Brevet FR2488145A1 — publié le 19820212

Le rôle des collecteurs de poussières et de suie ou des épurateurs actuels est d'extraire les poussières et la suie de l'air ou d'un gaz, o elles constituent un danger pour la santé etdans certains cas,de récupérer les poussières de matières précieuses au cours d'un procédé de fabrication. Des lois ont été promulguées dans les pays développés pour interdire la dispersion de poussières dans les zones habitées. Le dépoussiérage à la source constitue un des moyens destinés à éviter la contamination de l'air par des poussières. Le dépoussiérage,à l'heure actuellemet en oeuvre divers procédés: 1. Des cyclones extraient les poussières de l'air ou d'un gaz par centrifugation du mélange d'air et de poussières ou bien d'un gaz et de poussières dans des collecteurs verticaux de forme conique. Grâce à l'action centrifuge, les particules lourdes de poussières et de suie sont projetées sur la paroi intérieure du cône et tombent progressivement sous l'effet de la pesanteur dans le fond du cône o elles s'accumulent dans un bac collecteur; 2. Des bottes d'extraction de poussières dans lesquelles l'air ou le gaz chargé de poussières passe le long des parois d'un matériau adsorbant formant des labyrinthes. Les poussières s'accrochent aux parois et, les couches de poussières accumu- lées devenant de plus en plus lourdes, elles se détachent-des parois et tombent dans des bacs collecteurs; 3. Des tamis d'arrêt de poussières montés dans des cadres enfermés dans des chambres que traverse l'air ou le gaz char- gé -de poussières,en abandonnant des poussières qui se forment en couches accrochées aux tamis. Ces tamis sont nettoyés pé- riodiquement; 4. Des compartiments de lavage d'air ou de gaz, appelés également épurateurs. Des voiles ou des jets d'eau prévus dans les compartiments entrent en collision avec les particules-de poussières et de suie et la boue résultante tombe dans des bacs collecteurs. Ce lavage à l'eau a pour effet de refroidir le gaz ou l'air et de ralentir le tirage et, par conséquent, la vitesse du gaz sortant par la cheminée et se mélangeant à l'air environnant 5. Des dépoussiéreurs ou précipitateurs électriques dispo- sés dans des chambres d'accumulation de poussières chargent les particules de poussières d'une charge électrique. Les particules chargées sont attirées par les électrodes. La pous- sière accumulée sur les électrodes est périodiquement enlevée. Tous ces procédés sont encombrants et coûteux. Ils néces- sitent tous l'enlèvement périodique des contaminants accumu- lés dans les bacs collecteurs. Pour effectuer ce nettoyage, il faut arrêter le courant de gaz ou d'air. En variante, on prévoit des bacs collecteurs en double. Un des bacs est en service pendant que l'autre est nettoyé. Aucun de ces dépoussiéreurs n'extrait la totalité des particules de poussières ou de suie dans le courant d'air ou de gaz. Ces particules résiduelles non arrêtées qui restent dans le courant d'air ou de gaz sont entraînées à un niveau élevé par la cheminée. Cet air ou ce gaz descend progressi- vement au sol et entraîne les particules résiduelles de pous- sières et de suie, ce qui conduit à la pollution de l'envi- ronnement. C'est notamment le cas lorsqu'il n'y a pas de vent autour de la cheminée. Lorsqu'il y a du vent,-les contaminants sont entraînés par le vent et, en fonction de la vitesse du vent, provoquent la pollution de régions situées à une plus ou moins grande distance de la cheminée. La présente invention permet d'extraire ces contaminants à la sortie de la cheminée juste avant que le gaz ou l'air qui les entraîne n'entre dans l'atmosphère. Il peut y avoir des cas o seul un gaz, qui ne contient aucun contaminant, sort par la cheminée. Ce gaz, s'il résul- te d'un procédé chimique, pourrait avoir un effet nocif sur les êtres humains, même s'il se mélange à l'air autour de la cheminée ou s'il est porté loin de la cheminée par le vent. Des jets d'eau dirigés dans le gaz conformément à la présente invention permettent de laver le gaz et de diminuer son ef- fet nocif. L'invention peut être utilisée dans une seconde étape ou dans une dernière étape de dépoussiérage pour éli- miner les contaminants qui n'ont pas été éliminés par les dépoussiéreurs installés en amont de l'entrée du gaz ou de l'air dans la cheminée. En variante, le dépoussiéreur conforme à l'invention permet d'éliminer tous les contaminants à la sortie de la cheminée dans le cas o du fait d'une contamination de moindre densité, des étapes précédentes de dépoussiérage ne sont pas nécessaires, permettant ainsi d'économiser sur les investissements.