Brevet FR2421661A1 — publié le 19791102

La présente invention concerne un procédé de régénération d'appareil de filtration en général, mais plus spécialement destiné à la filtration de liquides et un appa#reil de filtration permettant la réalisation de ce procédé. Un procédé classique de régénération d'appareil de filtration consiste à utiliser pour l'opération de filtration des cartouches consommables, ce procédé a l'inconvénient de nécessiter des changements de cartouches fréquents obligeant à des interventions manuelles pour le démontage et le montage de celles-ci. Cet inconvénient entrante des conséquences qui rendent ce procédé inexploitable lorsqu'il s'agit de filtrer un circuit qui peut être contaminé, tel par exemple le circuit secondaire d'un réacteur nucléaire. En effet, le volume important de déchets constitués par les cartouches usées représente un danger de contamination ainsi que les interventions sur le site. Un autre procédé consiste à envoyer, dans l'appareil de filtration colmaté, un contre-courant de nettoyage et de rinçage, qui débarrasse les éléments filtrants des particules déposées sur leur surface et les entraîne hors du systeme de filtration. Si ce procédé permet de régénérer le filtre sans démontage, il a l'inconvénient majeur de nécessiter un débit important de fluide, ce qui a pour conséquence de déplacer et de repousser le problème de filtration en dehors de l'ensemble de filtration à une étape ultérieure. La présente invention remédie à tous ces inconvénients en supprimant d'une part toutes les interventions manuelles sur le filtre, d'autre part en permettant une élimination directe des sédiments recueillis à la fin du cycle de régénération, immédiatement à l'aval de 11 ensemble de filtration. Le procédé, selon l'invention, repose sur un appareil à filtration à décolmatage automatique qui, de ce fait, pourra être régénéré périodiquement lorsque la perte de charge maximum admissible sera attente ; le décolmatage réalisé par un tel procédé permettant une élimination directe des sédiments sans traitement ultérieur de ceux-ci. Le décolmatage automatique des éléments filtrants de l'appareil de filtration est assuré par des ondes ultra-sonores qui prennent naissance à l'intérieur même du corps de filtre. Une autre originalité de l'invention repose sur l'emploi d'un appareil de filtration équipé de moyens appropriés assurant le Décolmatage selon le principe exposé ci-dessus. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La-figure 1 est une coupe de l'appareil de filtration (lr équipé de deux transducteurs (6) La figure 2 représente également une coupe d'un appareil de filtration dans une autre variante. Les figures 3a, 3b; 3c et 3d représentent les différentes phases du cycle du procédé de régénération. La figure 4 schématise un ensemble de filtration installé sur un circuit principal (2) comprenant deux appareils de fil- tration (1) montés enparallèle selon une disposition classique. Selon l'invention, le procédé revendiqué s'appuie sur un ensemble de filtration représenté sur la figure 4, constitué de deux appareils de filtration (1) montés en parallèle, selon une disposition classique, sur un circuit principal (2). Ces appareils (1) assurent à tour de rôle la filtration dudit circuit (2) t la phase de filtration de l'appareil en fonctionnement étant interrompue automatiquement : dès que sa perte de charge ss Prmesurée par des capsules manométriques (3), a atteint une valeur limite, un signal est transmis au coffret de commande (4) qui, par l'intermédiaire d'un jeu d'électro-vannes (5) bascule le débit du circuit principal (2) sur l'autre appareil (1) dont le cycle de régénération était terminé. L'appareil de filtration(l), mis ainsi endérivation du circuit principal (2), commence alors son cycle de régénération par la phase de décolmatage (figure 3b) : les générateurs d'ultra-sons tels que des transducteurs électro-acoustiques (6) sont mis sous tension automatiquement selon un programme fixé à l'avance, et les ondes ultra-sonores rayonnées à une fréquence et une amplitude prédéterminées transmettent des variations de pression qui mettent en mouvement les particules piégées dans les pores des éléments filtrants. Pour assurer une meilleure transmission des ondes ultrasonores, la phase dedécolmatage s'opère dans un appareil de filtration rempli de fluide. L'effet des ondes ultra-sonores pourra être avantageusement complété par des variations brusques et importantes de pression, espacées dans le temps, transmises au sein du fluide et qui seraient, par exemple, d'origine hydraulique tel qu'un coup de bélier. La conjugaison des deux effets assurant un décolmatage très efficace des éléments filtrants. Après un traitement d'une-durée convenable qui est à optimiser, l'ensemble du corps poreux (8) est débarrassé des particules de colmatage (9) qui se déposent lentement à la partie inférieure du corps de filtre : c'est la phase de sédimentation (figure 3c) dont la durée peut atteindre une valeur légèrement inférieure à celle de la phase de filtration (figure 3a), c'est-à-dire plusieurs heures. Les particules les plus fines ont donc le temps de se rassembler au fond du filtre# e forment alors une suspension très concentrée ou bouchon