Brevet FR2431873A1 — publié le 19800222

La présente invention a pour objet un filtre pour le dé poussiérage des gaz comportant au moins un élément filtrant constitué par un corps creux de révolution, à axe sensiblement vertical, dont les faces supérieure et inférieure sont pleines et dont la surface périphérique constitue la surface filtrante qui est formée d'une couche d'un matériau filtrant en grains maintenu entre deux parois perforées concentriques, le ou les éléments filtrants étant enfermés dans une enveloppe reliée à la conduite des gaz à dépoussiérer et formant chambre de détente pour ces gaz et ltintérieur du ou des éléments filtrants étant relié a une conduite d'évacuation des gaz dépoussiérés de sorte que les gaz à traiter circulent de ltextérieur vers ltintérieur de l,e' 16 ment, à travers la couche de matériau filtrant. Dans les filtres de ce type, le nettoyage doit être effectué périodiquement pour conserver au filtre son efficacité. Ce nettoyage peut être réalisé par secouage des éléments filtrants etjou par soufflage d'un fluide propre à travers le matériau filtrant, de l'intérieur vers l'extérieur de ltélément filtrant. Le but de la présente invention est de réaliser un filtrez dans lequel chaque élément filtrant peut être nettoyé par soufflage, sans qu'il soit nécessaire de l'isoler au moyen de vannes de la conduite d'évacuation des gaz propres. Le filtre objet de lt invention est caractérisé en ce qu'il comporte à ltintérieur de ltélément filtrant ou de chacun d'eux une boite de soufflage qui est reliée à une conduite d'un fluide de nettoyage sous pression, qui peut être appliqué sur toute ou une partie de la surface filtrante pour assurer son nettoyage et qui en est normalement écartée pour permettre le passage des gaz à traiter à travers la surface filtrante. Suivant un mode de réalisation particulier, l'élément filtrant a la forme d'un tronc de cône et la boite de soufflage a également la forme d'un tronc de cône de même conicité et de même axe que ltélément filtrant et sa paroi périphérique est perforée ou munie d'ajutage's, ladite boîte étant déplaçable verticalement de façon à pouvoir être appliquée sur la surface filtrante et en être écartée. En variante, la paroi de la boîte de soufflage est con stituée par deux portions d'une surface tronconique de même conicité que l'élément filtrant et symétriques par rapport à l'axe de ce dernier et deux surfaces planes symétriques par rapport à cet axe, les portions tronconiques étant perforées ou munies d'ajutages et les portions planes étant pleines, et cette boîte est montée sur un support rotatif autour dudit axe et est déplaçable verticalement de façon à pouvoir être appliquée sur les différentes parties de la surface filtrante et en être écartée. Suivant un autre mode de réalisation, la surface filtrante est cylindrique, à axe vertical et la boîte de soufflage ne recouvre qu'une partie de la surface filtrante et est montée sur un support rotatif autour de 11 axe de l'élément filtrant et reliée à un mécanisme de déplacement radial de sorte qu'il est possible d'appliquer la boîte sur les différentes parties de la surface filtrante par rotation et déplacement radial. Plusieurs boites de soufflage peuvent être montées sur le support rotatif. Le mécanisme de déplacement radial peut être constitué par une tringle verticale et des bielles articulées sur la tringle et sur la ou les boîtes de sorte que le déplacement vertical de la tringle provoque le déplacement radial de la ou des boîtes. De préférence, le filtre comporte plusieurs élements filtrants disposes dans une même enveloppe dans laquelle sont admis les gaz à dépoussiérer et chaque élément filtrant comporte une boîte de soufflage. