Brevet FR2464923A1 — publié le 19810320

L'invention concerne le traitement de l'eau par aération et, plus particulièrement, un dispositif dans lequel des rangées ou groupes de corps de contact sont disposés dans un bâti en forme de tour avec, en amont de ces corps, une chambre de distribution de l'eau comportant un fond perforé disposé au-dessous de l'alimentation en eau, puis une chambre d'entrée ou de sortie d'air. De tels dispositifs permettent notamment de désaci- difier de l'eau à usage industriel dans des entreprises com- munales de distribution d'eau. Pour permettre la réalisation de l'équilibre entre la chaux et le gaz ou acide carbonique, l'excès d'acide carbonique agressif est chassé. On tend à obtenir cet équilibre par une répartition régulière de l'eau lors de l'introduction d'air. Pour chasser également avec les moyens les plus simples les gaz résiduels, on sait également (demande de bre- vet allemand DE-OS-2 617 945) superposer deux colonnes de corps de contact comportant des fonds perforés pour assurer la répartition de l'eau. Outre les fonds perforés, on sait (brevet de la République Fédérale d'Allemagne DE-PS-1 302 032) utiliser des tubes formant ou comportant des buses pour la répartition de l'eau. L'invention vise à proposer un dispositif permet- tant d'arroser régulièrement la surface des rangées ou groupes de corps de contact avec l'eau à traiter et donc d'arroser avec une même quantité d'eau tous les canaux des groupes de corps de contact. Le problème ainsi posé est résolu du fait que le fond perforé consiste en une plaque scellée dans laquelle sont montés des tubes dont les extrémités sont fermées. au-dessous de la plaque et ouvertes au-dessus de celle-ci, l'extrémité inférieure de chaque tube présentant des orifices ménagés dans l'élément extrême d'obturation et sur le pourtour des tubes. L'eau pénètre à grande vitesse dans la chambre for- mée au-dessus de la plaque et cette vitesse diminue sous l'ef- fet de la décompression subie alors dans le bâti. L'eau con- tourne tout d'abord les tubes et est dirigée verticalement vers le haut jusqu'à atteindre une surface horizontale située au-dessus des tubes. Puis l'eau pénètre dans les tubes par leur extrémité supérieure et assure une répartition préalable régulière à l'extrémité inférieure des tubes. Les orifices ménagés à l'extrémité inférieure de sortie des tubes réali- sent une répartition régulière sur les groupes de corps de contact disposés au-dessous. La disposition particulière des orifices à l'extrémité inférieure des tubes permet d'arroser avec une quantité d'eau constante toutes les ouvertures des grilles ou canaux des groupes de cofps de contact. Si le rapport entre la somme totale des-sections des orifices des extrémités-inférieures des tubes, d'une part, et la section de la tubulure d'entrée d'eau, d'autre part, est tel qu'il se forme à l'intérieur des tubes et au-dessus d'eux une pression dynamique de retenue, le niveau de l'eau reste constant au-dessus des tubes, ce q'ui maintient simulta- nément constante aussi la quantité d'eau sortant des tubes par leurs orifices inférieurs. On peut déterminer d'après la quantité d'eau le nombre des tubes de répartition de façon que chaque quantité d'eau puisse être répartie sur la surface voulue. On peut ainsi maintenir constantes la vitesse de chute de l'eau et la densité d'arrosage de la totalité de la surface des corps de contact. Cela est important pour l'obtention d'une dépres- sion et donc pour l'aspiration de l'air provenant de l'exté- rieur. Un exemple non limitatif de réalisation de l'in- vention sera maintenant décrit en détail en regard de la figure unique annexée montrant en coupe un dispositif selon l'invention. La figure unique ne montre que la partie supérieure d'un bâti 1 en forme de tour, comportant une enveloppe 2, d'une installation d'aération en présence de corps de contact. Un couvercle amovible 3 ferme le bâti 1 vers le haut. Une tubu- lure latérale 4, qui