Brevet FR2507915A1 — publié le 19821224

Installation de filtration à haute température. La présente invention se rapporte à une installation de filtration comportant une chambre de filtrage à laquelle le gaz brut chaud chargé de poussières est amené par une conduite à une température plus élevée que celle que peut admettre une soufflante Dans de telles installations de filtration, il est préférable que les gaz bruts, qui peuvent par exemple atteindre une température d'environ 10000C, soient amenés chauds à la chambre de filtrage. On obtient ainsi en effet un haut degré de séparation attendu que l'on ne descend pas en dessous du point de rosée du gaz brut et il n'y a aucun risque de corrosion des conduites tubulaires et des robinetteries. il I1 est ou te fois ardu de faire circuler des gaz chauds au moyen d'une soufflante étant donné que les soufflantes disponibles dans le commerce ne sont utilisables que Jusqu' une température de 6500C. Par contre, lors de la gazéification du charbon ou du pétrole il faut par exemple, pour le traitement ultérieur disposer d'un gaz non seulement le plus pur, mais aussi le plus chaud possible. L'invention a par conséquent pour objet de réaliser une installation du type précité dans laquelle le gaz brut soit filtré à haute température, le gaz épuré amené à basse température à une soufflante puis évacué de l'installation à haute température, les pertes d'énergie devant entre néanmoins aussi faibles que possible. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait qu'en aval de la chambre de filtrage, caté gaz épuré est monté l'échangeur de chaleur d'un circuit d'utilisation en aval duquel est montée une soufflante, cet échangeur de chaleur abaissant la température du gaz épuré à une valeur convenant à la soufflante et que le long de la conduite de gaz brut est placé un récupérateur dans lequel le gaz épuré quittant la soufflante est chauffé par le gaz brut. En pareil cas la température du gaz brut est, certes, légèrement abaissée dans le récupérateur, mais pas dans une mesure suffisante pour affecter les conditions de séparation dans la chambre de filtrage. La chaleur prélevée au gaz brut est restituée au gaz épuré avant sa sortie de l'installation. Après la chambre de filtrage, le gaz épuré cède de la chaleur qui est fournie à un circuit d'utilisation, si bien que le gaz épuré peut autre transporté par une soufflante usuelle dans le commerce avant que sa température ne soit augmentée dans le récupérateur. Pour le nettoyage par soufflage des corps filtrants disposés dans la chambre de filtrage, on prévoit, selon une parti cularité avantageuse de l'invention un réservoir sous pression qui se trouve en liaison thermique avec le gaz épuré en amont de la soufflante, débouché à l'air ambiant par l'intermédiaire d'une valve et est raccordé par l'intermédiaire d'un organe d'arr8t au côté gaz épuré de la chambre de filtrage. L'air ambiant pénétrant par la valve est alors chauffé par le gaz épuré et sa#pression augn#ente àun polit tel que pour l'élimi- nation par soufflage des résidus de filtration déposés dans la chambre de filtrage on dispose d'air comprimé sans qu'une soufflante spéciale soit nécessaire à cet effet. comme il peut se faire que le circuit d'utilisation ne prélève pas toujours de l'énergie thermique et qu'un surchaufrage de la soufflante est alors à éviter, il est prévu, selon une autre particularité de l'invention, de monter une dérivation contournant l'échangeur de chaleur et une amenée d'air frais débouchant dans la soufflante. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une vue en élévation d'une installation de filtration; la figure 2 est une vue en plan de cette installation de filtration. Le long d'une conduite de gaz brut 1 est placé un récupérateur 2. Dans cette conduite de gaz brut 1 est monté un organe d'arrêt 3. La conduite 1 débouche dans un dépoussiéreur préalable 4 dont la partie inférieure comporte un organe 5 retenant les poussières. Au dépoussiéreur préalable 4 se raccorde, caté gaz brut, une chambre de filtrage 6 dans laquelle sont disposées des bougies de filtration 7. A sa partie inférieure, la chambre de filtrage 6 comporte un autre organe 8 retenant les poussières. Sur son caté gaz épuré, la chambre de filtrage 6 est raccordée par un organe d'arrêt 9 à un échangeur de chaleur 10. Celui-ci est relié àune conduite d'amenée 11 et à une conduite de retour 12 d'un circuit d'utilisation non représenté en détail. La double enveloppe de l'échangeur de chaleur 10 forme un réservoir sous pression 13 à travers lequel passe un tronçon de conduite de gaz épuré 14 qui débouche par l'ln termédiaire d'un autre organe d'arrêt 15 dans une soufflante 16 à tirage induit disponible dans le commerce.Le côté sortie de cette soufflante 16 est raccordé par une conduite 17 au récupérateur 2. Au niveau de sa bride 18, le gaz épuré peut Entre utilisé pour un traitement ultérieur. ~,17 réservoir S # racc"rde une value une valve 19 de mise à l'atmosphère Ce réservoir sous pression 13 est en outre relié par un organe d'arrêt 20 au caté gaz épuré de la chambre de filtrage 6 Une conduite de dérivation 21 comportant un organe drarrEt 22 passe le gaz épuré contourne l'échangeur de chaleur 10 et le réservoir sous pression 13. Sur la