Brevet FR2598093A1 — publié le 19871106

Groupe de filtration à flux tangentiel. On a déjà proposé, notamment dans US-A-4#l78.248, un filtre micro-poreux utilisant une cartouche filtrante plissée qui est traversée par le filtrat, avec une circulation de faible débit d'une petite partie du fluide entrant le long de la paroi du filtre afin d'entraîner les particules séparées qui seraient susceptibles de colmater la surface filtrante. Dans ce filtre la cartouche est maintenue entre le fond et le couvercle du filtre par deux collets en saillie venant s'engager dans les deux orifices centraux d'extrémité de la cartouche et elle est entourée par une chemise avec aux deux extrémités des communications entre la chambre intérieure du carter du filtre et l'espace délimité d'un côté par la chemise et de l'autre par la surface filtrante plissée. Dans US-A-4.178.248 le liquide mère est introduit par le couvercle du carter dans la chambre intérieure du carter et le filtrat est extrait à travers un passage dans le collet solidaire du couvercle, un orifice de petite section étant en outre prévu au fond du carter pour évacuer la petite partie du fluide chargée d'assurer l'évacuation des particules séparées.Un joint peut être prévu à la périphérie de la chemise pour éviter un passage direct du liquide mère entre l'entrée et l'orifice d'évacuation au fond du carter. Ce filtre présente divers inconvénients qui résultent notamment de son faible débit en filtrat et de la faible efficacité de l'entraînement des particules résultant du débit réduit du liquide d'entraînement des particules et des écoulements en sens inverses du débit tangentiel et du filtrat, cette inversion soumettant les particules à des forces en opposition. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et elle a pour objet un groupe de filtration à flux tangentiel comportant un carter vertical constitué par deux enveloppes cylindriques réunies selon le plan équatorial du carter par deux flasques accolés et se terminant à l'opposé des deux flasques chacune par une culotte tronconique avec un raccord sommital, l'enveloppe inférieure portant vers son extrémité tronconique une boîte de raccordement d'où partent des coudes dirigés vers le plan équatorial, en un nombre égal au nombre des cartouches filtrantes et se terminant par un embout d'emboîtement de la cartouche et une conduite radiale aboutissant à un raccord extérieur au carter, les flasques accolés s'étendant sur toute la section du carter et présentant, dans l'alignement du débouché des coudes, des orifices à la section de la chemise de la cartouche filtrante,les bords au contact des orifices des deux flasques étant chanfreinés pour emboîter en les serrant les joints périphériques des chemises des cartouches. Selon une autre caractéristique l'extrémité amont de chaque cartouche est fermée par un embout'avec surface supérieure conique pour former déflecteur pour le flux. Selon une autre caractéristique un orifice de faible section est prévu dans la partie des flasques à l'intérieur du carter pour permettre la vidange de la partie supérieure du carter. Dans le groupe de filtration conforme à l'invention le liquide mère est admis par le raccord supérieur du carter, le filtrat est évacué en bas du carter par la conduite radiale et le débit d'entraînement des particules est évacué par le raccord inférieur du carter. Il en résulte qu'en l'absence de débit du filtrat, le débit d'entraînement des particules est égal au débit d'entrée, qu'au moment de l'arrêt du prélèvement du filtrat la surpression temporaire aboutit à un écoulement inverse à travers les pores de la surface filtrante,ce qui décolle les particules qui ont été aspirées contre la paroi filtrante et, en raison des écoulements parallèles de part et d'autre de la surface filtrante, il s'avère que les particules adhèrent moins à la paroi en raison de l'absence, à l'échelle microscopique, d'un point où dans le filet traversant la surface la vitesse longitudinale s'annule avant de slinver- ser, les particules rebondissant contre la surface pour être entraînées par le flux au lieu de se plaquer contre elle sous l'effet d'une accélération centripète. On décrira ci-après un exemple de réalisation de l'invention avec référence au dessin ci-annexé qui est une vue en coupe verticale partielle du groupe. Le carter du groupe comporte une chemise supérieure 1 et une chemise inférieure 2 munies respectivement d'un cône de diffusion 3 et d'un cône collecteur 4 avec un raccord, respèctive- ment 5 et 6 au sommet des cônes. Les deux chemises