s'évase vers le bâti 1 et se rétrécit en s'éloignant de celui-ci, amène l'eau à traiter, cependant qu'une tubulure 5 reliée à une chambre annulaire 5a introduit par les ouvertures 5b dans le bâti 1 l'air nécessaire au trai- tement. Des groupes ou rangées 6 de corps de contact sont disposés au-dessous de la tubulure 5 et remplissent la totali- té de la section du bâti 1. Des canaux 7, et des canaux 8, transversaux par rapport à ces derniers et représentés par des traits interrompus, assurent un mélange régulier de l'eau et de l'air. Il est important que l'eau à traiter se répartisse régulièrement sur la surface 9 des groupes 6 de corps de contact. Dans ce but, le dispositif comporte un fond perforé 10 qui consiste selon l'invention en une plaque scellée 11 dans laquelle des tubes 12 sont montés. Les tubes 12 sont ouverts à leur extrémité supérieure 14 et fermés à leur extré- mité inférieure 13 par un élément extrême d'obturation 15, le- quel présente un orifice 16. Des orifices 17 sont en outre ménagés dans le pourtour de la partie inférieure 13. L'extré- mité supérieure 14 des tubes 12 comporte des fentes 18, de sens axial, ménagées sur le pourtour des tubes. La plaque 11 est reliée, au-dessous de la tubulure 4 d'entrée de l'eau, à l'en- veloppe 2 du bâti 1 et cette plaque forme avec les tubes 12 une chambre 19 de répartition de l'eau dans laquelle s'établit une surface ou un niveau 20 de l'eau. Entre la plaque 11 et la surface 9 des groupes 6, se trouve une chambre 21 d'entrée de l'air au niveau de laquelle est montée la tubulure précitée d'entrée de l'air reliée à la chambre annulaire 5a et aux ouvertures 5b de l'enveloppe 2 du bUti 1. Au-dessus du bord supérieur de la tubulure-4 se trouve, à l'intérieur de la cham- bre 19, une autre plaque 22 reliée à la plaque 11 par des tirants 26. L'extrémité supérieure des tubes 12 traverse la plaque 22 de sorte que les fentes 18 se trouvent au-dessus de cette plaque 22. Les tubes sont avantageusement reliés aux plaques 11 et 22 par des brides 24 et 25, et les brides 24 sont de préférence posées, avec interposition d'un joint d'étan- chéité, sur la plaque 11 sans y être assujetties (dans ce cas les tubes 12 traversent la plaque 11 sans lui être assujettis) cependant que les brides.25 sont fixées à la plaque 22 et jouent à son égard un rôle d'entretoises.Cette disposition présente l'avantage de permettre, lorsque le couvercle 3 est ouvert, de retirer du bâti 1 la totalité du dispositif répar- titeur et de le nettoyer ou de le réparer. La plaque 22 pré- sente un diamètre inférieur au diamètre interne de l'enveloppe 2, de façon à former un espace annulaire libre 23 dont-la section correspond à celle de la tubulure 4 d'entrée de l'eau. L'eau provenant de la tubulure 4 pénètre à grande vitesse dans la chambre 19 de répartition de- l'eau. En raison de sa décompression, l'eau se calme et elle peut se calmer totale- ment à l'intérieur de la chambre 30 formée par les plaques 11 et 22. L'eau calmée pénètre ensuite par l'espace annulaire 23 dans la partie supérieure de la chambre 19. Le dispositif de l'invention comporte en outre un tube 27 d'équilibrage dont les extrémités 28 et 29 sont ouvertes. Dans sa partie inférieure, le tube 27 traverse de façon étanche la plaque 12 et la longueur totale de ce tube est telle qu'il fait sail- lie vers le haut au-dessus du niveau 20 de l'eau. Le tube 27 d'équilibrage est destiné à éviter qu'un vide ne se crée entre la surface 20 de l'eau et le couvercle 3. Avantageusement, les plaques 11 et 22, les tubes 12 et leurs brides 24 et 25 sont en une matière plastique. Voici le fonctionnement du dispositif de l'inven- tion L'eau à traiter pénètre par la tubulure 4 dans la chambre o elle se calme et elle parvient ensuite, en pas-- sant par l'espace annulaire 23, dans la partie supérieure de la chambre 19 de répartition de l'eau. Les fentes 18 des tubes 12 assurent, même en début de fonctionnement ou à faible charge, un remplissage