Brevet FR2395073A1 — publié le 19790119

L'invention concerne généralement des dispositifs électrostatiques de précipitation0 L'unité de base d'un précipitateur électrostatique connu de l'art antérieur, comprend, comme représenté en figure 1, deux électrodes 2, plates, parallèles et identiques, mises à la masse, entre lesquelles sont disposées deux électrodes 3 formant anodes plates parallèles, de longueur inférieure à celle des électrodes 2, et une autre plaque d'électrode 4, mise à la masse, de la même longueur que l'électrode 3 formant anode, disposées entre les électrodes 3o Une électrode 1, en fil de décharge en couronne, est placée en avant de l'électrode 4 mise à la masse et est polarisée à deux fois le potentiel appliqué à l'anode 3o Dans la pratique actuelle, plusieurs unités de ce type sont agencées successivement pour augmenter la capacité de collecte du précipitateur. Dans cette construction de l'art antérieur, un courant d'air est introduit depuis le côté gauche au extrémité avant du précipitateur et les particules de poussières contenues dans le courant d'air peuvent se charger lorsqu'elles passent à travers la zone de décharge en couronne et sont ensuite collectées par les plaques d'électrodes de collecte ou plaques d'électrodes mises à la masse. Toutefois, cette construction de l'art antérieur nécessite l'utilisation de deux tensions positives ce qui ajoute à la complexité d'une source d'énergie, et l'élèctrode 1 de décharge en couronne doit être supportée de façon séparée des autres électrodes pour assurer une bonne isolation électrique entre elles. Selon la présente invention, l'unité de base d'un précipitateur électrostatique comprend deux plaques d'électrodes de collecte, mises à la masse, une électrode de décharge en couronne et une plaque d'électrode auxiliaire polarisée au même potentiel que ltélectrode de décharge en couronne. Les électrodes de décharge en couronne et auxiliaire sont disposées entre les électrodes mises à la masse, et la première est écartée d'une distance prédéterminée du bord avant de l'électrode auxiliaire et de chacune des électrodes mises à la masse, Les particules de poussières, lorsqu'elles passent au voisinage de l'électrode de décharge en couronne, sont chargées positivement et sont ensuite collectées par les électrodes de collecte. L'électrode auxiliaire sert à accélérer les particules ionisées vers les électrodes de collecte. L'électrode de décharge en couronne est placée par rapport aux autres électrodes de telle sorte que l'eff i- cacité de collecte de poussières soit à un maximum. Un objet de la présente invention est donc de proposer un précipitateur électrostatique dont ltefficacité de collecte est supérieure à celle des appareils de l'art antérieur, L'invention a encore pour objet un précipitateur électrostatique qui soit de construction simple et qui permet une simplification de sa source d'énergie Dans ce but, l'invention propose un précipitateur électrostatique, comprenant au moins deux plaques d'électrodes de collecte parallèles reliées en utilisation à une première borne d'une source de tension, une plaque d'électrode auxiliaire disposée entre les électrodes de collecte et reliée en utilisation à une seconde borne de la source de tension, une électrode en fil s'étendant parallèlement à un bord avant de l'électrode auxiliaire à une distance a des électrodes de collecte et une distance b du bord de ltélectro- de auxiliaire, et qui est reliée en utilisation à la seconde borne de la source de tension, le rapport de a à b étant sensiblement compris dans la gamme de 1:0,8 à 1:1. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparai- tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation latérale de l'unité de base d'un précipitateur électrostatique de l'art antérieur; - la figure 2 est une vue en élévation latérale de l'unité de base d'un précipitateur électrostatique selon l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 représente les lignes de champ électrique du précipitateur de la figure 2; et - la figure 5 est un graphe représentant les caractéristiques du précipitateur selon l'invention, montrant la tension permise et l'efficacité de collecte en fonction de la distance entre l'électrode de décharge en couronne et