Brevet FR2432333A1 — publié le 19800229

La présente invention concerne les installations de dépoussiérage en général, et elle concerne plus précisément un procédé de régulation du débit de l'air traité dans une telle installation, ainsi qu'une installation de dépoussiérage mettant en oeuvre ce nouveau procédé. les installations de dépoussiérage de l'art antérieur, utilisées notamment en liaison avec des postes d'ouverture de sacs postaux et capable de traiter des volumes importants d'air fortement chargé en poussière, se heurtent à un double problème de niveau sonore de l'installation en fonctionnement, et de oeùratage du dispositif de filtration. En effet, ces installations sont prévues pour assurer un débit d'air minimal jusqu'à la limite de colmatage des filtres, afin de réduire la fréquence des interventions de nettoyage ou de remplacement de ces filtres. La conséquence en est que lorsque les filtres sont neufs ou peu colmatés, le débit d'air traversant 1 'enceinte de traitement de l'installation est très important, ce qui se traduit par un niveau sonore souvent ressenti canme très gênant par le personnel chargé de l'ouverture des sacs postaux. D'autre part, le débit d'air diminuant progressivement à mesure que le oolmatage des filtres s 'aggrave, 1 efficacité de l'installation diminue, et de plus les filtres ne sont pas uvloyés dans les conditions optimales. Chaque filtre possède en effet une capacité de rétention des poussières optimale pour un débit d'air donné, et n'est donc pas adapté à une utilisation avec un débit d'air variable. C'est pourquoi, dans les installations de l'art antérieur, il a fallu prévoir des filtres primaires constitués de manches filtrantes, c'est-à-dire de manches cylindriques formées d'un matériau filtrant de faible épaisseur, à la surface duquel sont déposées les poussières portées par l'air véhiculé entre l'extérieur et l'intérieur de la manche. Ces filtres se çe colmatent relativement rapidement, puisque la poussière n'est absorbée qu' en surfaoe, et il faut prévoir de les remplacer fréguemment. Afin d'éviter un remplacement trop fréquent des filtres primaires, on a prévu un dispositif dans lequel les manches filtrantes sont disposées verticalement, et susceptibles d'être soumises à des vibrations mécaniques à intervalles réguliers, ce qui provoque la retombée de la poussière dans un canpartiment collecteur. Ce perfectionnement permet l'espacement du remplacement des filtres, mais il présente néanmoins le désavantage de provoguer, lors de la mise en vibration des manches filtrantes, des turbulences susceptibles de refouler à nouveau la poussière vers l'extérieur de 1' instal- lation, à travers les grilles d'aspiration. De plus, le colmatage de ces manches est très rapide. Un objet de la présente invention, est de prévoir un procédé de commande d'une installation de dépoQssîérage, qui permette une réduction notable du niveau sonore de cette installation, ainsi que 1 'utili- sation de filtres à capacité de rétention importante, et un espacement considérable de leur remplacement. Un autre objet de la présente invention est de prévoir une installation de dépoussiérage pour la mise en oeuvre du procédé précité Un autre objet de la présente invention est de réaliser une installation de dépoussiérage qui reprenne la structure générale des installations de dépoussiérage de l'art antérieur, permettant un remplacement aisé des anciennes installations, sans modifier les autres éléments du poste de travail dans lequel elles sont intégrées. Ces objets, et d'autres encore qui apparaîtront au fil de la description suivante, sont réalisés en prévoyant de moduler la vitesse de rotation du ventilateur en fonction du colmatage du dispositif de filtration, de manière à garantir un débit d'air sensiblement constant dans l'installation. A cet effet, la présente invention prévoit un procédé de régulation du débit de l'air traité dans une installation de d#pous- siérage, oemrtant au moins une enceinte de traitement présentant une ou ouverture d'entrée et une ouverture de sortie de l'air, séparées par un dispositif de filtration, et un ventilateur pour animer l'air traité entre lesdites ouvertures d'entrée et de sortie, dans lequel on fait varier la vitesse de rotation du ventilateur conformément aux variations de la pression différentielle totale mesurée entre les ouvertures d'entrée et de sortie de l'enceinte de traitement. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, la présente invention prévoit également une installation de dépoussiérage qui comporte un moyen de mesure de la pression différentielle totale apparaissant entre l'ou- verture d'entrée et de sortie de enceinte de traitement, et des moyens pour faire varier la vitesse de rotation du ventilateur conformément aux variations de la valeur de ladite pression différentielle totale. Selon des caractéristiques plus particulières de la présente invention, on a prévu l'utilisation d'un ventilateur mû par un moteur du type à rotor en disque et arbre fixe, et une jauge de pression différentielle dont la tension de sortie module la tension d'alimentation du moteur. Carme indiqué cisdessus, ce procédé de régulation du débit de 1 'air traité permet l'adjonction à l'installation de dépoussiérage d'un dispositif de filtration carportant un filtre primaire à forte capacité de rétention, par exemple un matelas de fibres de verre à densité progressive, et un filtre finisseur à papier plissé. Selon une disposition particulière de la présente invention, ce filtre primaire est constitué de plusieurs matelas de fibres de verre disposés en accordéon en travers de la direction d'écoulement du débit d'air. La présente invention sera mieux cc,prise en liaison arec les dessins joints, dans lesquels la figure 1 est une représentation schgnatique d'une installation de dépoussierage de l'art antérieur; la figure 2 est une représentation schematique de l'installation de dépoussiérage selon la présente invention; la figure 3 est une courbe représentant la pression différentielle totale en fonction du débit d'air pour différentes tensions d'alimentation du moteur du ventilateur de l'installation selon la présente invention; la figure 4 est une courbe de colmatage représentant la pression différentielle totale en fonction du colmatage, pour le dispositif de filtration de l'art antérieur et celui de la présente invention; et la figure 5 est une vue en perspective du béti principal d'une installation de dépoussiérage selon la présente invention, dans laquelle la disposition des filtres primaires et du filtre finisseur a été représentée en traits pointillés. Comme indiqué sur la figure 1, les installations de dépoussiérage de l'art antérieur comportent au moins une enceinte de traitement 1 représentée en traits pointillés, et comprenant une ouverture d'entrée 2 et une ouverture de sortie 3 pour l'air traité, séparées par un dispositif de filtration comprenant des filtres primaires 4 et des filtres finisseurs 5. L'installation comprend en outre un ventilateur 6 prévu pour animer l'air traité dans l'installation de dépoussiérage entre l'ouverture d'entrée 2 et l'ouverture de sortie 3. Dans ce type d'installation, le ventilateur est prévu pour tourner à sa vitesse de rotation nominale, et le filtre primaire 4 est généralement constitué de manches filtrantes, dont la surface extérieure retient la plus grosse partie de la poussière portée par le débit d'air. On y adjoint des filtres finisseurs, de structure connue, généralement titubés de filtres en papier plissé. La figure 2 représente schématiquement la struc ture et le fonctionnement de l'installation de dépoussiérage de la présente invention, dans laquelle les éléments équivalents ont été munis de références identiques à celles de la figure 1. On reconnalt ainsi l'enceinte de traitement 1, présentant une ouverture d'entrée 2 et une ouverture de sortie 3. Par rap port au dispositif de la figure précédente, le filtre finisseur 5 a été conservé, tandis que les manches filtrantes 4 ont été remplacées, tomme on le verra plus loin,par des matelas filtrants 7.Une jauge de pression différentielle totale 8 mesure la pression différentielle totale entre l'entrée et la sortie de l'enceinte de traitement 1, et traduit cette mesure en une tension U qui module la tension d'alimentation du moteur du ventilateur 6. A cette fin on utilise de préférence un ventilateur mû par un moteur à rotor en disque, et arbre fixe. Le réglage du débit de ce type de ventilateur s'effectue en effet par une simple variation de la tension d'alimentation du moteur. On comprendra aisément, que dans ce type d'uls tallation , au fur et à mesure que le colmatage des filtres 7 s'aggrave, la perte de charge subie par le débit d'air au passage de ces filtres augmente, tandis que le débit d'air diminue. La pression différentielle totale mesurée dans la jauge 8 augmente, et cette indication, traduite en une tension U, nodule en 1 'augmentant la tension d'alimentation du moteur du ventilateur 6, dont la vitesse de rotation augmente par conséquent. L'augmentation de la vitesse de rotation du moteur a alors pour conséquence le réajustement du débit d'air entre les ouvertures d'entrée et de sortie 2, respectivement 3 de l'enceinte de traitement 1. La figure 3 représente les courbes de variation 17, 18 et 19 de la pression différentielle totale 4 Pt mesurée en millinietres de colonne d'eau en fonction des variations du débit d'air Q exprimé en m / heures, pour différentes tensions d'alimentation croissantes d'un moteur du type précité. Ces courbes montrent que pour maintenir un débit d'air constant, il suffit de faire varier la tension d'alimentation du moteur conformEment aux variations de la pression différentielle totale mesurée. La mise en oeuvre du procédé de régulation du débit de l'air traité décrit cimdessus a permis l'utilisation de filtres primaires 7 à forte capacité de rétention, dont 