suffisant des tubes 12 par de l'eau, même lorsque le niveau 20 de l'eau est bas, et la formation de ce niveau 20 d'une eau calme. Il existe entre la surface totale de section des orifices 16 et 17 et la surface de section d'entrée de la tubulure 4 un rapport tel qu'une quantité constante d'eau est toujours répartie sur la totali- té de la section du bâti 1. L'eau qui tombe régulièrement en pluie entraîne ainsi l'air introduit par la tubulure et régulièrement réparti, de sorte que l'eau et l'air par- viennent ensemble dans les canaux 7 et 8 o l'excès de gaz carbonique agressif est chassé. Le dispositif (non représen- té) d'échappement de l'air se trouve au-dessous du groupe 6 de garnissage en corps de contact. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à équiper une installation de traitement d'eau par aération, ce dispositif comportant des groupes ou rangées de corps de contact (6) disposés dans un bâti (1) en forme de tour, en amont desquels se trouve une chambre (19) de répartition de l'eau présentant un fond perforé disposé au-dessous de l'alimentation en eau, puis une chambre d'entrée d'air (21) ou une chambre de sortie d'air, ce dispositif étant caractérisé en ce que le fond l perforé (10) consiste en une plaque scellée (11) dans laquelle sont montés des tubes (12) dont l'extrémité (13) située au- dessous de la plaque (11) est fermée et dont l'extrémité (14) située audessus de la plaque (11) est ouverte et en ce que l'extrémité inférieure (13) présente des orifices (16, 17) ménagés respectivement dans l'élément extrême (15) d'ob- turation des tubes (12) et dans leur pourtour. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le rapport entre la surface totale de section des orifices (16, 17) ménagés dans la partie inférieure (13) des tubes (12) et la section de la tubulure (4) d'entrée de l'eau est tel qu'il s'établit à l'intérieur et au-dessus des tubes (12) une pression dynamique de retenue. 3. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le pourtour de l'extrémité supérieure (14) des tubes (12) présente des fentes (18) ménagées dans le sens axial. 4. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte, au-dessus de la tubulure (4), une seconde plaque (22) traversée par les extrémités supérieures (14) des tubes (12) dont les fentes (18) sont situées audessus de cette plaque-(22), laquelle laisse libre un espace annulaire (23) entre elle-même et une enveloppe externe (2) du bâti (1). 5. Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce que la section de l'espace annulaire (23) corres- pond à la section de la tubulure (4) d'admission d'eau. 6. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans la zone des pla- ques (11, 22), des brides (24, 25) sont assujetties aux tubes (12), les brides (24) reposant librement sur la plaque infé- rieure (11) et les brides (25) jouant le rôle d'entretoises pour la plaque supérieure (22), et en ce que la plaque supé- rieure (22) est fixée par des tirants (26) à la plaque infé- rieure (11). 7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce que les tubes (12) traversent la plaque (11) sans lui être assujettis et en ce que les brides (24) sont posées, avec interposition d'un organe d'étanchéité, sur la plaque (11). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions i à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un tube (27) d'équilibrage, ouvert à ses deux-extrémités, dont l'extrémité inférieure (28) traverse la plaque inférieure (11) et dont l'extrémité supérieure (29) fait saillie au-dessus du niveau (20) d'eau qui se forme dans la chambre (19). 9. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 8, caractérisé en ce que la tubulure (4) d'ali- mentation en eau s'évase vers le bâti (1) et se rétrécit en s'éloignant latéralement de celui-ci. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 9, caractérisé en ce que les plaques (11, 22), les tubes (12) et les brides (24, 25) sont en de la matière plastique.