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et se réfère -aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non-limitatif, plusieurs modes de réalisation de l'invention et sur lesquels La figure f est une vue en coupe verticale d'un filtre réalisé conformément à l'invention La figure 2 est une vue en plan d'un filtre conforme à l'invention comportant plusieurs éléments filtrants, le plafond de l'enveloppe du filtre étant enlevé pour montrer l'intérieur du filtre La figure 3 est une vue analogue à la figure 1 illustrant une variante La figure 4 est une vue en coupe suivant l'axe X-X de la figure 3 ; et La figure 5 est une vue en coupe verticale d'un autre filtre conforme à l'invention. La figure I montre un filtre dont ltélément filtrant a la forme d'un tronc de cône inversé dont la surface périphérique constitue la surface filtrante et qui est fermé à sa partie su périeure par une cloison 12 et raccordé à sa base à un collecteur tronconique Il lui-même raccordé à une conduite 17. La surface filtrante est formée de deux parois perforées concentriques 2 et 3 définissant un espace à section annulaire qui est rempli d'un matériau filtrant en grains 4. Lsélément filtrant est entouré d'une enveloppe 14 dans laquelle les gaz à dépoussiérer sont amenés par une conduite t comportant un volet de réglage de débit 18. Les gaz sales, amené: par la conduite 1, subissent une prédécantation par gravité dans la chambre 13 délimitée par l'enveloppe 14. Les particules séparées des gaz tombent au fond de lten- veloppe 14 et sont évacuées de façon classique par vis sans fin, aéroglissière, etc. Les gaz prédépoussiérés traversent ensuite la couche de matériau filtrant 4 et les gaz propres sont évacués par la conduite 17. Le nettoyage du filtre est effectué périodiquement par soufflage d'un fluide approprié à travers la couche de matériau filtrant. Pour cela on utilise une boîte de soufflage 16 en forme de tronc de cône inversé dont la conicité est la même que celle de l'élément filtrant et qui a le même axe que celui-ci. Les parois supérieure et inférieure de cette boîte sont pleines et sa paroi périphérique porte des ajutages 7 régulièrement r6- partis sur toute sa surface ; ces ajutages sont placés à l'in- térieur de la boîte et ne font pas saillie sur la surface extérieure de la paroi. La boîte 16 est reliée par un manchon à soufflets 10 à une conduite 20 dans laquelle est placé un volet de réglage de débit 21. Elle est suspendue au moyen de tiges 5, qui traversent de manière étanche la cloison 12 et l'enveloppe 14, à des vérins 6 qui permettent de la déplacer verticalement ; d'autres moyens connus peuvent évidemment être utilisés pour assurer ce déplacez ment. Pendant la filtration, la boîte 16 est écartée de la paroi intérieure 2 de ltélément filtrant de façon à ménager un espace 15 pour l'écoulement des gaz épurés. Lors de l'opération de nettoyage, la boîte 16 est descendue jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec la paroi 2 ce qui a notamment pour effet d'obturer le collecteur 11 et d'empêcher tout écoulement des gaz vers la conduite 17. Le fluide de nettoyage est amené par la conduite 20, le volet 21 étant ouvert et le volet 18 fermé. Le fluide de nettoyage pénètre dans la boîte 16 et s'engouffre dans les ajutages 7 puis dans le matériau filtrant 4. Le fluide de nettoyage chargé de poussières pénètre dans la chambre 13, où il subit une détente qui provoque une séparation des poussières par décantation, puis est évacué par une conduite 22 dans laquelle est placé un volet de réglage 19 qui est ouvert pendant le nettoyage et fermé pendant la filtration. Le filtre représenté sur la figure 2 comporte, dans une même enveloppe 14, plusieurs éléments filtrants analogues à celui du filtre de la figure 1. Les gaz à traiter arrivent dans 1 t enveloppe 14 par la conduite 1 et se répartissent entre les différents éléments filtrants. Chaque élément filtrant est équipé d'une boîte de soufflage analogue à la boîte t6 et reliée par une conduite 20 à une gaine 30 pour l'amenee du fluide de nettoyage. Les conduites 20 sont normalement obturées par des volets 21. Périodiquement, on effectue le nettoyage des éléments filtrants en appliquant les boîtes 16 sur les surfaces filtrantes et en ouvrant les volets 21. Les différents éléments filtrants ou groupe d'éléments filtrants sont nettoyés successivement de sorte que la filtration n'est jamais interrompue. Le fluide chargé de poussières sortant de l t élément filtrant en cours de nettoyage est mélangé aux gaz à traiter dans l'enveloppe 4 et est dépoussiéré, comme