Brevet FR2380808A1 — publié le 19780915

La présente invention concerne le captage de poussières dans l'industrie et, plus precisOment, les filtres b manches, et peut être utilisée pour l'epurstion des gaz empoussidras, surtout de ceux contenant des poussières è haute dispersion, pratiquement dans tous les secteurs industriels où se posent des problèmes de dépoussiérage des gaz, Actuellement, les filtres b manches sont les plus utilisés dans la pratique mondiale pour le captage industriel des poussières, et le domaine de leur utilisation s'étend' de plus an plus. On connatt differentes variantes de construction des filtres a manches pour ddpoussidrage des gaz. t1 organe principal des filtres å manches est constitud par le mécanisme servant enlever les poussières de la toile filtrante des manches pour en diminuer la résistance hydraulique ou perte de charge. Dans les constructions connues, le principe du fonctionnement du mécanisme d'enlèvement des poussières se base sur le soufflage a contrecourant et sur le secouage mécanique. On connait largement un filtre A manches poux depoussierage des gaz (voir, par exemple, G. Gordon, I.Persakhor "captage et purification des gaz" Netallurgizdat, 1958, pages S9 a 97) comprenant des rangées de manches en toile filtrante dispos des an position A peu près verticale dans un corps. Les extrémités infdrieures ouvertes des manches sont immobilisdes et mises an communication avec une trémie pour les poussières captées, isolée de l'espace Intérieur du corps. Les extrémités supérieures des manches sont fixées sur des cloches comportant des tiges verticales reliefs au mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante des manches. A cet effet, les extrdmitds supdrieures des tiges sont dotées de crochets par lesquels elles sont suspendues b un cadre commun relid å son tour par une tige au mécanisme d'enlèvement des poussières qui est un organe de commande destins a soulever le cadre et l'abaisser brusquement, pour secouer les manches qui y sont suspendues, ce qui permet d'éliminer une partie des poussières de la toile filtrante. On recourt dgalement au soufflage périodique à contrecourant soit avec le secouage mécanique, soit séparément. A cet effet, on coupe le courant du gaz empoussidrd passant par le filtre t manches et on amène de l'air ou du gaz ddpoussidrd dans te sens inverse å celui du courant de gaz ampoussidrd. Cela a p#our effet qu une partie des poussières est éliminée de la surface de la toile filtrante et ddposde dans la trémie. Cependant, dans les filtres a manches connus, le mécanisme d'enlèvement des poussières utilisant le principe de secouage des manches ne permet pas de détruire et d'éliminer d'une manière efficace et régulière la couche de poussières adhérant la surface de la toile filtrante, alors que le soufflage à contre-courant utilisé dans ces filtras ne permet pas de remédier cet inconvénient. Il en résulte que le débit de gazy c'est- - dire la vitesse de filtration des filtres a manches, est peu élevé.Cet inconvénient des filtres å manches a pour conséquence que, dans certaines industries modernes, les installations de captage des poussières sont égales ou supérieures celles de production proprement dites en ce qui concerne l'encombrement, les aires de production occupées et les dépenses d'installa- tion et d'exploitation. En même temps, on connais un procédé d'enlèvement des poussières de la toile filtrante des manches qui consiste tordre en continu et alternativement dans les deux sens les extrémités supérieures des manches (voir le certificat d'auteur de l'Union des républiques socialistes soviétiques n0 217 931). Ce procédé permet d'effectuer une destruction continue de la couche de poussières sur toute la surface de la toile filtrante et donc une régénération efficace du filtre. Toutefois, ce procédé, bien que connu depuis longtemps, n'a pas été utilisé pratiquement, car il n'existait pas de mécanisme permettant de le réaliser l'échelle industrielle, c'est- -dire de faire tourner simultanément de l'angle requis un grand nombre (des dizaines ou des centaines) de manches. Dans le cadre de l'invention > on s'est proposé de créer un filtre manches pour dépoussiérage des gaz, dans lequel le mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante en assure une régénération efficace, ce qui permet de diminuer se résistance hydraulique et d'augmenter ainsi la capacité du filtre a manches. Le but vish est atteint par le fait que, dans le filtre manches pour dépoussiérage des gaz comprenant un corps renfermant des rangées de manches en toile filtrante disposées en position X peu près verticale et dont les extrémités inférieures ouvertes sont immobilisées et communiquent avec une trémie d'accumulation des poussières captées se trouvant dans la partie inférieure du corps et isolée de l'espace interieur de celui-ci, alors que les extrémités supérieures sont obturées par des cloches comportant