- Les cheminées actuelles portent les contaminants res- tant dans le gaz ou l'air sortant des dépoussiéreurs, loin au-dessus du sol pour des-raisons écologiques. La présente invention rend inutile, dans la plupart des cas, la cons- truction de cheminées élevées. Ces contaminants sont extraits dans leur totalité à la sortie de la cheminée et ne sont pas dispersés dans l'air environnant. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention com- prend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins an- nexés dans lesquels: Les figures 1 et 2 montrent les détails essentiels d'un mode de réalisation de l'invention Les figures 3 et 4 montrent une variante de réalisation de l'invention; et Les figures 5 et 6 montrent une autre variante de réa- lisation de l'invention. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Les figures 1 et 2 des dessins annexés donnent les dé- tails essentiels de l'invention. Le gaz ou l'air entraînant des particules H de contaminants montent dans la cheminée A. A la sortie B de la cheminée A, le gaz ou l'air montant est dévié par un chapeau aérodynamique situé au-delà de la péri- phérie de l'extrêmité B de la cheminée. Des conduits D, ame- nant de l'eau sous pression contrôlée et disposés autour et au-dessus de la périphérie de l'extrêmité-B de la cheminée, créent un certain nombre de rideaux constitués de jets d'eau ou de voiles d'eau J. Les jets ou rideaux d'eau J entrent en collision avec les particules de poussières ou de suie. La boue résultante tombe dans le bac collecteur C disposé autour de la périphérie de l'extrêmité B de la cheminée. Du gaz épu- ré ou de l'air épuré sort par la périphérie de l'extrémité de la cheminée et se mélange à l'air libre autour de l'extré- mité de la cheminée. La boue est amenée au sol par un conduit F. L'eau séparée de la boue peut être recyclée par pompage. Les figures 1 et 2 montrent également un autre des nom- breux modes de travail basés sur les caractéristiques essen- tielleà de l'invention, Les particules de poussières mon- tantes entrent en collision avec les pales E, qui peuvent être droites, radiales, courbes ou inclinées, disposées au- tour et au-dessus de la périphérie de la sortie B de la che- minée. Un jet d'eau pulvérisé radialement suivant une incli- naison ou tangentiellement par rapport à la sortie de la che- minée entre également en collision avec les particules ascen- dantes de poussières ou de suie et élimine en outre,par lavage, la boue accumulée sur les pales E. La boue tombe dans le bac C situé au-dessous des pales. La boue est transférée depuis le bac jusqu'au niveau du sol par un conduit F. Les figures 3 et 4 montrent une variante de réalisation de l'invention. Il n'y a pas de chapeau disposé au-dessus de la cheminée A pour diriger le gaz ou l'air montant. Des buses D créent un jet ou un rideau d'eau J, dirigé radialement ou suivant une inclinaison ou tangentiellement par rapport à l'extrémité B de la cheminée, lequel jet ou rideau entre en collision avec les particules montantes H de poussières et de suie. Les gouttelettes d'eau contenant les particules de pous- sières ou de suie sont entraînéespar l'inertie des jets d'eau J au-dessus et au-delà de la périphérie de l'extrémité B de la cheminée dans le bac collecteur C. La boue est transférée depuis le bac jusqu'au niveau du sol par un conduit'F. Chacune des buses D et, par conséquent, les jets plats en éventail J sont disposés à des niveaux différents pour qu'ils n'inter- fèrent pas mutuellement. Les figures 3 et 4 montrent en tout, six jets J en éventail à des niveaux différents. On peut en- visager beaucoup plus de six jets disposés à des niveaux dif- férents et n'interférant pas entre eux, en fonction de la densité des particules de poussières ou de suie dans le gaz montant. Les figures 5 et 6 montrent une autre variante de réalisation de l'invention. Du gaz ou de l'air chargé de par- ticules H de contaminants monte dans la cheminée A. De l'eau sous pression est amenée par un conduit L à un récipient K situé centralement au-dessus de la sortie B de la cheminée. Ce récipient tourne autour de son axe. Sous l'effet de l'ac- tion centrifuge et de la pression, on fait sortir l'eau de force du récipient par les buses D. Les jets d'eau ou les rideaux d'eau tournants J entrent en collision avec les par- ticules ascendantes H de poussières et de suie. Les goutte- lettes d'eau ou les rideaux d'eau contenant