l'autre électrode. Dans les figures 2 à 3, on a représenté un précipitateur électrostatique 10 selon l'invention, qui comprend deux plaques d'électrodes Il parallèles, de collecte de poussières, qui sont reliées à la masse, et une plaque d'électrode auxiliaire 12 ayant une longueur plus faible que les électrodes 11 et qui est disposée entre les électrodes Il à des distances égales a de celles-ci, et une électrode en fil 13 disposée parallèlement au bord avant de l'électrode auxiliaire 12 à une distance b de celle-ciO Les électrodes 12 et 13 sont reliées de façon appropriée par des conducteurs 13a et sont polarisées à une tension positive élevée, de telle sorte que ces électrodes sont positivement équipotentielles par rapport aux électrodes de collecte 11o Les lignes de champ électrique produites par le champ de décharge en couronne, proviennent de l'électrode en fil 13 et sont dirigées vers les électrodes Il chargées de façon opposée, et ce champ de décharge en couronne est voisin de champs électriques uniformes entre les plaques chargées de façon opposée Il et 12 comme représenté en figure 4o Un courant d'air est introduit dans une direction indiquée par la flèche en figure 2, et les particules de poussières se trouvant dans ce courant d'air peuvent se charger, par le champ de décharge en couronne, et sont ensuite rassemblées par les électrodes il mises à la masse, lorsqu'elles passent par les électrodes Il et 12 Etant donné que l'intensité d'un champ électrique dépend de la densité de charge sur la surface d'un corps chargé, la quantité de particules de poussières chargées atteint un maximum si l'on augmente la densité de charge en surface de l'électrode de fil 13o Particulièrement, l'électrode équipotentielle 12 agit de façon à resserrer le champ de décharge en couronne de telle sorte que les densités de charge de surface supérieure et inférieure soient augmentéese Le précipitateur selon l'invention a été fabriqué avec divers rapports des distances a à b, et les électrodes 11, 12 et 13 reçoivent une tension qui, en l'absence de particules de poussières, atteint un point pour lequel une décharge en couronne a lieux La courbe de tension représentée en figure 5 est la tension permise pour un groupe particulier de valeurs de distances a et b et la tension au-dessus de cette courbe va produire une décharge en couronne en l'absence de poussiè rets. On notera que l'efficacité de collecte du précipitateur 10 atteint une valeur maximale lorsque le rapport des distances a et b est de 1:0,80 On a trouvé que, avec une distance b inférieure à 0,8 a, la tension permise saute brusquement à une valeur extrêmement élevée et qu'une étincelle électrique se produit entre les électrodes 13 et Il, et il en résulte que le champ électrique entourant 1' électrode 13 devient instable. L'efficacité de collecte de poussières diminue brutalement lorsque le rapport b/a est supérieur à 1,0 Si lton considère les tolérances de fabrication et la gamme usuelle de valeurs d'efficacité de collecte, la valeur préférentielle du rapport a/b se trouve dans la gamme allant de 1:0,8 à 1:i. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à 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, REVEND T CAT IONS le Dispositif de précipitation électrostatique de poussières, comprenant au moins deux plaques d'électrodes de collecte parallèles reliées en utilisation à une première borne d'une source de tension, caractérisé en ce qu'il comprend également une plaque d'électrode auxiliaire disposée entre les électrodes de collecte et reliée en utilisation à une seconde borne delasourcede tension, une électrode de fil s'étendant parallèlement à un bord avant de la plaque d'électrode auxiliaire à une distance a des électrodes de collecte et à une distance b du bord précité de la plaque auxiliaire, et qui est reliée en utilisation à la seconde borne de la source de tension, le rapport a/b étant sensiblement compris dans la gamme allant de 1:0,8 à 1:1. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord de la plaque d'électrode auxiliaire est placé à l'intérieur par rapport à un bord de l'électrode de collecte. 3e Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode de fil est reliée à et est supportée par la plaque d'électrode auxiliaire.