Brevet FR2709675A1 — publié le 19950317

"MANCHE DE FILTRAGE DE GAZ EMPOUSSIERE. POUR FILTRE A MANCHES" L'invention se rapporte à une manche de filtrage de gaz empoussiéré, destinée à l'équipement des filtres à manches utilisés pour la filtration de l'air rejeté vers l'extérieur, afin de ne pas polluer l'environnement, et l'assainissement de locaux industriels et/ou commerciaux, afin d'améliorer les conditions de travail du personnel ainsi que la productivité et les performances de machines générant des poussières, mais sensibles à leur présence dans l'air environnant, pour procurer ainsi un environnement de qualité au personnel et aux machines. Les filtres à manches connus à cet effet comprennent, généralement, un capot d'arrivée de gaz empoussiéré, en général de l'air, un filtre proprement dit, un capot de gaz dépoussiéré, un dispositif de décolmatage ainsi qu'un dispositif d'évacuation des poussières filtrées. Le capot d'arrivée de gaz empoussiéré, dont l'empla- cement et la forme peuvent être adaptés à toutes les configurations, peut être de forme parallèlépipédique, et disposé au dessus du filtre proprement dit si ce dernier comporte des manches de filtration horizontales. Le filtre proprement dit comporte une enceinte, aménagée en caisson étanche, contenant une batterie de manches de filtrage tubulaires, par exemple de section sensiblement cylindrique ou ovale, à paroi filtrante, s'étendant parallèlement entre elles et disposées soit verticalement, soit horizontalement, entre une plaque à trous et, selon une réalisation particulière de l'état de la technique, des plaques et/ou tiges de support et des tiges ondulées de positionnement voisines du fond du caisson, du côté opposé à la plaque à trous. L'air empoussiéré pénètre dans le caisson en provenance du capot d'arrivée, puis est aspiré à l'intérieur des manches constituées d'un média filtrant souple, perméable à l'air (en général un feutre aiguilleté), sur lequel se déposent les poussières de diamètre supérieur à 0,5 ,um, voire même 0,1 pm. Les poussières arrêtées sur la surface latérale externe des manches sont ensuite chassées des manches par une opération de décolmatage brièvement décrite ci-dessous. Le capot de gaz dépoussiéré, se raccordant à une conduite de recirculation du gaz, est en général de forme parallèlépipédique et accolé au caisson du filtre, en regard de la plaque à trous, pour collecter le gaz propre sortant des manches de filtrage par leurs ouvertures d'extrémité retenue chacune avec étanchéité, par exemple par un bourrelet d'extrémité, dans un trou respectif de la plaque à trous. Le capot de gaz dépoussiéré est muni de portes d'accès à la plaque à trous, pour les opérations de maintenance et d'entretien sur les manches de filtrage. Le dispositif de décolmatage peut comporter des rampes fixes, en face de chaque rangée de manches, et en regard de la plaque à trous, chaque rampe étant une rampe de soufflage d'un gaz (tel que de l'air) comprimé ou pulsé, munie de buses permettant d'injecter du gaz, à contre courant dans les manches par leurs ouvertures débouchant dans les trous de la plaque à trous. Le décolmatage se produit essentiellement par effet de gonflement, dû à du gaz (de l'air) induit entraîné par le gaz (l'air) injecté. En variante, l'installation de décolmatage est un équipage mobile monté sur un chariot se translatant horizontalement devant la plaque à trous, et transportant soit un ventilateur, soit un réservoir de gaz (de l'air) comprimé ainsi qu'au moins une rampe à buses d'injection d'air pulsé ou de gaz comprimé à contre courant dans les manches de filtrage. L'installation de décolmatage se déplace pas à pas pour décolmater individuellement chaque rangée de manches, suivant une séquence automatique programmée. Dans les deux types d'installation, le décolmatage est assuré par un flux à contre courant. Le dispositif d'évacuation des poussières comprend une trémie à la base du caisson du filtre, pour collecter les poussières qui tombent des manches de filtrage, la base de la trémie s'ouvrant, avec étanchéité vis-à-vis de l'extérieur du filtre, sur un transporteur d'évacuation des