les particules de poussières et de suie sont entraînées au-dessus et au-delà de la périphérie de l'extrémité B de la cheminée dans le bac col- lecteur C. La boue est transférée depuis le bac jusqu'au ni- veau du sol par le conduit F. La hauteur et la vitesse de rotation du récipient tournant K, et par conséquent la densité des jets ou des ri- deaux d'eau, sont déterminées en fonction de la densité des particules ascendantes H qui sortent de l'extrémité B de la cheminée. Dans le cadre de la présente invention, les termes ci-dessous ont les significations indiquées. Eau: H20 sous n'importe quelle forme, à une température quelconque, pure ou additionnée d'un additif quelconque so- luble ou insoluble, ou sous forme de vapeur sous une pression quelconque ou anim*e d'une vitesse quelconque. Poussières: toutes les particules entraînées par l'air ou un gazd'une taille quelconque ou d'une consistance quelconque, organiques ou minérales, à une température quelconque ou ani- mées d'une vitesse quelconque. Suie: toutes les particules de fumées présentes dans le cou- rant de gaz ou d'air résultant d'une combustion complète ou incomplète, d'une consistance quelconque, à une température quelconque ou animées d'une vitesse quelconque. Les poussières, la suie ou des particules quelcon- ques sont également désignées ici comme contaminants non dé- terminés. Cheminée et extrémité de cheminée: désignent des moyens per- mettant de transporter le gaz ou l'air chargé de poussières ou de suie à un niveau élevé au-dessus du voisinage. La sec- tion transversale de la cheminée peut être circulaire, éllip- tique, ovale, oblongue, rectangulaire ou carrée. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'inven-- tion ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de dépoussiérage par voie humide monté sur l'extrémité de sortie d'une cheminée(A)ou d'une con- duite, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un jet d'eau ou un rideau d'eau, radial, tangentiel, incliné, fixe, tour- nant ou oscillant, qui entre en collision avec des particules(] de poussières ou de suie entraînées par un gaz sortant de la cheminée"i la boue résultant du mélange d'eau et de poussières étant entraînée par l'inertie du jet ou du rideau d'eau vers l'extérieur de la périphérie de la cheminée et tombant jusqu' au sol ou dans un bac collecteurtj)situé autour de la périphérie, de l'extrémité de la cheminée, d'o elle est transférée jus- qu'au sol. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un chapeau aérodynamique disposé au- dessus de l'extrémité (B)de la chmi.née pcur diriger le qaz ou l'air sortant de la cheminée vers l'extérieur et au-dessus de la périphérie de l'extrémité de la cheminée, des jets ou des rideaux d'eau dirigés radialement, tangentiellement ou suivant une inclinaison, fixes, tournants ou oscillants entrant en collision avec les particules de poussières et de suie entraînées par le gaz ou l'air, et la boue résultant du mélange d'eau et de poussières tombant dans un bac collec- teur situé autour de la périphérie de l'extrémité de la che- minée d'o elle est transférée jusqu'au sol. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comprend des pales 0)fixes ou tournantes, verti- cales, inclinées ou courbes, disposées au-dessus et à l'exté- rieur de la périphérie de l'extrémité de la cheminée, les particules de poussières ou de suie entraînées par le gaz sortant de la cheminée étant dirigées de façon à entrer en collision avec les pales, des jets ou des rideaux d'eau di- rigés radialement, tangentiellement ou suivant une incli- naison, fixes, tournants,ou oscillants, éliminant par lavage les poussières ou la suie accrochées aux pales et la boue résultant du mélange d'eau et de poussières tombant au sol ou dans un bac collecteur disposé autour de la périphérie de-l'extrémité de la cheminée, d'o elle est amenée au sol. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comprend un récipient d'eau tournant situé centralement audessus de la sortie de la cheminée, la ro- tation de ce récipient provoquant la collision de jets ou de rideaux d'eau avec les particules de poussières ou de suie portées-par l'air ou le gaz ascendant sortant de la che- minée et la boue résultant du mélange d'eau et de poussières ou de suie entrainées par l'inertie des jets ou des rideaux d'eau vers l'extérieur de la périphérie de l'extrémité de la cheminée, tombant au sol ou dans un bac collecteur situé au- tour de la périphérie de l'extrémité de la cheminée, d'o elle est amenée au sol.