Brevet FR2502969A1 — publié le 19821008

La présente invention concerne les dispositifs condenseurs/séparateurs pour séparer, en phase liquide, deux fluides mélangés à l'état de vapeur, notamment pour la récupération d'un solvant dans un dispositif de séchage de cartouches de filtrage d'une installation de nettoyage à sec. On connaît, notamment dans de tels dispositifs de séchage de cartouches d'installations de nettoyage à sec, des moyens de condensation et de séparation du solvant, typiquement du perchloréthylène et de la vapeur haute pression utilisée pour le séchage des cartouches. Dans la majorité des dispositifs connus, le condenseur et le séparateur sont constitués de deux entités différentes couplées en série avec les inconvénients afférents de confits, de perte d'efficacité et d'occupation d'espace dans l'installation de nettoyage à sec.On a également proposé de superposer directement un dispositif condenseur sur un dispositif séparateur présentant une cuvette supérieure recevant le dispositif condenseur et formée d'un trou central pour l'écoulement du condensat dans le vase de séparation, lequel est lui-même pourvu d'une première sortie de liquide au centre du fond de la cuvette et d'une deuxième sortie de liquide dans la paroi du vase. Cet assemblage présente toutefois une efficacité réduite et le vase de séparation doit présenter un volume très important pour permettre une complète condensation des vapeurs non condensées par le dispositif condenseur entrant dans le vase de séparation. La présente invention a pour objet de proposer un dispositif condenseur/séparateur de construction simple et ramassée, permettant une efficacité de condensation et de séparation améliorée dans un volume hors tout notablement réduit. Selon une caractéristique de la présente invention, le dispositif condenseur/séparateur, comprenant une entrée de mélange gazeux, un moyen de condenseur, une chambre de séparation recevant le mélange de fluide refroidi par le moyen de condenseur et des sorties de liquides séparées, comporte un boitier allongé, fermé, définissant une chambre supérieure dans laquelle est disposé un condenseur compact et une chambre inférieure de réception et de séparation, les deux chambres étant séparées par une cloison transversale, au moins un passage de fluide s'étendant depuis la cloison jusqu'au voisinage du fond de la chambre inférieure pour établir une communication entre les deux chambres, et deux sorties de liquide étagées ménagées dans la paroi de la chambre inférieure. Selon une autre caractéristique plus particulière de l'invention, le boitier est parallélépipédique et le passage de fluide est défini entre une paroi latérale du boi- tier et une plaque formée d'une seule pièce avec la cloison de séparation, un moyen de chicane étant agencé au voisinage de l'extrémité inférieure de la plaque. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre illustratif mais nullement limitatif faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif condenseur/séparateur selon l'invention; et La figure 2 représente schématiquement un dispositif de séchage de cartouche de filtrage d'une installation de nettoyage à sec utilisant le dispositif condenseur/séparateur selon l'invention. Comme représenté sur la figure 1, le dispositif condenseur/séparateur 1 comprend un boîtier parallélépipédique allongé 2, par exemple en tôle métallique fermé par une plaque de fond 3, et comprenant une collerette périphérique su périeure 4 pour le montage étanche d'un couvercle 5 présentant une tubulure centrale 6 d'admission du mélange gazeux à condenser et à séparer. Une cloison transversale 7, montée sur un support intérieur 8 avantageusement en forme de U, sépare le volume interne du boîtier 2 en une chambre supérieure 9 et une chambre inférieure 10. Selon une caractéristique de l'invention, la cloison de séparation 7 est constituée par une partie d'une plaque coudée dont une partie de plaque 11 s'étend jusqu'au voisinage du fond 3 du boîtier à distance d'une paroi latérale adjacente 12 du boîtier 2.Cette partie de plaque 11, s'étendant