poussières, par exemple à vis sans fin. Le média filtrant tubulaire de chaque manche est supporté, entre la plaque à trous et les moyens de support et de positionnement voisins du fond du caisson, par une armature constituée d'un mannequin grillagé, par exemple en fils métalliques longitudinaux et transversaux soudés. Ces supports grillagés ont une forme spéciale, avec une section transversale allongée et orientée verticalement, et peuvent présenter un toit à deux pans inclinés se prolongeant vers le bas par des parois latérales ondulées. Ces mannequins grillagés, sur lesquels les manches de filtrage tubulaires de section transversale sensiblement ovale à grand axe vertical sont emmanchées, non seulement supportent les médias filtrants en service, en préservant une faible déformation mécanique de ces médias, pour garder intactes leurs qualités de rétention des fines poussières, et en évitant que des manches froissées ne viennent en contact avec des manches voisines, mais facilitent également la mise en place des manches dans la plaque à trous et sur les moyens de support et positionnement voisins du fond, ainsi que le retrait des manches. Celles-ci, grâce aux mannequins qu'elles entourent, conservent une section centrale d'écoulement non nulle, malgré la pression du gaz empoussiéré qui tend à resserrer chaque manche sur elle-même, et la partie supérieure en forme de toit des manches facilite la chute des poussières vers la trémie collectrice, dans le cas de manches horizontales. Ces manches tubulaires à paroi filtrante connues présentent cependant de nombreux inconvénients, lorsqu'elles ont la structure suivante L'extrémité de chaque manche, du côté opposé à son ouverture retenue dans un trou de la plaque à trous, est fermée par un fond cousu. Le fil de couture doit donc être choisi en fonction de l'agressivité chimique du gaz à dépoussiérer, laquelle agressivité chimique peut varier d'une installation à l'autre. La pose d'un fond cousu est un travail délicat, nécessitant une intervention manuelle ou mécanique coûteuse. Le fond cousu est également une zone à risque de fuite, car les trous de passage des fils de couture sont d'une taille supérieure à celle de poussières à arrêter, de sorte que tous les trous de couture doivent être rebouchés avec un produit spécial, si l'on veut garantir une certaine qualité du gaz dépoussiéré. En cas de fuite dans une manche (par exemple au niveau d'une déchirure du média filtrant sur une extrémité d'un fil métallique de son mannequin grillagé), la manche percée se gonfle et se remplit de gaz empoussiéré. Comme les manches de filtrage sont disposées à proximité immédiate les unes des autres, une manche percée et gonflée ne peut être retirée sans démonter également plusieurs manches adjacentes, ce qui conduit à boucher la manche percée au niveau de son ouverture dans la plaque à trous, avec un tampon d'obturation, en attendant un arrêt planifié pour remplacer les manches percées. Le remplacement d'une manche du type ci-dessus est une opération délicate, car il faut, le cas échéant, intervenir au niveau du bourrelet d'étanchéité et de retenue sur la plaque à trous, et surtout guider avec précision la manche de remplacement, à sa mise en place, pour que son fond et l'extrémité correspondante du mannequin grillagé viennent se placer convenablement, par exemple dans l'ondulation correspondante de la tige ondulée des moyens de support et de positionnement voisins du fond du caisson. Compte tenu de la grande longueur des manches, jusqu'à 2,8 m, pour une largeur de 50 mm et une hauteur variant entre 150 et 250 mm, on comprend que l'opérateur puisse facilement disposer le fond d'une manche dans une ondulation voisine de celle devant la recevoir, et que cette erreur de positionne ment, qui se reporte de manche à manche jusqu'en fin de rangée, puisse n'être perçue que tardivement, ce qui oblige à des manipulations délicates, longues et répétées. De plus, la fabrication industrielle des manches impose deux à trois longueurs standards de celles-ci, pour limiter leur coût de réalisation. La production des manches de filtrage doit être effectuée en usine avant leur montage et, en cas de chantier de rénovation ou de changement de manche sur une installation existante, il est impossible de s'adapter sur le site à la longueur des manches de l'installation existante. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients des manches de filtrage connues, et de proposer des manches de structure simple, de réalisation économique, faciles à mettre en place et à retirer, et utilisables en garantissant l'intégrité du média filtrant, sans qu'il soit nécessaire de rapporter un fond cousu. A cet effet, l'invention propose une manche de filtrage de gaz empoussiéré, pour filtre à manches comprenant plusieurs manches s'étendant dans une enceinte entre une plaque à trous de l'enceinte et des moyens de support et positionnement voisins du fond de l'enceinte, et disposées sensiblement transversalement à un courant de gaz empoussiéré pénétrant dans l'enceinte, chaque manche tubulaire comportant une paroi de filtration souple, perméable au gaz mais retenant des poussières transportées par le gaz qui pénètre dans la manche et s'écoule dépoussiéré dans celle-ci jusqu'à une ouverture d'extrémité de la paroi qui débouche dans un trou de la plaque à trous, et qui se caractérise en ce qu'elle est constituée d'un tube en U et est montée dans l'enceinte de sorte qu'elle présente deux branches tubulaires de filtration, sensiblement parallèles et reliées l'une à l'autre par une base disposée vers le fond de l'enceinte. Le tube en U de la manche de filtrage est avantageusement coupé à la longueur voulue dans un tube continu, sans bourrelet, puis plié en U à la forme voulue. La coupe à longueur et le pliage en U peuvent être effectués aussi bien en usine que sur chantier. La structure de tube en U ainsi donnée à la manche de filtrage est moins coûteuse que les réalisations connues, et sans fond cousu, à l'origine de nombreux inconvénients. Le tube, dans lequel la manche est découpée, peut être de section quelconque, et de préférence sensiblement ovale, comme les manches actuellement utilisées, ou à la rigueur de section circulaire. Pour faciliter la mise en place et le retrait des manches en U, et pour permettre le positionnement sans risque d'erreur de la base du U sur les moyens de support et de positionnement du fond de l'enceinte, les ouvertures d'extrémité des deux branches tubulaires de filtration de chaque manche en U débouchent côte à côte dans un même trou de la plaque à trous. I1 en résulte avantageusement que la plaque à trous doit être munie de trous d'une section supérieure à celle des trous des plaques connues, et par exemple avoir une largeur de 130 mm, au lieu de 50 mm, pour une hauteur inchangée de 150 à 250 mm. I1 en résulte une meilleure accessibilité à la mise en place comme au retrait des manches. Avantageusement, chaque manche en U est montée dans l'enceinte de sorte que sa base soit suffisamment resserrée pour former un joint relativement étanche au gaz entre les deux branches tubulaires de filtration. De plus, chaque manche en U peut être supportée entre la plaque à trous et les moyens de support et de positionnement du fond de l'enceinte par une armature constituée de deux mannequins ajourés introduits chacun dans l'une respectivement des deux branches tubulaires de filtration, chaque mannequin pouvant être du type connu, c'est-à-dire grillagé et réalisé par exemple en fils métalliques soudés. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention résultent de la description donnée ci-dessous, à titre non limitatif, d'un exemple de réalisation décrit en référence aux dessins sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement, en partie en plan et en partie en coupe horizontale, une manche de filtrage en U disposée dans un caisson de filtre, et - la figure 2 représente partiellement en élévation frontale la plaque à trous dans l'un des trous de laquelle les deux branches tubulaires de filtration d'une manche en U apparaissent côte à côte. Sur les figures 1 et 2, on a représenté schématiquement, sans tenir compte de l'échelle ni des proportions, une plaque à trous 1 verticale, qui est percée d'un grand nombre de trous