1 'efficacité est optimale pour le débit d'air choisi dans l'installation de dépoussiérage. A titre indicatif, on obtient d'excellents résultats avec des filtres à matelas de fibres de verre à densité progressive, dont la capacité de rétention est très élevée, puisqu'elle se situe à 3 kg et plus par m2 de surface du filtre pour une épaisseur normale de 80 xtm) sans parte de charge sensible. La figure 4 montre, pour un mème débit d'air, la variation de la pression différentielle totale 4 Pt mesurée en mm de colonne d'eau en fonction du colmatage C des filtres exprimé en kg/m, pour un couPle filtre primaire - filtre finisseur de l' t antérieur dont la courbe est réf é- rencée 20, et pour un couple filtre primaire - filtre finisseur selon la présente invention: Cette deuxieme courbe, référencée 21, a été obtenue par l'association d'un matelas de fibres de verre commercialisé sous l'appellation "Amer clean BOIL et d'un filtre finisseur à papier plissé commercialisé sous la dénanination "Sofiltra 1306-03". On remarquera sur la figure 2, la disposition particulière des matelas de fibres de verre 7, disposés en accordéon en travers de la direction générale d'écoulement du débit d'air, afin d'implanter dans le volume de 1' enoeinte de filtration un inaximura d'éléments de matelas de fibres de verre La figure 5 représente schématiquement le bâti d'une installation de dépoussiérage selon la présente invention, dans laquelle la disposition des filtres primaires 25 et des filtres finisseurs 26 a été rnar- quée en traits pointillés.On comprendra que la structure générale de cette installation de dépoussiérage, et son association à un poste d'ouverture de sacs postaux, carIprenant en outre des moyens de convoyage des sacs postaux ouverts et de leur contenu, ainsi qu'une hotte avant destinée à renvoyer une partie de l'air filtré sur le poste d'ouverture des sacs, afin d'auéliorer la circulation d'air au niveau de ce poste, sont strictement conformes à ceux connus dans l'art antérieur et commercialisés par la Société emanderesse sous la dénanination US/PU/SH. A titre indicatif, l'installation de dépoussiérage de la présente invention permet de ne pas dépasser un niveau sonore de 55 db, pour un débit d'air moyen de 6000 m /h, le remplacement des filtres se faisant à une fréquence de 100 000 à 200 000 sacs environ selon utilisation, alors que precedemment elle était de 8 000 à 15 000 sacs. Quoiqu'elle ait été décrite avec un mode de réalisation, la présente invention ne s'en trouve pas lirmtee, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, selon l'utilisation et la place disponible, l'ac cordéon formé par les matelas de fibres de verre peut être disposé de manière que les bords en contact des différents matelas s'étendent longitudinalement comme indiqué dans la figure 2 ou verticalement comme indiqué dans la figure 5, ou de tout autre manière. REVENDICATIONS 1. Procédé de régulation du débit de l'air traité dans une installation de dépoussiérage comportant au moins une enceinte de traitement présentant une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie de l'air, séparées par un dispositif de filtration, et un ventilateur pour am mer l'air traité entre lesdites ouvertures d'entrée et de sortie, caractér4sé en ce que l'on fait varier la vitesse de rotation du ventilateur conformément aux variations de la pression différentielle totale mesurée entre les ouvertures d' entrée et de sortie de l'enceinte de traitement. 2. installation de dépoussiérage pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, ccanpartant au moins une enceinte de traitement présentant une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie de l'air, séparées par un dispositif de filtration, et un ventilateur pour animer l'air traité entre lesdites ouvertures d'entrée et de sortie, caractérisée en ce elle comporte en outre un moyen de mesure de la pression différentielle totale apparaissant entre les ouvertures d'entrée et de sortie de l'enceinte de traitement, et des moyens pour faire varier la vitesse de rotation du ven Filateur conformément aux variations de La valeur mesurée de ladite pression différentielle totale. 3. - installation de dépoussiérage selon la revendication 2, caractérisée en ce que le ventilateur est mu par un moteur du type à rotor en disqueet arbre fixe, et en ce qu'elle comporta un moyen de mesure constitué d'une jauge de pression différentielle dont la tension de sortie module la tension d'alimentation du moteur. 4. installation de dépoussiérage selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que le dispositif de filtration comporte un filtre primaire à matelas de fibres de verre à densité progressive et un filtre finisseur à papier Plissé. 5. installation de dépoussiérage selon la revendication 4, caractérisée en ce que le filtre primaire est constitué de matelas de fibres de verre disposés en accordéon, en travers de la direction générale a d'écoulement du débit d'air.