des tiges verticales reliées un mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante des manches, ainsi que des tubulures d'amenée du gaz empoussiéré dans la trémie et celles d'évacuation du gaz dépoussiéré hors du corps, le mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante des manches comprend selon l'invention des poulies fixées aux extrémités des tiges et, sur chacune de ces poulies, sont fixées les extrémités de deux tringles flexibles qui partent de chacune des poulies dans les sens opposés et dont les autres extrémités sont fixées sur des tiges horizontales disposées le long des rangées desdites poulies et sont équipées d'une commanda qui les anima d'un mouvement de va-et-#ent, les paramètres du mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante des manches étant choisis de façon que le mouvement longitudinal des tiges horizontales provoque une rotation des cloches des manches d'un angle de torsion 41 dont la valeur est déterminée par le rapport suivant où 1 est la longueur de la manche et d est le diamètre de la manche. Dans le filtre à manches pour dépoussiérage des gaz, objet de l'invention, la poussière est éliminée de la toile filtrante de la manche d'une manière efficace et régulière sur toute la surface et pendant toute la durée de fonctionnement du filtre. Cela permet d'obtenir sur la toile filtrante une couche de poussières d'épaisseur invariable, donc d'assurer une résistance hydraulique constante de la toile filtrante et une capacité de filtrage du filtre et une efficacité de dépoussiérage également constantes. En outre, le mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante est réalisé de manière å permettre un reglage facile de l'intensité de l'action mécanique sur les manches. Il résulta que, comparé au filtre a manches connu, le filtre a manches selon l'invention permet d'augmenter la capacité de filtrage spécifique du gaz de 1,5 à 2 fois, pour une m me résistance hydraulique de la toile filtrante, et d'améliorer l'efficacité de dépoussiérage, ce qui permet, á son tour, de diminuer de 2 a 3 fois la consommation spécifique de toile filtrante, de réduire les aires de production de 1,5 a 2 fois et de diminuer considérablement les dépenses d'installation spécifiques. Le mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante, dans le filtre manches réalisé selon l'invention, est silencieux, de construction simple et de haute fiabilité en service et n'exige pratiquement aucun entretien ni réparations. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris a la lecture de la description qui va suivre d'exemples préférés de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupa longitudinale d'un filtre a manches pour dépoussiérage des gaz, selon l'invention - la figure 2 est une coupe, à échelle agrandie, de la partie de fixation de l'extrémité supérieure de la manche sur le mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante, selon l'invention ; et - la figure 3 est une vue en plan du mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante, selon l'invention. Le filtre à manches pour dépoussiérage des gaz comprend un corps 1 (figure 1) renfermant des rangées de manches 2 en toile filtrante disposées en position à peu près verticale. Les extrémités ouvertes inférieures des manches 2 sont fixées sur une grille de distribution 3 séparant l'espace intérieur du corps 1 d'une trémie 4 disposée dans la partie inférieure du corps. Les extrémités supérieures des manches 2 sont obturées par des cloches 5 comportant des tiges 6. Dans les tiges 6 est monté un dispositif tendeur 7 de construction connue, destiné à maintenir la manche 2 en tension pendant sa torsion.Le filtre å manches comporte une tubulure 8 d'amenée du gaz empoussiéré dans la trémie 4, une tubulure 9 d'évacuation du gaz dépoussiéré hors du corps 1, une tubulure 10 d'amenée de l'air de soufflage a contrecourant, une vanne ou obturateur Il de canalisation des courants de gaz lors du souffla#ge à contre-courant et une vanne régulatrice 12. La tige 6 de chaque manche 2 dépasse, à l'extérieur du corps 1, à travers une garniture d'étanchéité 13 (figures 1 et 2). Les extrémités des tiges 6, dégagées à l'extérieur du corps 1, portent des poulies 14 et, sur chacune de ces poulies, sont fixées les extrémités de deux tringles flexibles 15 partant de chaque poulie 14 dans les sens opposés, comme le montre la figure 3. Les autres extrémités des tringles flexibles 15 sont fixées sur des tiges horizontales 16 disposées le long des rangées des poulies 14. Les tiges 16 sont dotées d'une commande 17 (figure 3) qui leur communique un mouvement de va-et-vient. Dans la pattie inférieure de la trémie 4 (figure 1) se trouve une tubulure 18 d'évacuation des poussières captées. La rotation ou pivote#ment des cloches 5 des manches 2 d'un angle de torsion ? est de première importance pour l'augmentation de la capacité de filtrage du filtre à manches. La