Brevet FR2450626A1 — publié le 19801003

La présente invention concerne les filtres à lits superposés de matériaux granulaires, par exemple les filtres changeurs dtions qui sont utilisés pour le traitement des-eaux. Ces filtres comprennent une virole cylindrique à axe vertical qui est fermée à chaque extrémité par un fond bombé et dans laquel- le sont disposés deux planchers supportant chacun une couche de ré- sine d'épaisseur comprise entra un et deux mètres et reposant évent tuellement sur une couche de gravier. L'eau à traiter traverse successivement les deux lits superposés et les deux planchers l'un après l'autre, l'eau traitée étant récupérée soit par une grille de reprise placée près du plancher, soit par des trous percés dans ce plancher et équipés de buselures. La pression due à la perte de charge dans la résine comprime celle-ci sur les planchers. Ceux-ci doivent être calculés pour résister à la pression de service appliquées Du fait du colmatage qui peut se produire, cette pression ne peut être appliquée que sur l'un ou lJautre des planchers ou répartie sur les deux. En fait, les deux planchers sont dimensionnés séparément de façon que chacun puisse résister à la pression totale, En outre, la construction du plancher inférieur est particulièrement délicate; il est souvent nécessaire de le lier au fond bombé inférieur. La présente invention a pour objet un filtre à lits superposés de matériaux granulaires qui est perfectionné de manière à remédier à ces inconvénients. Le filtre selon l'invention est caractérisé en ce que les deux planchers sont liés l'un à l'autre par des tirants verticaux. Gr ce à cette disposition, les deux planchers se soutien- nent mutuellement et les efforts auxquels chacun d'eux est soumis et qui sont fonction de la perte de charge dans les systèmes de répartition d'eau et dans les lits de matériaux granulaires, se répartissent entre les deux planchers. Chacun des planchers peut être constitué par une simple tôle renforcée par des nervures, Le plancher supérieur ou le plancher inférieur peut également être constitué de deux tales parallèles écartées l'une de l'autre et reliées l'une à l'autre par des nervures verticales. Dans les deux cas, certaines des nervures peuvent relier les tirants à la virole ou relier les tirants entre eux de sorte que ces tirants constituent des noeuds de la struc- ture du plancher. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du filtre selon l'invention avec référence au dessin annexé dans lequel : La Figure 1 est une vue en coupe axiale du filtre, suivant I-I de la Fig. 2: La Figure 2 en est une vue en coupe transversale suivant II II de la Figure 1. Tel qu'il est représenté, le filtre selon l'invention comprend une virole cylindrique 1, d'axe verticale gui est fermée par deux fonds bombés 2 et 3. Un conduit dladmission 4 de l'eau à traiter et un conduit de sortie 5 de l'eau traitée débouchent res- pectivement dans le fond supérieur 2 et dans le fond inférieur 3. Le filtre comporte un plancher supérieur 6 et un plancher in- férieur 6a qui sont reliés l'un à l'autre par des tirants 8. Deux lits superposés 9 et 9a de matériaux granulaires reposent respec vivement sur les planchers 6 et 6a. Le plancher 6 est formé de deux tôles horizontales 11 et 12 métalliques ou en matière plastique, qui sont reliées entre elles par des nervures verticales 13 et 14 dont la hauteur est égale à celle de llespace compris entre les deux tles et qui sont soudées aux tôles. Les nervures 13 stétendent d'un tirant 8 à l'autre en égant soudées à ces tirants alors que les nervures 14 s'étendent radialement d'un tirant à la virole 1 en étant soudées à ce tirant et à cette virole.Les tirants constituent ainsi des noeuds pour la structure du plancher 60 La tôle supérieure 11 est renforcée par des nervures secondaires 15 s'étendant radialement vers l'in- térieur depuis les nervures 13, des nervures 16 qui relient entre elles les nervures 14 et sont parallèles aux nervures 13, et des nervures 17 qui s'étendent des nervures 16 à la virole; ces nervires 15, 16 et 17 ont une hauteur inférieure à la distance séparant les tôles 11 et 120 Les tôLes 13 sont percées d'ouvertures 18. La tôle 11 est équipée de façon connue pour assurer la reprise de l'eau ayant percolé de haut en bas à travers le lit de matériau granulaire. Dans ltexemple de réalisation représenté, elle est perforée de trous 19 munis de buselures dont les fentes laissent passer l'eau et retiennent le matériau granulaire. On peut également évacuer l'eau à l'extérieur par une grille de reprise de type classique et la reverser sur la tôle 12. La tôle 12 comporte des dispositifs de répartition 20, l'un au centre de la tôle et les autres dans chacun des compartiments délimités par une nervure 13, les deux nervures 14 adjacentes et la paroi de la virole. La référence 21 désigne un conduit pour 1'évacuation de la matière granulaire 9. Le plancher 6a est constitué par une tole unique 11a analogue à la tle 11 et comportant des nervures 13a, 14a, 15a, 16a et 17a analogues respectivement aux nervures 13, 14, 15, 16 et 17 et disposées comme elles, les tirants 8 font saillie en dessous de la tôle 11a et constituent des noeuds pour la structure du plancher. Cette tôle 11a comporte également des trous munis de buselures et un conduit d'évacuation 21a de la matière granulaire 10 débouche dans son centree Exemple : On a agencé selon l'invention un filtre échangeur d'ions de 5,8 m de hauteur totale et de 3 m. de diamètre comportant deux couches de résines superposées de 0,9 m de hauteur. Le plancher a été calculé pour une pression de 42 bars, le plancher supérieur comportait 348 trous de diamètre 40 mm (53/m2) et le plancher inférieur en comportant 342 (52/m2). Le plancher supérieur était constitué d'une tôle supérieur 11 d'épaisseur 50 mm et dtune tôle inférieure 12 daépaisseur 25 mm, Les nervures principales 13 et 14 avaient une épaisseur de 30 mm, les nervures secondaires 15, 16 et 17 une épaisseur de 25 mm et une hauteur comprise entre 300 et 400 mm, Le plancher supérieur était constitué d'une tôle sunique 11a d'épaisseur 50 mme Les nervures principales 13a et 14a avaient une épaisseur de 30 mm et une hauteur de 450 mm; les nervures secondaires 15a, 16a et 17a avaient une épaisseur de 25 mm et une hauteur comprise entre 300 et 400 mm. La virole 1 avait une épaisseur de 50 mm et les fonds bombés 2 et 3 une épaisseur de 55 mm. Les tirants 8, au nombre de six,avaient un diamètre de 120 mm et une longueur de 2800 mm environ, Il va de soi que l'invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. - Filtre à lits superposés de matériaux granulaires, comprenant une virole cylindrique dans laquelle sont disposés deux planchers supportant chacun une couche de matériaux granulaires, caractérisé en ce que les deux planchers sont liés l'un à l'autre par des tirants verticaux. 2. - Filtre selon la revendication 1, c actérisé en ce que chacun des planchers est constitué par une simple tole renforcée par des nervures, 30 - Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plancher supérieur ou le plancher inférieur est constitué de deux tales parallèles écartées l'une de l'autre et reliées ltune @ l'autre par des nervure verticales. 4. - Filtre selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que certaines des nervures relient les tirants à la virole ou les tirants entre eux de sorte que ces tirants constituent des noeuds de la structure du plancher.