sont réunies sensiblement dans le plan équatorial du carter par des flasques respectivement 7 et 8 qui occupent toute la section du carter. Ces flasques sont étanchés par un joint 9 et serrés par des boulons engagés dans des perçages 10 en regard réalisés dans la couronne périphérique des flasques. Dans le volume de la chemise inférieure 2 et près de son plan de raccordement avec la culotte conique 4 est montée,en étant soutenue par des bras 11, une boîte de raccordement 12. De la partie supérieure de cette boîte de raccordement 12 partent une pluralité de coudes 13 en nombre égal au nombre de cartouches filtrantes 14 que comporte le groupe. Une conduite radiale 15 part de la partie inférieure de la boite de raccordement 12 et se termine à l'extérieur du carter par une bride de raccordement 16. Chaque coude 13 se termine par un embout 17 dirigé parallèlement à l'axe du carter et qui s'emboîte de façon étanche dans l'embout inférieur 18 de la cartouche 14.La cartouche comporte de façon connue deux embouts 18 réunies par une chemise 19 aux deux extrémités de laquelle sont réalisés des orifices 20. Dans cette chemise est montée la surface filtrante 21 qui est plissée longitudinalement. La chemise de la cartouche porte un joint périphérique 22. L'embout supérieur 18' de chaque cartouche est fermé par un bouchon 23 surmonté par un capuchon conique 24 qui dévie pour les répartir les filets fluides. Dans les flasques 7 et 8 sont réalisés des orifices 25 et 26 au diamètre extérieur de la chemise d'une cartouche filtrante, ces orifices étant alignés avec les manchons 17 des coudes 13. Les bords des orifices 25 et 26 sont chanfreinés en 27 pour venir emboîter et serrer le joint 22 des cartouches. En outre un orifice 28 de section réduite est réalisé dans les flasques 7, 8 pour permettre la vidange avant démontage de la chambre supérieure du carter lorsque les cartouches sont colmatées et doivent etre changées. Le liquide mère à filtrer rentre par le raccord 5 selon la flèche F, se répartit dans le cône 3 et pénètre dans la cartouche par les orifices 20 supérieurs suivant les flèches F1. Le flux se partage en un filtrat qui circule selon les fléches F3 pour être évacué par la conduite 15 et un débit de refus F2 qui est évacué de la cartouche par les orifices 20 inférieurs, collecté par le cône 4 et sort par le raccord 6. Pour changer les cartouches on déboulonne les flasques 7 et 8 et après séparation des demi-carters 1, 2, on peut extraire les cartouches qui ne sont plus retenues avec le demi-carter inférieur que par emboîtement sur les embouts 17. Revendications 1. Un groupe de filtration à flux tangentiel utilisant une cartouche filtrante plissée enfermée dans une chemise, cartou che qui est alimentée à sa périphérie, à l'intérieur de la chemise, avec le liquide à filtrer, le filtrat étant recueilli dans l'espace interne de la cartouche avec un débit circulant le long de la paroi extérieure du filtre pour entraîner les particules séparées, caractérisé en ce qu'il comporte un carter vertical constitué par deux enveloppes cylindrique (1-2) réunies selon le plan équatorial du carter par deux flasques (7-8) accolés et se terminant à l'opposé des deux flasques,chacune par une culotte tronconique (3-4) avec un raccord sommital (5-6), l'enveloppe inférieure (2) portant vers son extrémité tronconique une boîte de raccordement (12) d'où partent des coudes (13) dirigés vers le plan équatorial, en un nombre égal au nombre des car touches filtrantes (14) et se terminant par un embout (17) d'emboîtement de la cartouche et une conduite radiale (15) aboutissant à un raccord extérieur au carter, les flasques (7-8) accolés s'étendant sur toute la section du carter et présentant dans l'alignement du débouché (17) des coudes (13), des orifices (25-26) à la section de la chemise (19) de la cartouche filtrante (14),les bords (27) au contact des orifices des deux flasques (7-8) étant chanfreinés pour emboîter en les serrant les joints périphériques (22) des chemises des cartouches (14). 2. Un groupe de filtration à flux tangentiel selon la revendi cation 1, caractérisé en ce que l'extrémité amont de chaque cartouche (14) est fermée par un embout (23) avec surface supérieure (24) conique pour former déflecteur pour le flux. 3. Un groupe de filtration à flux tangentiel selon l'une quel conque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un orifice de faible section (28) est prévu dans la partie des flasques (7-8) à l'intérieur du carter (1-2) pour permettre la vidange de la partie supérieure du carter.