sur toute la largeur de la chambre inférieure 10, définit avec la paroi latérale adjacente 12 un passage de fluide 13 établissant une communication entre la chambre supérieure 9 et la chambre inférieure 10. Pour favoriser la collecte du condensat de la chambre supérieure 9 dans le passage 13, le support 8 et la cloison 7 associée s'étendent suivant un angle d'environ 8 à 120 par rapport à l'horizontale, l'angle d'ouverture a entre la partie de plaque de cloison 7 et la partie de plaque de passage 11 étant compris entre environ 90 et 980, typiquement de l'ordre de 950. Dans la chambre supérieure 9, est disposé un condenseur compact 14, maintenu par un dispositif de fixation latéral 15 fixé au couvercle 5 et par ses canalisations d'amenée et de sortie de fluide réfrigérant 16 traversant le couvercle. Le mélange gazeux introduit verticalement par la tubulure d'alimentation 6 est quasi-totalement condensé dans la chambre supérieure 9, le condensat et les vapeurs résiduelles s'écoulant par le passage 13 jusqu'au niveau du fond du boI- tier où s'effectue, par différence de gravité,la séparation entre les deux liquides condensés. La chambre inférieure 10 comprend, dans sa paroi 17 opposée à la paroi latérale 12 définissant partiellement le passage 13, une première sortie supérieure de liquide 18, typiquement pour la récupération de l'eau, et une seconde sortie de liquide inférieure 19 pour la récupération du liquide le plus dense, typiquement du perchloréthylène.La chambre inférieure 10 comprend également à sa partie supérieure, une prise d'air 20 avantageusement équipée d'un clapet de surpression 21. Selon un aspect de l'invention,une fenêtre rectangulaire 22 est ménagée dans la partie de plaque 11 au voisinage de l'extrémité inférieure de celle-ci, un élément de plaque en forme d'étrier 23 étant rapporté sur la partie de plaque 11 en regard de la fenétre 22 et à distance de celleci. En variante, ou additionnellement, une autre plaque de chicane 24 peut être ménagée sur le fond 3 en regard de la restriction de passage formée entre l'extrémité inférieure de la partie de plaque 11 et ce fond 3. Ces moyens de chica ne amènent ainsi les vapeurs résiduelles non condensées 8 s'écou- lant dans le passage 13 à barboter plus intensément dans le liquide occupant le fond du bottier, et favorisent ainsi une condensation effective plus complète de ces vapeurs ré siduelles. Selon un autre aspect de l'invention, la seconde sortie inférieure de liquide séparé 19 est formée par une tubulure 25, traversant la paroi 17 du bottier et débouchant dans une zone intermédiaire sensiblement médiane d'un élé- ment tubulaire vertical 26 s'étendant sur une majeure partie de la hauteur de la chambre inférieure 10 jusqu'au voisinage immédiat du fond 3 du boîtier. Cet agencement garantit ainsi la récupération avec une grande pureté du liquide le plus dense en exploitant au mieux les surpressions créées à l'intérieur du boîtier. Dans un mode de réalisation particulier, le boîtier 2 a pour dimensions approximatives : hauteur 380 mm pour une section 160 x 24O,la chambre supérieure ayant des hauteurs variant entre environ 120 mm et 130 mm de la paroi 17 à la paroi 12, la partie de plaque 11 et l'élément tubulaire vertical 26 s'étendant jusqu'à environ 15 mm du fond 3 du bot- tier. La fenêtre 22 a une hauteur de 30 mm, la plaque de chicane 23 ayant une hauteur de 90 mm. L'élément tubulaire 26 a une hauteur d'environ 200 mm pour un diamètre interne d'environ 22 mm. Les sorties 18 et 19 sont étagées å 125 et 100 mm, respectivement, du fond 3. On a représenté sur la figure 2 le dispositif con denseurjséparateur 1 intégré à un dispositif de séchage de cartouches de filtrage d'une installation de nettoyage à sec. L'installation comprend typiquement une batterie d'au moins deux filtres 30 et 31, équipés chacun d'une cartouche de filtrage amovible du type comprenant du charbon de bois actif et de l'argile ou de la terre de diatomées, ces filtres étant insérés dans un circuit de filtrage de solvant 32, avec ses canalisations d'amenée 33 et de sortie 34.Conformément à