdite perte de charge dépasse un certain seuil correspondant au colmatage maximal admissible pour la manche de filtration (1). 8. Installation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisée en ce qu'elle comporte, pour la collecte des matières solides demeurées à l'intérieur de la manche de filtration (1), un dispositif convoyeur, voire convoyeurcompacteur (6), situé à la base de la susdite manche de filtration (1). 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif convoyeur (ou convoyeur-compacteur) (6) est coaxial à l'élément racleur hélicoïdal (8) et entraîné par le même moteur (10). 10. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif convoyeur (ou convoyeur-compacteur) (6) est perpendiculaire ou incliné par rapport à l'élément racleur héli costal (8) et entraîné par un moteur (10a) distinct du moteur d'entraînement (10) dudit élément racleur. 11. Installation selon l'une quelconque des précédentes revendications, pour laquelle la récupération des matières solides ayant parcouru la manche de filtration (i) sans traverser sa paroi s'opère dans des conteneurs généralement constitués par des sacs, caractérisée en ce que, la goulotte (12) d'évacuation des matières solides présente une configuration étranglée en sorte que, en cas d'arrêt de l'installation, il puisse se former une volte de matières solides prenant appui sur la paroi de la zone d'étranglement et constituant un bouchon obturant provisoirement le débouché de la susdite goulotte d'évacuation, et en ce qu'il est prévu, respectivement sur cette goulotte d'évacuation (12) et sur la périphérie-de l'ouverture de chaque conteneur de récupération de matières (13), les éléments complémentaires (14a, 14b) d'un dispositif d'attache rapide permettant d'adapter un conteneur vide au débouché de la susdite goulotte d'évacuation (12) et de séparer de cette dernière le conteneur en question une fois celui-ci rempli de matières solides. 12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'élément d'attache rapide (14b) porté par chaque conteneur de récupération (13) présente une forme annulaire dediamètre tel que ledit élément d'attache (14b) étranglé partiellement l'ouverture dudit conteneur de récupération (13).