Brevet FR2603968A1 — publié le 19880318

La présente invention concerne les filtres comportant des éléments en forme de manches ou de sacs qui sont traverses, de l'extérieur vers l'intérieur, par le fluide. généralement un gaz, a épurer et dans lesquels on injecte périodiquement un gaz sous pression, généralement de l'air, pour les nettoyer. Elle a pour objet un dispositif destiné a commander l'admission du gaz de nettoyage dans les éléments filtrants de façon å créer des impulsions de courte durée qui provoquent la déformation des éléments filtrants et la chute des poussières déposées sur ces éléments. Ces dispositifs comportent une vanne pilotée et généralement commandée électriquement qui fait communiquer un réservoir d'air sous pression avec des buses ou des orifices d'injection d'air dans les éléments filtrants. On connait, en particulier, des dispositifs de ce type dans lesquels la vanne est agencée dans le réservoir d'air comprimé et est constituée par un diaphragme flei: i ble qui vient s'appliquer sur l'extrémité d'un tube pénétrant dans le réservoir et relié aux moyens d'injection, pour isoler ces derniers du réservoir, lorsqu'une pression suffisante est appliquée à travers une vanne pilote à l'arrière du diaphragme, et qui s'écarte du siège constitué par l'extrémité du tube pour mettre en communication le réservoir et les moyens d'injection lorsque l'espace derrière le diaphragme est mis à l'atmosphère par la vanne pilote. Q cause de la raideur et de l'inertie du diaphragme, les temps d'ouverture et de fermeture de la vanne sont relativement longs et, par conséquent, la fréquence des impulsions est relativement faible.Par ailleurs, la perte de charge créee par la vanne est relativement importante ce qui oblige a travailler avec des pressions élevées. Enfin l'usure du diaphragme dans la zone oui vient s'appliquer sur l'e > 'trémité du tube est rapide, et nécessite des remplacements fréquents du diaphragme. Le but de la présente invention est d'améliorer les performances de ces dispositifs et notamment de pouvoir créer des ondes de pression à front raide, de courte durée et å fréQuence élevée, de réduire la différence entre la pression dans le réservoir et la pression utile et diminuer l'usure de l'élément mobile de la vanne. Le dispositif objet de la présente invention est caractérisé en ce que le clapet de la vanne est constitué par une boule montée avec jeu dans un cylindre qui est disposé coaxialement au tube pénétrant dans le réservoirs à l'écart dudit tube, et dont l'extrémité la plus éloignée de l'extrémité du tube comporte un siège annulaire dont l'ouverture centrale fait communiquer l'espace entre la boule et le siège avec une vanne pilote qui permet de mettre cet espace en communication soit avec une source d'air comprimé, soit avec l'atmosphère. La boule sera réalisée en un matériau léger de façon à avoir une faible inertie et pouvoir se déplacer rapidement. Ces déplacements sont d'ailleurs facilités par l'air s'écoulant entre la boule et la paroi du cylindre et par la Possibilité de rotation de la boule. Cette rotation ormet par ailleurs de réduire considérablement l'usure de la boule. puisque la zone de contact avec l'extrémité du tube change constamment. Selon une autre caractéristique de l'invention, le cylindre est monté flottant sur un support solidaire du réservoir de façon à pouvoir se déplacer perpendiculairement à son axe pour permettre a la boule de rester centrée sur l'axe du tube. On supprime ainsi tout problème d'alignement au montage, et toute déformation relative du réservoir et du tube, due par exemple à des variations de temPérature, est automatiquement compensée. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui suit et se réfère au dessin l'accompagnant qui montre, à titre d'exemple non-limitatif, un mode de réalisation de l'invention. L'unique figure de ce dessin est une coupe d'un réservoir équipé d'un dispositif de commande conforme à l'invention. Sur cette figure, le numéro de référence 4 désigne le réservoir d'un système de nettoyage pneumatique pour filtres. Un tube vertical 5 traverse le fond du réservoir et pénètre dans celui-ci sur une bonne partie de sa hauteur. L'extrémité inférieure de ce tube est raccordée à une tuyauterie de distribution munie de buses ou d'orifices d'injection d'air dans les éléments du filtre ; cette tuyauterie n'a pas été représentée sur le dessin. La communication entre le tube 5 et l'intérieur du réservoir 4 est contrée par une vanne constituée essentiellement par une boule 2 et un cylindre 3 placé audessus du tube 5, coaxialement à celui-ci. La boule 2 a un diamètre supérieur à celui du tube et l'obture lorsqu'elle se trouve dans la position représentée en trait continu sur le dessin.Le cylindre 3 a un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre de la boule 2 de sorte qu'un jeu est ménagé entre la paroi du cylindre et la boule. g son extrémité supérieure, le cylindre 3 comporte