valeur de cet angle est déterminée par la relation suivante où 1 est la longueur de la manche 2 (figure 1) et d est le diamètre de la manche 2. L'angle de torsion f (figure 3) de la cloche 5 figure 1) de la manche 2 est déterminé par les paramètres du mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante, et notamment par la course de la tige horizontale 16, la longueur des brins des tringles flexibles 15 et le diamètre des poulies 14. En modifiant ces paramètres, on peut faire varier l'angle de torsion v dans une ganse étendue. Le mdcanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante ne peut être efficace que s'il satisfait b la relation indiquée ci-dessus. Si la capacité, alors qu'a on ne constate aucune augmentation de 'efficacité du dépoussiérage diminue considérablement. Dans la variante de réalisation du filtre manches tel qu'il est représenté sur les dessins, les tiges 6 (figure 1) sont dégagées à l'.xtérieur du corps 1 et la mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante des manches 2 se trouve du cêté extérieur du corps 1, On peut, cependant, envisager une variante de réalisation non représentée suivant laquelle le mécanisme d'enlavement des poussières est disposé a l'intérieur du corps 1.En ce cas, la fabrication du filtre manches est plus simple, puisqu'on n'a plus besoin d'utiliser de nombreuses garnitures d'étanchéité 13 pour le passage des tiges 6 vers l'extérieur du corps 1, malt cela crée des incosmodités d'exploitation, car l'accès au mécanisme d'enlèvement des poussières, et donc son entretien, sont plus difficiles. Le filtre a manches pour dépoussiérage des gaz fonctionne de façon suivante. tes gaz empoussiérés arrivent å l'intérieur des manches 2 par la tubulure 8 et la trémie 4, passent å travers la toile filtrante et se débarrassent des poussières, les gaz dépoussiérés sortant du corps 1 à travers ta tubulure 9. Les poussières captées tombent de la toile filtrante des manches 2 dans la trémie 4 d'où elles sont déchargées a travers la tubulure 18. Pendant toute la durée de fonctionnement du filtre a manches, les tiges horizontales 16 sont continuellement animées par la commande 17 d'un mouvement de va-et-vient et font tourner les poulies 14 par l'intermédiaire des tringles flexibles 15 ; leur tour, les poulies 14 font tourner, par l'intermédiaire des tiges 6, les cloches 5 et les extrémités supérieures des manches 2 qui y sont fixées, alternativement dans les deux sens d'un angle ;+ voulu (figure 3). La couche des poussières se formant sur la toile filtrante des manche 2 est détruite et les poussières tombent dans la trémie 4 (figure 1). Il en résulte que, pendant toute la durée de fonctionnement du filtre à manches, la partie essentielle des poussières captées est éliminée de la toile filtrante, cependant qu'il y reste une couche de poussières d'une épaisseur invariable, ce qui assure un dépoussiérage efficace des gaz avec une capacité élevée de filtrage du filtre a manches. Dans certains cas, pour augmenter la capacité de filtrage, on met périodiquement en marche le soufflage à contre-courant en plus de la régénération de la toile filtrante par torsion. A cet effet, on ferme la vanne 12, on ouvre la vanne 11 et l'on souffle de l'air travers la toile filtrante dans le sens inverse celui du courant de gaz empoussiérés. REVEND I CATI ON Filtre å manches pour dépoussiérage des gaz, comprenant un corps renfermant des rangées de 3anches en toile filtrante disposées en position sensiblement verticale et dont les extrémités inférieures ouvertes sont fixées de manière immobile et communiqüent avec une trémie d'acctnulation. des poussières captées, placée dans la partie inférieure du corps et séparée de l'espace intérieur de celui-ci, alors que les extrémités supérieures en sont obturées par des cloches comportant des tiges verticales reliées a un mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante des manches, ainsi que des tubulures d'amenée des gaz empoussiérés vers la trémie et d'évacuation des gaz dépoussiérés hors du corps, ce filtre étant càractérisé par le fait que le mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante des manches est constitué par des poulies fixées aux extrémités des tiges verticales et å chacune desquelles sont fixées les extrémités de deux tringles flexibles partant de chaque poulie dans les sens opposés et dont les autres extrémités sont fixées sur des tiges horizontales disposées le long des rangées desdites poulies et munies d'une commande qui les anime d'un mouvement longitudinal de v; ;-et-vient > et par le fait que les paramètres du mécanisme d'enlèvement des poussières de la toile filtrante des manches sont choisis de manière que le mouvement longitudinal des tiges horizontales provoque la rotation des cloches des manches d'un angle de torsion P dont la valeur est déterminée par la relation où 1 est la longueur de la manche et d est le diamètre de la manche.