Brevet FR2401687A1 — publié le 19790330

La présente invention concerne un dispositif destiné à la purification des liquides et, d'une façon plus concrète, un filtre destiné 3 purifier les liquides des matières qu'ils contiennent en suspension. Il est particulièrement avantageux d'utiliser ce filtre, destiné à la purification des liquides et réelisé suivant la présente Invention, pour débarrasser l'eau des particules solides suspendues. Il est possible d'utilise ce filtre dans les industries chimique et métallurgique, en papeterie, dans l'industrie alimentaire etc. On conna2t déjà des filtres pour la purification des liquides qui comportent un corps avec des pipes d'arrivée et de départ du liquide. A l'intérieur du corps sont fixées des cloisons filtrantes qui divisent la cavité du filtre en sections. Dans le corps est monté un dispositif, destiné au rinçage en retour (en sens inverse) des cloisons filtrantes et qui comrtunique, par l'interméioiaire d'un organe d'arrêt, avec un réservoir destiné à la réception du liquide de rinçage en retour.Ce dispositif est installé dans le corps de manière à pouvoir se déplacer relativement aux cloisons filtrantes, et comporte un arbre creux dTentrane ment qui est solidaire des boitiers prenant appui par leurs cOtés ouverts sur la cloison filtrante correspondante. 11arbre passe dans le corps, le long de l'axe géométrique du filtre à travers les cloisons filtrantes. Chaque cloison filtrante de ces filtres est constituée par un paquet comprenant deux plaques métalliques dans lesquelles sont pratiqués, suivant toute leur surface, des orifices disposés coaxialement et entre lesquels se trouve un élément filtrant en toile métallique. L'ensemble du paquet est assemblé par des boulons qui son:- répartis suivant son diamètre extérieur et, suivant son contour intérieur. au voisinage de l'orifice destiné au passage de l'arbre de commande (voir notamment le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.640.395). les filtres comportant ces cloisons filtrantes ne sont pas fiables en service étant donné que le serrage du paquet filtrant risque de provoquer une déforr3tion qui sraccroît au fur et à mesure de l'accroissement du diamètre du filtre. Cette déformation entraîne un appui défectueux du boîtier sur la surface de la cloison filtrante, ce qui conduit à son tour à un nettoyage inefficace de la cloison filtrante du fait de rentrées du liquide à purifier par les contacts défectueux entre le boiter et la cloison filtrante. L'exécution d'une cloison filtrante composée e trois éléments entraîne, e co#rs d'exploitation du filtre, la pénétration de particules solides entre l'élément filtrant de toile métallique et la plaque métalliquee ce qui provoquc une déformation cor.pléneLt lre de la plaque mtallique 2 laquelle adhère le boîtier. I.'exécution en métal de la plaque de la cloison filtrante exige une haute précision d'usinage pour assurer la coaxialité entre l'arbre de commande et la cloison filtrante, ce qui a pour consequence une augmentation du prix de revient de fabrication du filtre. En outre, l'exécution de nombreux orifices, débouchants et de forme compliquée, dans la plaque métallique est d-fficile au point de vue technologique et augmente les rebuts de métal. Le but de la présente invention consiste à supprimer les inconvénients susd#ts. On s'est donc proposé de créer un filtre destiné à purifier les liquides et dont la conception de la cloison filtrante permet d'améliorer la fiabilité du filtre en cours d'utilisation et de simplifier sa fabrication. La solution consiste en ce que,dans un filtre destiné à purifier les liquides dont le corps comporte une arrivée et des départs de liquide et abrite au moins une cloison filtrante et un dispositif destiné au rinçage de ladite cloison par écoulement de liquide en retour (qui passe en sens inverse), suivant l'invention, la cloison filtrante est une plaque en matière polymère ayant des orifices débouchants, disposés sur toute sa surface dans la direction d'écoulement du liquide, et ayant un élément filtrant en toile métallique inséré sous pression dans ladite plaque, essentiellement à angle droit par rapport aux axes desdits orifices. Il es. avantageux de faire en sorte que les orifices de la plaque aient une