Brevet FR2489167A1 — publié le 19820305

La présente invention se réfère aux dépoussiéreurs ou séparateurs de poussières en général et elle vise plus spécialement ceux destinés à être associés à des foyers comportant une faible dépression de tirage, notamment aux incinérateurs d'ordures à tirage naturel. Les dépoussiéreurs utilisés dans de pareilles applications ne doivent provoquer qu'une très faible perte de charge pour ne pas exiger soit une surélévation de la cheminée, soit l'adjonction d'un ventilateur de tirage force, toutes solutions difficiles à envisager pour un simple incinérateur. On a déjà proposé des séparateurs de poussières dans lesquels le gaz à traiter est contraint à traverser une ou plusieurs rangées de dispositifs constitués par des éléments incurvés en arc de cercle, de manière à s'écouler le long des faces concaves de ces éléments, les particules solides étant appliquées contre la paroi la plus éloignée du centre de courbure sous l'effet de l'accélération centrifuge, comme dans un cyclone classique, et pouvant ainsi s'evacuerpar gravité. Conformément à l'invention l'on améliore encore les résultats obtenus par le moyen de dispositifs du genre en question en prévoyant pour certains au moins de leurs éléments un profil substantiellement en forme de spirale d'Archimède, de façon que le courant gazeux qui vient lécher leur face concave soit mis en rotation avec une vitesse angulaire qui va en croissant à mesure qu'il avance. Dans une forme d'exécution préférée on réalise pour chaque rangée considérée des unités successives comprenant chacune un élément en forme d'arc de spirale et un élément semi-circulaire, ltextrémité extérieure du premier venant se raccorder substantiellement au milieu de la face convexe du second. Il est avantageux qu'à ce point de jonction le rayon de courbure de la spirale soit substantiellement égal, mais opposé, à celui de l'arc de cercle. Suivant une autre caractéristique de l'invention l'on agence le bord d'entrée de ltélément en arc de cercle à la façon du bord d'attaque d'une aile d'avion de manière à limiter les phénomènes de tourbillonement à l'entrez de la rangée considérée. Les rangées d'unités peuvent être disposées sous la forme de panneaux plans ou cylindriques. On peut avantageusement prévoir plusieurs rangées situées immédiatement les unes derrière les autres de manière à être traversées successivement par le même courant d'air, chacune venant parfaire l'effet de la précédente. Lorsqu'on utilise une disposition cylindrique on peut monter le panneau a l'interieur d'un corps également en forme de cylindre, mais désaxé par rapport à ce panneau, le gaz a traiter arrivant latéralement dans la zone d'écartement maximal entre le corps et les unîtes de la ou des rangées. En pareil cas, conformément a l'invention, l'on associe à chaque unité un déflecteur d'entrée et l'on s'arrange pour que, compte tenu de ltexcentrement, le courant gazeux qui circule dans liespace annulaire entre le corps et la ou les rangEess se repartisse regulie#rement dans toutes les unîtes intéressées. Le dessin annexE, donné titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle pressente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une coupe verticale generale d'une première forme d'exécution de l'invention, destinée à se monter directement sur un four incinérateur d'ordures. Fig. 2 en est une coupe suivant Il-Il fig 1). Fig. 3 est une coupe de détail à grande échelle suivant III-III (fig. 1). Fig. 4 montre en coupe verticale une autre forme d'execution d'un séparateur de poussières suivant l'invention propre à se monter independamment du four d'incineration ou autre appareil auquel il est associé. Fig. 5 en est une coupe suivant V-V (fig. 4). En fig. 1 l'on a schématisé en 1 le plafond d'un four d'incinération d'ordures. Ce plafond est traverse par deux ouvertures ou fenêtres la d'evacuation des fumées et par une troisième ouverture plus petite lb disposée entre les deux premières pour assurer le recyclage des poussières Sur le plafond 1 repose un corps 2 solidaire de deux renflements latéraux 3 formant carneaux a fumées.Comme montre fig. 2 ces carneaux ou renflements ne