eux, par passage À travers les autres éléments filtrants. Les gaz propres sortant des éléments filtrants sont évacués par des conduites analogues à la conduite 17 qui sont raccordées à une gaine unique. Dans le filtre représenté sur les figures 3 et 4, la paroi périphérique de la boîte de soufflage est constituée par deux portions de surface tronconique 16t, de même conicité que ltélément filtrant et symétriques par rapport à l'axe de ce dernier et deux portions planes 16" symétriques par rapport à cet axe. Les parois -tronconiques 16' sont perforées ou munies d'ajutages 7. Les parois planes i6 sont pleines et verticales ou inclinées par rapport à l'axe de ltélément filtrant. Les parois supérieure et inférieure de la boîte sont pleines. La boîte 16 est suspendue au moyen de tiges 5 à des vé- rins 6 montés sur un support rotatif 37 qui peut être entraîné en rotation autour de l'axe de l'élément filtrant par des moyens appropriés. Elle est raccordée à la conduite 20 par un manchon à soufflets 10 et un joint tournant. Pour nettoyer ltélément filtrant, la boîte 16 est descendue, au moyen de vérins 6, jusqu'a ce que les parois tronconique: 16t soient en contact avec la paroi 2 de lSélément filtrant. Ces parois ne recouvrent qu'une partie de l'élément filtrant, l'autre partie restant utilisée pour la filtration. Le fluide de nettoya: amené par la conduite 20 est soufflé à travers le matériau filtrant et entraîne les poussières qui sty étaient déposées. Dans la chambre 13, une partie de ces poussières est séparée par gravité et tombe au fond de l'enveloppe 14 ; l'autre partie est entraînée par le fluide de nettoyage qui se mélange aux gaz à épurer et traverse avec eux la partie active de l'élément filtrant. Lorsque le nettoyage de cette partie de ltélément filtrant est terminé, on coupe l'arrivée du fluide de nettoyage, on soulève la boîte 16, on fait tourner le support 37 d'un angle égal à l'étendue angulaire des parois tronconiques de la boîte et on recommence les mêmes opérations pour nettoyer les parties voisines de ltélément filtrant. On peut ainsi nettoyer toute la surface filtrante sans interrompre la filtration. Dans le filtre représenté sur la figure 5, ltélément filtrant a la forme d'un cylindre à axe vertical dont la surface périphérique constitue la surface filtrante et qui est ferme à sa partie supérieure par une cloison 12 et raccordé à sa base à un collecteur tronconique 31 lui-même raccordé à une conduite 17. La surface filtrante est formée de deux parois perforées concentriques 32 et 33 de limitant un espace à section annulaire qui est rempli d'un matériau filtrant 34. L'élément filtrant est entouré d'une enveloppe 14 dans laquelle les gaz à dépoussiérer sont amenés par une conduite 1. Le nettoyage du filtre est effectué au moyen d'un dispositif constitué par deux boîtes de soufflage 23 et 24 dont la hauteur est égale à celle de la surface filtrante et dont la largeur ne représente qu'une fraction du périmètre de cette sur face. Ces boîtes sont diamétralement opposées et suspendues à un anneau 27 monté sur le plafond de la chambre 13 de façon à pouvoir tourner autour de son axe qui est confondu avec celui de l'élément filtrant ; les organes de suspension permettent des mouvements radiaux limités des boîtes 23 et 24. Les boîtes 23 et 24 sont reliées à une tringle 28 par des bielles 35 articulées sur la tringle et les boîtes. Cette tringle qui est placée dans l'axe de l'élément filtrant est guidée par deux paliers 29 et reliée à un vérin 36 qui permet de la déplacer verticalement. Les boîtes 23 et 24 qui sont ouvertes vers la paroi 32 sont reliées par des tuyaux flexibles 25 et 26 à une conduite 20 pour l'amenée d'un fluide de soufflage. Les tuyaux 25 et 26 sont prévus pour permettre une rotation des boîtes d'environ 1800 suffisante pour nettoyer toute la surface filtran#te. Au lieu d'être introduit directement dans les boîtes, le fluide de nettoyage peut être amené à des buses placées dans les boîtes et judicieusement disposées. Les boîtes 23 et 24 peuvent être entraînées en rotation soit par l'anneau 27, soit par la tringle 28. Après avoir amené les boîtes en position en