forme oblongue et soient orientés dans le sens radial. Pareille exécution des orifices dans la plaque permet d'augmenter la section de passage de la cloison filtrante, ce qui à son tour augmente le débit du filtre. Il est tout aussi avantageux que le corps du filtre soit composé de plusieurs éléments assemblés selon un plan de séparation essentiellement perpendlculaire à la direction de l'écoulement du liquide et que la plaque soit serrée entre les éléments composant le corps. Une telle réalisation du corps simplifie sa fabrication alors que la fixation de la cloison filtrante, entre les éléments composant le corps, permet de l'utiliser à titre de joint. Le filtre destiné à la purification des liquides exécuté suivant la présente invention est simple à fabriquer. Il est sur en service, grâce à l'assemblage étanche du boîtier du dispositif destiné au rinçage, avec la cloison filtrante monobloc. L'exécution de la cloison filtrante en matière polymère a permis de réduire sensiblement la quantité de métal à mettre en oeuvre dans ce filtre, à abaisser sensiblement son prix de revient et à augmenter son débit. D'autres avantages et objets de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple préféré de sa réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente un filtre pour la purification des liquides suivant l'inventon, vu en coupe longitudinale; - la figure 2 est une vue en perspective selon la flèche A de la figure l de. la cloison filtrante avec arrachement partiel; et - la figure 3 représente une variante de fixation de la cloison filtrante sur le corps. Ce filtre pour la purification des liquides comporte un corps 1 (figure 1) exécuté en trois éléments 2, 3, 4. Les éléments 2 et 4 comportent respectivement des pipes 5 et 6 qui servent à amener le liquide que l'on se propose de purifier. L'élément 3 a une pipe 7 pour le départ du liquide purifié. Le corps 1 contient deux cloisons filtrantes 8 et 9 qui sont disposées à une certaine distance l'une de l'autre et délimitent 2ans le corps, trois sections B, C et D. La cloison 8 est disposée drns le plan de séparation des éléments 2 et 3 du corps 1 du filtre; elle est serrée suivant sa périphérie au moyen des boulons 10 uniformément répartis sur une circonférence. Du coté intérieur, les cloisons filtrantes 8 et 9 viennent se fixer, au moyen de boulons 10a, à la douille 3a solidaire de l'élément 3 du corps 1. La cloison 9 est disposée entre les éléments 3 et 4 du corps 1 et est immobilisée comme la cloison 8. Dans le corps 1 est agencé un dispositif 11, destiné au rinçage des cloisons filtrantes 8 et 9 par écoulement inverse de liquide. Ce dispositif 11 comporte un arbre creux 12 monté'coaxialement dans -le corps 1 et deux boîtiers 13 et 14 qui prennent appui par leur cOté ouvert sur le plan des cloisons filtrantes 8 et 9 respectivement, et qui communiquent avec l'arbre creux 12.L'arbre creux 12 est cinématiquement relié à un dispositif 15 d'entraînement en rotation lors du rinçage des cloisons 8 et 9. La cavité de Arbre 12 communique par un organe d'arrêt 16, à titre duquel on utilise cens 'exsnple décrit ur. robinet à soupape, avec un réservoir 17 destiné à la réception du liquide de rinçage en retour. Les cloisons filtrantes 8 et 9 sont identiques et, de ce fait, tout ce qui dans la suite de la description concerne l'une d'elles est appliqué à l'autre dans ureégale mesure. ta cloison filtrante 8 est une plaque monobloc 18 (figure 2) en matière polymère qui, dans 1' exemple considéré, est le poly propylène Il est possible d'utiliser également d'autres polymères adéquats. Dans la plaque 18 sont ménagés des orifices débouchants 19 d'une forme oblongue et qui sont orientés dans la direction radiale. Pareille exécution des orifices permet de réaliser la section de passage maximale du filtre. A l'intérieur de la plaque 18,et essentiellement en son milieu, est inséré sous pression un élément en toile métallique 20 dénommé "toile" dans ce qui suit. Cette toile 20 est emmanchée essent-elle- ment à angle droit par rapport aux axes des orifices 19. La cloison filtrante est réalisée par injection du polymère, avec insertion simultanée sous pression de la toile 20 et formation des orifices 19 grâce à quoi une cloison filtrante monobloc est formée. Il