s'étendent pas sur toute la longueur du corps 2, mais seulement sur celle des ouvertures la. En direction du centre les passages définis par les carneaux 3 sont délimités par deux tôle verticales 4 intéressant toute la longueur du corps 1, mais qui se terminent chacune au-dessous du coude terminal des carneaux par un prolongement 5 incline vers l'exterieur. Dans l'espace compris entre les tôles 4 est disposee une trémie collectrice 6 qui aboutit a un couloir central vertical 7 équipé de deux vannes 8 de manière a pouvoir jouer le rôle de sas. L'extrémité inférieure du couloir 7 traverse l'ouverture lb pour déboucher dans le four. En face du débouché de chacun des carneaux 3 vers l'intérieur du corps 1, il est prévu un panneau dépoussiéreur plan 9 qui s'étend horizontalement sur toute la longueur de ce dernier et qui, dans le sens vertical, part de l'angle de raccordement entre une tôle 4 et le plan incliné 5 qui lui correspond pour arriver à une console pleine 10 solidaire de la paroi latérale adjacente du corps. Comme montré, les deux panneaux 9 sont ainsi légèrement inclinés de haut en bas et de l'intérieur vers l'exterieur. Le corps 1 est fermé par une paroi supérieure 11 dans laquelle s'ouvre une cheminée 12 de hauteur appropriée. Chaque panneau 9 renferme deux rangées d'unités 13 (fig. 3) comprenant chacune un premier élément 14 fait d'une bande de tôle incurvée en demi-cercle et un second élément 15, également en tôle, présentant plus ou moins exactement le profil d'un arc de spirale d'Archimède, dont ltextrémité extérieure part du milieu de la face convexe de l'élément 14 avec un rayon de courbure substantiellement égal à celui dudit élément 14, mais inversé par rapport à celui-ci. Les éléments 15 sont agencés de manière présenter leur concavité vers la face du panneau la plus proche du débouché du carneau 3 adjacent, ctest-à-dire vers le côté amont par rapport au sens d'écoulement du gaz.Par ailleurs le bord 16 de ltélément 14 situé sur ce même côté est renflé (par roulage ou autrement) de façon à présenter un profil analogue à celui du bord d'attaque d'une aile d'avion. De préférence, et comme montré fig. 3, chaque panneau 13 est divisé en deux moitiés par une cloison verticale 13a vers laquelle sont tournées les concavités des éléments 14, de manière que l'ensemble du panneau considéré se présente sous une forme symétrique. Le gaz arrive au panneau considéré suivant les flèches 17 (fig. 3). Il s'écoule le long de la face convexe des éléments 14 comme sur l'extrados d'une aile d'avion et arrive ainsi aux éléments 15, qui en raison de leur profil en spirale-, lui imposent une vitesse angulaire croissante. Il tourne suivant un tourbillon rapide et les particules qu'il tient en suspension sont plaquées contre la paroi sur laquelle elles glissent par gravité jusqu a retomber dans la trémie collectrice 6. Une fraction du gaz circule sur la face concave des éléments 14 où elle se mélange à la fraction tourbillonnante sortant des éléments 15 pour subir également l'action de la force centrifuge. Le gaz qui a traversé la première rangée est repris par la seconde qui complète l'effet séparateur. Enfin le gaz dépoussiéré s'échappe dans la partie centrale du corps 2 (flèche 17a), puis par la cheminée 12 (flèches 17b). Grâce à cette disposition d'unités laissant entre elles des espaces libres notables, la perte de charge que l'appareil impose au courant gazeux sortant du four reste extrêmement faible et ne gêne nullement le fonctionnement de ce dernier. Dans la forme d'exécution de fig. 4 et 5 le corps 18 de l'appareil est cylindrique et le gaz y entre latéralement par un carneau 19 unique. Le panneau dépoussiéreur 20 est ici en forme de cylindre. Il est disposé de façon excentrée à l'intérieur du corps 18, la zone où l'espace intermédiaire 21 atteint sa largeur maximale se situant en face du débouché du carneau 19. Le bord inférieur de ce panneau cylindrique 20 vient au contact d'une trémie conique 22 prévue dans le bas du corps 18 et débouchant dans un espace collecteur 23 auquel on peut accéder par une porte latérale 24. Le panneau 20 ne comporte qu'une seule range d'unités 14-15 semblables à celles de