de sédimentation" (10). A la fin de la phase de sédimentation (figure 3c), le filtre (I) est mis en communication avec le circuit de purge (il) par l'intermédiaire d'un jeu d'électro-vannes (12). Les sédiments (10) peuvent etre alors chassés vers le circuit de purge (11) par un contre-courant (13) de courte durée, le volume total chassé pouvant etre de l'ordre de quelques litres c'est la phase chasse des sédiments (figure 3d), dont la durée est de l'ordre de quelques secondes. S'il s'agit de sédiments radio-actifs#ou toxiques, ceuxci pourront etre soit directement enfutés soit envoyés vers un circuit de traitement. Toutes les opérations commandant le cycle de régénération sont programmées dans le coffret de commande (4) et permettent de réaliser un processus entièrement automatique de régénération. Selon l'invention, l'appareil de filtration sur lequel repose le procédé revendiqué, est équipé de deux transducteurs électro-acoustiques, alimentés par un générateur de fréquence(14), qui rayonnent les ondes ultra-sonores dans l'enceinte (15) de l'appareil de filtration (1). Dans cette enceinte se trouvent les éléments filtrants (16), ici des bougies filtrantes réunies en un faisceau (8) qui est solidaire d'une embase de fixation (17). L'ensemble du faisceau (8) étant protégé par une grille (18) pour éviter toute détérioration des éléments de ce faisceau pendant le transport et le montage de l'appareil de filtration ; celle-ci ne jouant plus aucun roule en période de fonctionnement. Dans cette configuration, l'ensemble du faisceau (8) et les transducteurs (6) sont situés d'un meme coté par rapport a' l'embase de fixation (17r et le colmatage intéresse alors la surface intérieure des bougies filtrantes. Selon une autre variante représentée sur la figure 2, l'ensemble du faisceau (8) et les transducteurs (6) sont situés de part et d'autre de l'embase de fixation ; dans cette configuration le colmatage intéresse alors la surface extérieure des bougies filtrantes. Nous devons faire remarquer ici que le sens de migration du fluide a' l'intérieur d'une bougie filtrante (16) n'est pas lié à la position relative des bougies (16) et des transducteurs (6) par rapport à l'embase de fixation (17) desdites bougies. Le nombre de transducteurs par filtre sera limité par l'énergie d'excitation qu'il est nécessaire de mettre en oeuvre pour réaliser un décdmatage efficace. D'autre part, la fréquence et l'amplitude des ondes ultra-sonores seront choisies afin d'optimiser le décolmatage. REVENDICATIONS 1. Procédé de régénération d'appareil de filtration en général, mais plus spécialement destiné à la filtration de liquides s'opérant à l'intérieur me#me de l'appareil dans son installation de fonctionnement initiale, lorsque la perte de charge dudit appareil a atteint un seuil prédéterminé, et se déroulant selon un cycle, caractérisé en ce qu'il comporte trois phases se succédant dans l'ordre chronologique suivant : - la phase de décolmatage assurée par un ensemble de moyens intégrés à l'appareil de filtration. - la phase de sédimentation des particules provenant du décolmatage des éléments filtrants de l'appareil de filtration. - la phase d'élimination des sédiments 2. Procédé de régénération d'appareil de filtration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée de la phase de sédimentation a une valeur légèrement inférieure à la durée de la phase de filtration. 3. Procédé de régénération d'appareil de filtration selon les revendications 1 et 2,mis en Mrivation d'un circuit sur lequel se poursuit l'opération de filtration, caractérisé en ce que la durée du cycle de régénération est légèrement inférieure à la durée de la phase de filtration. 4. Procédé de régénération d'appareil de filtration selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bouchon de sédimentation relativement compact formé à la fin de la phase de sédimentation, à la partie inférieure du corps de filtre, est évacué vers un circuit de purge par un contre-courant véhiculant un volume très réduit de fluide. 5. procédé de régénération d'appareil de filtration selon la revendication I, caractérisé en ce que le décolmatage des éléments filtrants dudit appareil est réalisé par des ondes ultrasonores, transmises au sein du fluide dans l'enceinte de 1 appareil de filtration. 6. Procédé de régénération d'appareil de filtration selon la revendication 1 ou éventuellement combiné avec la revendication 5, caractérisé en ce que des variations brusques et importantes de pression, échelonnées dans le temps, sont transmises au sein du fluide dans 11 enceinte de l'appareil de filtration. 7. Appareil de filtration1éalisant le & olmatage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un transducteur électro-acoustique intégré au corps de filtre rayonnant lesdites ondes ultra-sonores. 8. Appareil de filtration selon la revendication 7, caractérisé en ce que le (ou les) transducteur(s) électro-acoustique(s) et les éléments filtrants sont situés d'un meme côté par rapport à 1'embase de fixation des éléments filtrants. 9. Appareil de filtration selon la revendication 7, caractérisé en ce que le (ou les) transducteur(s) et les éléments filtrants sont situés de part et autre de l'embase de fixation des éléments filtrants.