un siège tronconique 8 sur lequel peut venir s'appliquer la boule 2 (position représentée en tirets) et une collerette extérieure 9 qui e#st logée dans une gorge circulaire ménagée dans un support 10 fixé sur le réservoir ; le diamètre du fond de la gorge est supérieur à celui de la collerette qui peut glisser dans la gorge, de sorte que le cylindre 3 peut se déplacer par rapport au support 10 dans toute direction perpendiculaire à son axe. L'intérieur du cylindre communique, à travers l'ouverture centrale 7 du siège 8 et un tube il, avec la chambre 12 d'une vanne pilote 1. Cette vanne comporte un clapet 6 dont les déplacements sont commandés par une électro-vanne 13 pour mettre l'intérieur du cylindre 3 en communication soit avec la source d'air comprimé alimentant le réservoir 4, à travers un tuyau 14, soit avec l'atmosphère à travers un ajutage 15. Lorsque la chambre 12 de la vanne pilote t est reliée à la source d'air comprimé, le clapet 6 est appliqué sur son siège et la boule 2 est appliquée sur l'extrémité du tube 5, qu'elle obture, par la résultante des forces de pression s'exerçant sur elle, la pression dans le cylindre 3 étant alors égale a la pression dans le réservoir positions représentées en traits continus) sur le dessin. Lorsque la chambre 12 est mise en communication avec l'atmosphère. le clapet 6 s'ouvre, la pression dans le cylindre 3 chute brusquement et la boule 2 est amenée très rapidement dans la position représentée en tirets, contre le siège 8, par la pression régnant dans le réservoir 4. Ce déplacement est facilité par l'air s'écoulant entre la boule et la paroi du cylindre qui supprime tout frottement.Dès que la chambre 12 est remise en communication avec la source d'air comprimé par l'electro-vanne 13, le clapet 6 vient s'appliquer sur son siège, la pression monte rapidement dans le cylindre 3 et dès que la résultante des forces de pression s'exerçant sur la boule s'inverse celle-ci se déplace brusquement vers le bas et vient s'appliquer sur l'extrémité du tube 5. Pendant ses déplacements, la boule tourne sur elle-méme de sorte que les zones de contact avec l'extrémité du tube 5 et le siège 8 changent constamment ce qui répartit l'usure sur toute la surface de la boule et augmente sa durée de vie. La boule 2 peut-etre creuse et réalisée en un matériau léger, notamment en une matière plastique telle que le polyéthylène, de façon à avoir une faible inertie même si son diamètre est important. L'invention permet donc d'utiliser un tube 5 de grand diamètre De préférence, le cylindre 3 sera réalisé dans la même matière plastiquelqui devra avoir une bonne résistance à la corrosion et à l'oxydatior#pour diminuer le co#t de la vanne et réduire son entretien. L'extrémité inférieure du cylindre 3 est suffisamment écartée de l'extrémité supérieure du tube 5 pour ne pas gêner 1 'écoulement de l'air du réservoir vers le tube lorsque la boule est soulevée. D'autre part, la perte de charge créee par la vanne est réduite grace à la forme profilée de la boule et, par conséquent, le débit d'air instantané sera plus élevé que dans les dispositifs connus à diaphragme, toutes choses étant égales par ailleurs. Le dispositif de l'invention peut fonctionner dans toutes les positions sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un ressort de rappel ou un moyen équivalent, ce qui lui permet par ailleurs de fonctionner à des pressions plus basses que les dispositifs connus. Il est bien entendu que toutes les modifications qui peuvent être apportées au mode de réalisation décrit par l'emploi de moyens techniques équivalents entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande pour le nettoyage pneumatique des filtres comportant une vanne agencée dans un réservoir d'air comprimé et constitué par un clapet qui peut être appliqué sur l'extrémité d'un tube, qui pénètre dans le réservoir et qui est relié à des moyens d'injection, pour couper la communication entre le réservoir et lesdits moyens d'injection et qui peut en être écarté pour rétablir cette communication, caractérisé en ce que ledit clapet est constitué par une boule (2) montée avec jeu dans un cylindre (3) qui est disposé coaxialement audit tube (5), à l'écart de celui-ci, et dont 1 'extrémité la plus éloignée du tube comporte un siège annulaire (8) dont l'ouverture centrale (7) fait communiquer l'intérieur dudit cylindre avec une vanne pilote (1) qui permet de relier ledit cylindre soit a une source d'air comprimé, soit à l'atmosphère. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit cylindre (3) est monté flottant sur un support (lO) solidaire du réservoir (4) de façon à pouvoir se déplacer dans toute direction perpendiculaire à son axe. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit cylindre (3) comporte à son extrémité supérieure une collerette (9) reçue dans une gorge circulaire dudit support (10), le diamètre du fond de la gorge étant supérieur au diamètre de la collerette.