la première forme d'exécution de fig. 1 à 3. Comme montré, la concavité des éléments 14 est tournée dans le sens de circulation du gaz dans l'espace intermédiaire 21 (sens indiqué parles flèches 25), celle des éléments 15 étant là encore orientée vers l'amont, c'est-àdire vers l'exterieur du panneau. L'ensemble est ainsi symétrique par rapport au plan moyen X-Y du carneau 19. Mais dans cette forme d'exécution pour répartir régulièrement le gaz qui arrive dans le corps 18 suivant les flèches 25, on a associé à chaque unité 14-15 un petit déflecteur extérieur 26 à concavité tournée en sens inverse du courant gazeux (donc vers l'amont par rapport à celui-ci), le rayon de ces deflecteurs allant en diminuant à mesure qu'on s'éloigne du carneau. L'espace 21 est ferme dans le haut par une cloison annulaire 27 qui laisse passer le gaz épuré, lequel s'échappe a travers une cheminée 28 portée par la paroi supérieure ou couvercle 29 du corps (flèche 25a). Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Dépoussiéreur, notamment pour four incinérateur d'ordures, du genre comprenant un ou plusieurs panneaux renfermant chacun une ou plusieurs rangées de dispositifs constitués par des éléments incurvés agencés de manière que le gaz à épurer soit contraint à s'écouler le long des faces concaves des éléments, les particules solides qu'il renferme étant appliquées par la force centrifuge contre la paroi le long de laquelle elle retombent par gravité, caractérisé en ce que certains au moins (15) des éléments (14, 15) des panneaux (13) sont prévus à un profil substantiellement en forme d'arc de spirale d'Archimède, de façon que le courant gazeux qui vient lécher leur face concave soit mis en rotation avec une vitesse angulaire qui va en croissant à mesure qu'il avance. 2. Dépoussiéreur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque rangée comprend des unîtes constituées chacune par un élément (15) en forme d'arc de spirale et par un élément semi-circulaire (14) en soi connu, l'extremite extérieure du premier venant se raccorder substantielle ment au milieu de la face convexe du second et comportant en ce point une courbure opposée à celle de l'arc de cercle. 3. Dépoussiéreur suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'au point de jonction des deux élément (14, 15) les rayons de courbure de ceux-ci sont égaux et opposés. 4. Dépoussiéreur suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le bord d'entrée (16) de ltélément semi-circulaire (14) est surépaissi et comporte un profil semblable à celui du bord d'attaque d'une aile d'avion. 5. Dépoussiéreur suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les unités (14-15) sont orientées dans les panneaux (13) de façon que les axes de symétrie des profils des éléments semicirculaires(24) soient perpendiculaires à ltépaisseur du panneau au point considéré. 6. Dépoussiéreur suivant la revendication 5, avec panneaux de forme plane, caractérisé en ce que chaque panneau (13) est divisé en deux moitiés suivant un plan de symétrie substantiellement vertical, les concavités des éléments semicirculaires (14) étant tournée vers ce plan. 7. Dépoussiéreur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un panneau (20) de forme cylindrique disposé de façon excentrée à l'intérieur d'un corps (18) également en forme de cylindre, le gaz à épurer entrant latéralement dans le corps dans la zone où l'espace intermédiaire entre la paroi de celui-ci et le panneau (20) est à sa largeur maximale 8. Dépoussiéreur suivant la revendication 7, caracterîse en ce que les concavités des éléments semlmcirculaires (14) sont tournées en sens inverse de celui d'écoulement du gaz autour du panneau (20) au point considéré. 9. Dépoussiéreur suivant l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'à chaque unité (14-15) est associe un deflecteur incurve (26) qui s'étend exterieurement au panneau pour recueillir une fraction du courant gazeux qui tourne autour de celui-ei. 10. Dépoussiéreur suivant la revendication 9, caractCrise en ce que le rayon de courbure des dEflecteurs (26) successifs va en croissant à mesure qu'on s'éloigne de l'entrée (19) de gaz dans le corps (18).