Brevet FR2677265A1 — publié le 19921211

"Filtre à crépine fixe" La présente invention concerne d'une manière générale les filtres du genre comportant, disposée dans un corps à entrée latérale et sortie axiale, une crépine cylindrique fixe de contour transversal circulaire, avec la paroi latérale du corps qui, globalement en colimaçon, s'étend en tout point globalement en oblique par rapport à la crépine, en se rapprochant continûment de celle-ci de l'entrée vers un volume de recueil auquel est reliée une conduite d'évacuation. Les filtres à crépine fixe de ce genre trouvent notamment leur application dans le traitement d'eaux industrielles, pour en retirer d'éventuels débris et détritus. L'un d'eux se trouve par exemple décrit dans le brevet français qui, déposé le 22 Juin 1976 sous le No 76 18883, a été publié sous le No 2.355.544. Du fait que l'entrée de leur corps est établie latéralement, en s'étendant en pratique plus ou moins en oblique, le flux entrant à traiter circule circulairement autour de la crépine. Conjointement, du fait de l'obliquité de la paroi latérale de ce corps par rapport à la crépine, le vecteur de vitesse de ce flux dans le volume annulaire correspondant est lui-même oblique par rapport à la crépine, et il en résulte que ce vecteur de vitesse présente, d'une part, une composante tangentielle, assurant la circulation effective du flux autour de la crépine, et ainsi le cheminement vers le volume de recueil des débris ou détritus que véhicule ce flux, et, d'autre part, une composante radiale, assurant la traversée de la crépine par ce flux. Autrement dit, grâce à cette obliquité, le flux traité se trouve guidé au mieux tout au long de la crépine, en se répartissant au mieux le long de celle-ci pour sa traversée. Les filtres à crépine fixe ainsi constitués donnent usuellement satisfaction, notamment lorsque les débris ou détritus à arrêter sont des débris ou détritus tridimensionnels de petites ou moyennes dimensions, tels que, par exemple, les moules, les poissons, les graviers, les brindilles et les grosses algues susceptibles d'être arrêtés par une surface de filtration dont les mailles ont des dimensions comprises entre 10 et 3 mm. Leur domaine d'application est donc usuellement celui de filtres finisseurs, intervenant, avec une faible charge de débris ou détritus, et, donc, une faible surface de filtration, en aval d'un filtre plus traditionnel. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant avantageusement d'étendre ce domaine d'utilisation. De manière plus précise, elle a pour objet un filtre à crépine fixe du genre concerné caractérisé en ce que, dans la crépine, intervient, suivant une génératrice, au moins une rampe de lavage montée librement rotative autour de l'axe de l'ensemble. Il s'avère, en effet, que, du fait même de la composante tangentielle du vecteur de vitesse du flux traité, cette rampe de lavage se trouve systématiquement sollicitée en rotation par simple effet hydrodynamique. Préférentiellement, cependant, pour favoriser cette rotation, il lui est associé au moins une ailette qui en est solidaire. Quoi qu'il en soit, et sans qu'interviennent de quelconques moyens mécaniques pour son entraînement en rotation, la rampe de lavage mise en oeuvre suivant l'invention balaye systématiquement, et cycliquement, l'ensemble de la crépine, avec une vitesse de rotation qui est de l'ordre de celle du flux traité. A chaque tour, tout débris ou détritus arrêté par la crépine est repoussé par l'eau de lavage, et, ainsi dûment écarté de cette crépine, il est en quelque sorte remis en suspension dans le flux entrant. La rampe de lavage tournant à une vitesse qui est sensiblement du même ordre que celle du flux entrant, et accompagnant donc en quelque sorte celui-ci, toute redéposition d'un tel débris ou détritus sur la crépine est virtuellement empêchée, jusqu'à ce que ce débris ou détritus atteigne le volume de recueil prévu à cet effet. Les essais montrent, et l'expérience confirme, qu'il en est ainsi aussi bien pour les débris ou détritus tridimensionnels de petites et moyennes dimensions que pour les débris ou détritus qui, tels les filaments ou les feuilles, sont bi ou tridimensionnels et qui, par incrustation dans les mailles de la surface de filtration, viennent, sans autre, limiter par feutrage progressif la surface de passage offerte par celle-ci. Dès lors, il est avantageusement possible de donner si désiré à ces mailles des dimensions plus faibles, inférieures par exemple à 3 mm. De même, il est avantageusement possible d'accroître si désiré la surface de filtration, en augmentant par exemple le diamètre de la crépine, qui, ainsi, peut, si désiré, être supérieur à celui de l'entrée du corps. En effet, compte tenu du lavage pratiqué, le filtre à crépine fixe suivant l'invention se satisfait avantageusement de charges de débris ou détritus plus élevées. Enfin, grâce à l'efficacité de ce lavage, il est avantageusement possible, avec le filtre suivant l'invention, de faire face, sans saturation, à des arrivées très importantes de débris ou détritus. En bref, grâce à la rotation imprimée au flux entrant et à celle qui en est déduite au même rythme pour la rampe de lavage mise en oeuvre, le filtre à crépine fixe suivant l'invention conjugue harmonieusement les avantages des filtres à crépine fixe du genre en cause avec ceux des filtres à rampe de lavage interne tournante. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un filtre suivant l'invention, suivant la ligne I-I de la figure 2 la figure 2 en est une vue en coupe axiale, suivant la ligne Il-Il de la figure 1. Sur ces figures, on reconnaît un filtre à crépine fixe du type de celui faisant l'objet du brevet français No 76 18883. Ce filtre comporte, disposée dans un corps 10 à entrée 11 latérale et sortie 12 axiale, une crépine cylindrique 14, qui est fixe, et dont le contour transversal est circulaire. Soit A l'axe de cette crépine 14, tel que représenté par sa trace sur la figure 1 et schématisé en traits interrompus sur la figure 2. Cet axe A constitue globalement l'axe de l'ensemble. Tel que décrit dans le brevet français No 76 18883, la paroi latérale 15 du corps 10 est globalement en colimaçon. Autrement dit, elle s'étend en tout point globalement en oblique par rapport à la crépine 14, en se rapprochant continûment de celle-ci de l'entrée 11 vers un volume de recueil 16 auquel est reliée une conduite d'évacuation 17 dûment contrôlée par une vanne 18. En pratique, ce volume de recueil 16 est contigu à l'entrée 11, à l'extrémité aval de l'espace annulaire 19 qui, à compter de l'entrée 11, s'étend autour de la crépine 14, entre celle-ci et la paroi latérale 15 du corps 10. En pratique, également, l'entrée 11 s'étend suivant une génératrice de la paroi latérale 15 du corps 10, et, à son extrémité, elle est équipée d'une bride 20 de contour circulaire. Elle est donc conformée de manière à assurer le raccordement d'une section transversale quadrangulaire à une section transversale circulaire. En outre initialement radiale à compter de la bride 20, elle s'infléchit ensuite en oblique, pour se raccorder tangentiellement à l'espace annulaire 19. Quant à la sortie 12, qui est elle aussi équipée d'une bride 22 à son extrémité, elle est de section transversale circulaire sur toute sa longueur et elle s'étend de manière rectiligne, suivant l'axe A de l'ensemble. Enfin, le volume de recueil 16 s'étend, comme l'entrée 11, suivant une génératrice de la paroi latérale 15 du corps 10. Suivant l'invention, dans la crépine 14, intervient, suivant une génératrice de cette crépine 14, au moins une rampe de lavage 24 montée librement rotative autour de l'axe A de l'ensemble. Cette rampe de lavage 24, qui s'étend à distance de la crépine 14, porte, de place en place, des ajutages 25. Il s'agit, en pratique, d'ajutages aplatis en "queue de carpe", parallèlement à la génératrice de la crépine 14 suivant laquelle ils s'étendent. En pratique, également, et tel que représenté, deux rampes de lavage 24 identiques sont prévues, en positions diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre. Elles s'étendent en chandelier à compter d'un moyeu 26 commun, par lequel elles sont montées rotatives sur un arbre creux 28 assurant leur alimentation. Cet arbre creux 28, qui est porté par un flasque 29 doublant en épaisseur la paroi transversale correspondante du corps 10, en étant assujetti à celle-ci, définit une chambre 30, qui, par une conduite 31, est reliée au refoulement d'une pompe 32 dont l'aspiration est reliée, par une conduite 33, au volume interne de la crépine 14, et à laquelle sont raccordées, sous le contrôle de joints tournants 34, des conduites radiales 35 assurant, à leur pied, la desserte des rampes de lavage 24. Préférentiellement, et tel que représenté, pour favoriser l'entraînement en rotation des rampes de lavage 24, il est associé, à chacune de celles-ci, au moins une ailette 36 qui en est solidaire. Dans la forme de réalisation représentée, cette ailette 36 s'étend radialement, parallèlement à l'axe A de l'ensemble, entre, d'une part, la conduite radiale 35 correspondante, et, d'autre part, une entretoise 37 reliant diamétralement l'une à l'autre les rampes de lavage 24 à proximité de leur extrémité libre. En pratique, les ailettes 36, ainsi mises en oeuvre sont de simples plats de contour globalement quadrangulaire, et elles s'étendent à distance des rampes de lavage 24, entre celles-ci et l'axe A de l'ensemble. Dans la forme de réalisation représentée, la crépine 14 a un diamètre supérieur à celui de la sortie 12 du corps 10, et la paroi latérale 15 de celui-ci est elle aussi de contour transversal circulaire, en étant simplement excentrée par rapport