est d'ailleurs possible de monter la cloison filtrante 8, exécutée suivant l'invention, dans le corps 21 (figure 3) de filtres en service. ta fixation se fait dans ce cas au moyen de boulons 22 sur une bague 23 prévue dans le corps 21, cette bague étant soudée à la paroi interne du corps 21. Un Joint 26 en caoutchouc est posé entre des éléments 24 et 25 du corps. Ce filtre pour la purification des liquides fonctionne de la manière suivante. Le liquide pollué de matières en suspension arrive par les pipes 5 et 6 dans les sections B et D du corps 1 et traverse les orifices 19 ménagés dans les cloisons filtrantes 8 et 9 Dans ce cas, les matières en suspension, qui se trouvent dans le liquide admis, Sont retenues par la toile 20, tandis que le liquide, débarrassé de ces matières en suspension, arrive dans la section C du corps 1 et sort par la pipe 7 du filtre pour cotre utilisé ou consommé. Au fur et à mesure que le liquide s'écoule à travers le filtre, il se forme sur la toile 20 à l'intérieur des orifices 19 une couche de particules retenues ce qui conduit à un accroissement continu de la perte de charge entre les sections B, D et C. Dès que la perte de charge entre ces sections aura atteint la valeur imposée, cette perte de charge étant enregistrée par les instruments connus de conception adaptée (notamment par un déprimomètre) le dispositif d'entr22nement 15, du dispositif 11 de rinçage des cloisons filtrantes 8 et 9 par écoulement inverse du liqu de, est enclenché et l'organe dtarret 16, qui réunit la cavité de l'arbre 12 au réservoir 17 de réception du liquide de rinçage en retour, 5T ouvre zussitût. Dans ce cas, une partie de liquide purifié passe de la section C du corps 1 dans les boîtiers 13 et 14 du dispositif Il sous l'effet de la perte de charge (diminution de pressions) entre la section C du corps 1 et la cavité de l'arbre 12, communiquant avec llatmosphere,eteiL=ve les particules de la suspension, qui ont été retenues sur la toile 20 dans les orifices 19 qui se trouvent sous les boîtiers 13 et 14, en les entraînant hors du filtre par l'arbre creux 12, vers le réservoir 17 destiné à la réception du liquide de rinçage en retour. En tournant, sous l'action du dispositif 15 d'entrainement, le dispositif Il rince tous les orifices 19 des cloisons filtrantes 8 et 9. A lrexpiration du temps de rinçage indispensable, imposé par un instrument de genre connu, tel notamment un relais temporisé, le dispositif 15 est déclenché et l'organe d'arrêt 16 est fermé. Ainsi, le nettoyage des cloisons filtrantes 8 et 9 se déroule en même temps que la filtration. L'exécution des cloisons filtrantes 8 et 9 en matière polymère exclut l'éventualité de rentrées de liquide à partir des sections B et D dana les boîtiers 13 et 14, lors du rinçage, alors que l'insertion sous pression de la toile 20, a llinté- rieur de la plaque 18, exclut la pénétration de particules retenues entre la toile 20 et la plaque 18, l'ensemble de ces mesures prévenant la déformation des cloisons filtrantes 8 et 9 et ltapparition de jeux entre lesdites cloisons et les boîtiers 13 et 14. Cette circonstance rend le filtre str en service et facilite sa fabrication. R E V E N D I C A T I O N S 1. Filtre pour la purification des liquides dont le corps, ayant une arrivée et des départs de liquide, contient au oins une cloison filtrante t un dispositif pour le rinçage de cette cloison par écoulement du liquide passant en sens inverse, ce filtre étant caractérisé en ce que la cloison filtrante est une plaqua en ratière polymère ayant des orifices débouchants, répartis sur l'ensemble de sa surface, d-s.ns le sens de l'écoulement du liquide, et comportant n élément filtrant an toile mêtallique inséré sous pression à ITintérieur de ladite plaque et essentiellement à angle doit par rapport aux axes des orifices. 2. Filtre suivant la revendication 1, caractérisé an ce que lesdits orifices de la plaque ont une forma oblongue et sont orientés dans le sens radial. 3 Filtre suivant la revendication 1, caractérisé an ce que le corps du filtre est agence avec un plan de séparation, des éléments composant le corps, essentiellement à angle droit par rapport à la direction de l'écoulement du liquide, tandis que la plaqua est comprimée entre ces éléments.