soufflante 16 est installée une tubulure d'aspiration 23 munie d'un organe d'arr#t pour l'aspiration d'air frais. Une sonde pyrométrique 2.4 mesure la température du gaz épuré amené à la soufflante et commande l'organe d'arrêt de la tubulure d'aspiration d'air frais 23.Une autre sonde pyrométrique 25 mesure la température dans la conduite d'amenée 11 et commande les organes d'arrêt 9, 22 et l'organe d'arrêt de la tubulure d'aspiration d'air frais 23. L'installation de filtration qui vient d'être décrite fonctionne de la façon suivante Le gaz brut chargé de poussière est amené à la conduite 1 à une température d'environ 10000C. Sous l'effet du récupérateur 2, le gaz brut arrive à une température d'environ 8500C dans la chambre de filtrage 6. Du fait de cette température élevée, il se produit un dépoussiérage de grande intensité. En cas de fonctionnement normal, les organes d'arrêt 9 et 15 sont ouverts et l'organe d'arrêt 22 fermé de façon que le gaz épuré soit aspiré par la soufflante 16 à travers lléchan- geur de chaleur 10 et le réservoir sous pression 13. L'échan geur de chaleur 10 est établi de manière que la température du gaz épuré tombe à environ 6000c et que la soufflante 16 ne soit soumise à aucune charge thermique excessive. Le gaz épuré parvient alors par la conduite 17 au récupérateur 2 dans lequel ll est chauffé à environ 700-8500C pour être recueilli sous la forme d'un gaz de traitement chaud et épuré au niveau de la bride 18. L'échauffement par le gaz épuré chaud de l'air se trouvant dans le réservoir sous pression 13 augmente la pres sion à l'intérieur de ce dernier. Lorsque l'on veut nettoyer les bougies de filtration, on ferme les organes d'arrêt 3 et 9. On ouvre simultanément les organes 5 et 8 retenant les poussières ainsi que l'organe d'arrêt 20 de façon que l'air sous pression du réservoir 13 s'échappe et traverse les bougies de filtration 7 en faisant éclater et en éliminant les résidus qui y sont retenus. En mEme temps par la valve 19, on insufle de l'air dans le réservoir 13 qui après augmentation de la pression se trouve alors disponible pour un nouveau nettoyage. Le nettoyage des bougies de filtration 7 peut être commandé à des intervalles fixes, mais réglables, ou en fonction de la pression différentielle qui s'établit au niveau des bougies de filtration 7 et qui augmente à mesure que crott l'encrassement. Si, à un moment donné, il ne se produit aucun prélèvement de chaleur dans le circuit d'utilisation, on ferme l'organe d'ar-ret 9 et ou ouvre l'organe d'arrêt 22. Le flux de gaz épuré chaud contourne alors l'échangeur de chaleur 10 et le réservoir sous pression 13. Comme la température du gaz épuré dans ce cas est toutefois trop élevé pour la soufflante 16, la sonde pyrométrlque 24 ouvre l'organe d'arrêt de la tubulure d'aspiration d'air frais 23 de façon qu'il s'établisse dans la soufflante 16 une température moyenne d'environ 6000C. Lorsque de la chaleur est à nouveau prélevée dans le circuit d'utilisation, l'organe d'arrêt 9 s'ouvre àrinterven- tion de la sonde pyrométrique 25, tandis que l'organe d'arrêt 22 ainsi que l'organe d'arrêt de la tubulure d'aspiration 23 se ferment. Il est -préférable d'installer le récupérateur 2 en amont du dépoussiéreur préalable attendu que cela permet d'utiliser également l'énergie thermique des part i cules de poussières séparées du gaz brut dans ce dépoussiéreur 4. REVENDICATIONS 1. Installation de filtration comportant une chambre de filtrage à laquelle le gaz brud chaud chargé de poussières est amené par une conduite à une température plus élevée que celle que peut admettre une soufflante, caractérisée par le fait qu'en aval de la chambre de filtrage (6) caté gaz épuré est monté l'échangeur de chaleur (10) d'un circuit d'utilisation (11, 12) en aval duquel est montée une soufflante (16), cet échangeur de chaleur abaissant la température du gaz épuré à une valeur convenant à la soufflante (16) et que le long de la conduite de gaz brut (1) est placé un récupérateur (2) dans lequel le gaz épuré quittant la soufflante (16) est chauffé par le gaz brut. 2. Installation de filtration selon la revendication I #, I . r a I l' caractérisée par le scl-vv l tvus4U Wl réservoir sous pression ##JJ se trouvant en liaison thermique avec le gaz épuré en amont de la soufflante (16) est raccordé à l'air ambiant par une valve (19) et au c8té gaz épuré de la chambre de filtrage (6) par un organe d'arrêt (20). 3. Installation de filtration selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'il est prévu une conduite de dérivation (21) contournant l'échangeur de chaleur (10) et une amenée d'air frais (23) débouchant dans la soufflante (16). 4. Installation de filtration selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la température du gaz brut dans le récupération (2) est abaissée à environ 800 - 9000C et celle du gaz épuré dans l'échangeur de chaleur (10) environ 6000c et que le gaz épuré dans le récupérateur (2) est réchauffé à environ 700 - 8500C. 5. Installation de filtration selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la conduite de gaz brut comporte une dépoussiéreur préalable, caractérisée par le fait que le récupérateur (2) est monté en amont du dépoussiéreur (4) dans le sens de l'écoulement du gaz brut.