à l'axe A de l'ensemble. Suivant des dispositions, qui, connues par elles-mêmes, et ne relevant pas de la présente invention, ne seront pas décrites en détail ici, la surface de filtration formant la crépine 14 peut par exemple être constituée par des barreaux qui, parallèles à l'axe A de l'ensemble, sont espacés les uns des autres et sont de place en place reliés transversalement les uns aux autres par des entretoises annulaires, en définissant des mailles avec celles-ci. Quoi qu'il en soit, et du fait, comme indiqué précédemment, de l'action conjuguée de la rotation du flux entrant autour de la crépine 14, d'une part, suivant la flèche F1 de la figure 1, et du lavage assuré à une vitesse de rotation du même ordre par les rampes de lavage 24 entraînées suivant la flèche F2 par ce flux, d'autre part, les éventuels débris ou détritus 40, qui, tel que schématisé à la figure 1, sont véhiculés par le flux à traiter, sont quasi systématiquement empêchés de se déposer sur la crépine 14 quelles que soient leurs dimensions, et se trouvent entraînés par le flux vers le volume de recueil 16, ou ils s'accumulent. Il suffit d'ouvrir périodiquement la vanne 18 pour en assurer l'évacuation. Les chasses correspondantes peuvent par exemple être commandées par une horloge. Quoi qu'il en soit, et ainsi qu'on le notera, la section de passage offerte à ces débris ou détritus 40 jusqu'au volume de recueil 16 est avantageusement relativement importante, et il suffit d'en faire de même pour la conduite d'évacuation 17 et la vanne 18 pour que le filtre suivant l'invention puisse convenir au traitement de flux entraînant des débris ou détritus de petites ou moyennes dimensions qu'à celui de flux entraînant des débris ou détritus de grandes dimensions. Corollairement, le flux entrant traverse radialement la crépine 14 tout au long de celle-ci, et le flux dès lors traité par cette crépine 14 en ressort axialement par la sortie 12. Bien entendu la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. En particulier, la réalisation de la surface de filtration constituant la crépine peut être différente de celle plus particulièrement indiquée. En outre, si, tel que représenté, le filtre suivant l'invention est supposé être horizontal, il n'en est pas toujours nécessairement ainsi. Enfin si, pour accroître la surface, la crépine est allongée suivant un axe, il est possible, sans sortir du cadre de la présente invention, de fractionner de manière connue en soi en deux ou plusieurs compartiments suivant sa longueur l'espace annulaire qu'elle délimite avec la paroi latérale du corps, avec, pour chaque compartiment, un volume de recueil et une conduite d'évacuation. Pour les différents compartiments ainsi formés les chasses de débris ou détritus peuvent être simultanées ou séquentielles. Dans ce dernier cas, le débit de chasse instantané se trouve réduit d'autant. REVENDICATIONS 1. Filtre du genre comportant, disposée dans un corps (10) à entrée latérale (11) et sortie axiale (12), une crépine cylindrique fixe (14) de contour transversal circulaire avec la paroi latérale (15) dudit corps (10) qui, globalement en colimaçon, s'étend en tout point, globalement en oblique par rapport à la crépine (14), en se rapprochant continûment de celle-ci de l'entrée (11) vers un volume de recueil (16) auquel est reliée une conduite d'évacuation (17), caractérisé en ce que, dans la crépine (14), intervient, suivant une génératrice, au moins une rampe de lavage (24) montée librement rotative autour de l'axe (A) de l'ensemble. 2. Filtre suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour favoriser l'entraînement en rotation de la rampe de lavage (24), il est associé à celle-ci au moins une ailette (36) qui en est solidaire. 3. Filtre suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite ailette (36) s'étend radialement, parallèlement à l'axe (A) de l'ensemble. 4. Filtre suivant l'une quelconque des revendications 2, 3, caractérisé en ce que ladite ailette (36) s'étend à distance de la rampe de lavage (24), entre celle-ci et l'axe (A) de l'ensemble. 5. Filtre suivant l'une quelconque des revendications 3,4, caractérisé en ce que, deux rampes de lavage (24) étant prévues en positions diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre, les ailettes (36) correspondantes s'étendent entre, d'une part, des conduites radiales (35) assurant la desserte desdites rampes de lavage (24), et, d'autre part, une entretoise (37) reliant diamétralement l'une à l'autre celles-ci. 6. Filtre suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la crépine (14) a un diamètre supérieur à celui de la sortie (11) du corps (10). 7. Filtre suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la paroi latérale (15) du corps (10) est de contour transversal circulaire et elle est simplement excentrée par rapport à l'axe (A) de l'ensemble.