un aspect de l'invention, pour accélérer le séchage des cartouches de filtre 30 et 31 entre deux phases de filtrage, on achemine à contre-courant, dans les filtres 30 et 31, de la vapeur sous pression en provenance d'une tubulure d'amenée 35, un jeu de vannes, telles que 36, occultant certaines parties du circuit du solvant pour que le mélange de vapeur et de perchloréthylène extrait des cartouches imbibées gagne un circuit de sortie 38 du mélange gazeux lequel est adressé au dispositif condenseur/évaporateur 1, un jeu de vannes, telles que 37,mettant hors-circuit une partie du circuit de sortie de mélange gazeux lors des phases normales de filtrage du solvant. Le circuit d'amenée de vapeur haute tension 35 comprend typiquement une vanne d'arrêt 39, deux clapets de sécurité 40 et 41 de part et d'autre d'un régulateur/ détendeur 42, et un manomètre 43 de contrôle de la pression de la vapeur détendue pénétrant dans les filtres par les canalisations d'amenée de vapeur de séchage 44 et 45. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif condenseur/séparateur, comprenant une entrée de mélange gazeux,un moyen de condenseur, une chambre de séparation recevant le mélange de fluides refroidi par le moyen de condenseur, et des sorties de liquide séparées, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier allongé, fermé (2) définissant une chambre supérieure (9), dans laquelle est disposé un condenseur compact (14), et une chambre inférieure de réception et de séparation (10), les deux chambres étant séparées par une cloison transversale (7), au moins un passage de fluide (13) s'étendant depuis la cloison (7) jusqu'au voisinage du fond (3) de la chambre inférieure (10) et établissant une communication entre les deux chambres, et deux sorties de liquide étagées (18; 19) ménagées dans une paroi (17) de la chambre inférieure (10). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de chicane (23; 24) agencé au voisinage de l'extrémité inférieure du passage (13). 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'une des sorties de liquide (19) comprend un élément tubulaire creux (26), s'étendant verticalement dans la chambre inférieure aO), jusqu'au voisinage du fond (3) de celle-ci, et une tubulure (25) débouchant dans une zone intermédiaire de l'élément tubulaire (26) et traversant la paroi latérale (17) de la chambre inférieure. 4 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes,caractérisé en ce que le passage (13) s'étend le long d'une partie de paroi latérale (12) de la chambre inférieure (10) en étant partiellement délimitée par cette partie de paroi. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les sorties de liquide (18, 19) sont ménagées dans une zone de la paroi latérale (17) de la chambre inférieure (10) opposée à ladite partie de paroi latérale (12) définissant partiellement le passage (13). 6 - Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que le boîtier (2) est pa rallélépipédique, et en ce que le passage (13) est délimité intérieurement par une plaque (11) occupant la totalité de la largeur de la chambre inférieure (10). 7 - Dispositif selon la revendication 6, carac térisé en ce que la cloison de séparation (7) et la plaque (11) sont formées d'une seule pièce. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'angle (a) entre la cloison de séparation (7) et la plaque définissant le passage (11) est compris entre 90 et 980. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la plaque (11) comprend, au voisinage de son extrémité inférieure, une lumière traversante (22) devant laquelle s'étend un élément de plaque (23) , à distance de la plaque vers l'intérieur de la chambre inférieure (10). 10 - Dispositif de séchage de cartouche de filtrage d'une installation de nettoyage à sec, comprenant un circuit de solvant et un circuit de circulation de vapeur de séchage à contre-courant dans les cartouches de filtrage, caractérisé en ce que la sortie du circuit de circulation de vapeur (38) est connectée à un dispositif condenseur/séparateur (1) selon l'une des revendications précédentes.