face de la partie de surface filtrante à nettoyer on les applique sur celle. ci en déplaçant la tringle 28 vers le bas, au moyen du vérin 36 et on admet le fluide de nettoyage dans les boîtes. Le fluide chargé de poussières est recueilli dans la chambre 13 où il se mélange aux gaz à traiter qui sont admis en continu. Après nettoyage d'une partie de la surface filtrante, on coupe l'arrivée du fluide de nettoyage, on écarte les boîtes 23 et 24 de celleci en déplaçant la tringle 28 vers le haut, on fait tourner les boîtes pour les amener en face de la partie adjacente de la surface filtrante et on recommence les mêmes opérations. On peut ainsi nettoyer toute la surface filtrante sans interrompre la filtration. Des moyens autres que ceux décrits pourraient être utilisés pour supporter les boîtes de soufflage, les entraîner en rotation et les appliquer sur la surface filtrante. De nombreuses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, par ltemploi de moyens techniques équivalents, et il doit être entendu que ces modifications entrent dans le cadre de l'invention. L'invention est applicable à l'épuration des gaz et fumées d'industries diverses et notamment sidérurgie, produits chimiques, minéraux, minerais, ciments et chaux. REVENDICATIONS 1. Filtre pour le dépoussiérage des gaz comportant au moins un élément filtrant constitué par un corps creux de révolution, à axe sensiblement vertical, dont les faces supérieure et in férieure sont pleines et dont la surface périphérique constitue la surface filtrante qui est formée d'une couche d'un matériau filtrant maintenu entre deux parois perforées concentriques, cet élément filtrant étant enfermé dans une enveloppe reliée à la conduite des gaz à dépoussiérer et l'intérieur de l'élé- ment filtrant étant relié à une conduite d'évacuation des gaz propres, caractérisé en ce qu'il comporte, à l'intérieur de l'élément filtrant, une boîte de soufflage qui est reliée à une conduite d'un fluide de nettoyage sous pression, qui peut être appliquée sur toute ou une partie de la surface fil trante pour assurer son nettoyage et qui en est normalement écartée pour permettre le passage des gaz à traiter à travers la surface filtrante. 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément filtrant a la forme d'un tronc de cône et la boîte de soufflage a également la forme d'un tronc de cône de même conicité et de même axe que l'élément filtrant et est déplia çable verticalement de façon à pouvoir être appliquée sur la surface filtrante ou en être écartée. 3. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément filtrant et la boîte de soufflage ont la forme d'un tronc de cône inversé. 4. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément filtrant a la forme d'un tronc de cône et la paroi de la boîte de soufflage est constituée par deux portions de surfaces tronconiques de même conicité que l'élément -filtrant. et symétriques par rapport à l'axe de ce dernier et deux por tions planes symétriques par rapport à cet axe, les portions tronconiques étant perforées ou munies d'ajutages et les por tions planes étant pleines, et cette boite est montée sur un support rotatif autour dudit axe et est déplaçable verticale ment de façon à pouvoir être appliquée sur la surface filtrante ou en être écartée. 5. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément filtrant est cylindrique et la boite de soufflage ne recouvre qu'une partie de la surface filtrante et est mon tée sur un support rotatif autour de l'axe de l'élément fil trant et reliée à un mécanisme de déplacement radial. 6. Filtre selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mécanisme de déplacement radial est constitué par une tringle verticale et des bielles articulées sur la tringle et sur la boîte de telle sorte que le déplacement vertical de la tringle provoque le déplacement radial de la boîte. 7. Filtre selon l'une quelconque des revendications précé dentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs éléments filtrants disposés dans une même enveloppe dans laquelle sont admis les gaz à traiter, et chaque élément filtrant est équipé d'une boîte de soufflage.