régulièrement répartis en rangées verticales et horizontales, tels que le trou 2, sensiblement de forme rectangulaire à partie supérieure trapézoïdale, d'une largeur d'environ 130 mm et d'une hauteur de 150 à 400 mm. Sur la figure 1, on a représenté le fond vertical 3, qui est parallèle à la plaque 1 et opposé à cette dernière dans l'enceinte parallèlépipédique conformée en caisson de filtre. Une manche de filtrage 4, constituée d'un tube en U, est montée dans le caisson de filtre. Cette manche 4 est un tronçon tubulaire, de section transversale sensiblement ovale, en un média filtrant souple apte à dépoussiérer de l'air ou tout autre gaz, et qui a été simplement coupé à la longueur voulue dans un rouleau de grande longueur d'un tube continu sans bourrelet ni, éventuellement, couture de ce média filtrant. Le tronçon découpé est directement utilisable, et présente une meilleure résistance mécanique et chimique que les manches de filtrage de l'état de la technique, du fait de l'absence de zone à risque ou affaiblie. De plus, le tronçon est découpé à la longueur nécessaire pour s'adapter sans aucune difficulté à n'importe quelle dimension disponible entre la plaque à trous 1 et le fond 3 du caisson de filtre. A partir du tronçon tubulaire découpé à la longueur voulue, en usine ou sur chantier, il suffit de plier le tronçon en U pour obtenir une manche 4 utilisable, qui présente deux branches tubulaires de filtration 5, sensiblement parallèles et de même longueur, et reliées l'une à l'autre par une base 6. Les extrémités libres 7 des deux branches de filtration 5 sont engagées dans un même trou 2, et retroussées chacune sur elle-même en 8 pour être retenues de manière étanche sur une coiffe (non représentée) de liaison mécanique à la plaque 1 et d'obturation du trou 2 autour des extrémités 7. Ainsi, les ouvertures d'extrémité 9 des deux branches de filtration 5 d'une même manche 4 débouchent sensiblement côte à côte dans un même trou 2 de la plaque 1. Le gaz (par exemple de l'air) circule selon les flèches sur la figure 1 : pénétrant à l'état empoussiéré dans le caisson, entre la plaque 1 et le fond 3, il traverse la paroi filtrante souple de la manche 4 en déposant les poussières transportées sur la face externe de cette manche 4, puis il s'écoule dépoussiéré en direction axiale dans les deux branches 5 et sort par les ouvertures 9 dans un capôt collecteur de gaz propre (non représenté). En cas de percement de sa paroi, la manche 4 se gonfle et se remplit de gaz empoussiéré. Il suffit alors de retirer une manche 4 adjacente par le trou 2 correspondant, pour accéder à la manche 4 gonflée entre la plaque 1 et le fond 3, et la déchirer, ce qui permet de l'extraire sans difficulté par son trou 2. La taille des trous 2 permet d'effectuer ces opérations sous contrôle visuel de l'opérateur. Après remplacement de la manche défectueuse et remise en place de la manche 4 adjacente, l'efficacité du filtre est rétablie. Ceci est obtenu par des opérations rapides et simples, ne nécessitant pas l'intervention d'un personnel spécialisé, et il n'est pas nécessaire d'obturer les ouvertures 9. Toutefois, de préférence, la base 6 de la manche en U 4 est resserrée sur elle-même, par tout moyen mécanique approprié (non représenté), pouvant simultanément contribuer au support et au positionnement de la manche en U 4 par sa base 6 sur le fond 3. La base 6 resserrée forme alors un joint suffisamment étanche au gaz entre les deux branches de filtration tubulaire 5, pour empêcher que le gonflage d'une branche 5 par de l'air empoussiéré, suite à son percement, ne se communique à l'autre branche 5. I1 est alors possible et aisé de boucher temporairement l'ouverture 9 de la branche 5 gonflée, pour ne pas avoir à retirer la manche en U 4 correspondante, dont l'autre branche de filtration 5 reste efficace au filtrage. La manche en U 4 est supportée entre la plaque 1 et le fond 3 par une armature ajourée, servant également à la mise en place et au retrait par passage dans le trou 2. Cette armature peut être simplement constituée de deux mannequins grillagés, de structure et de forme connues, qui sont chacun emmanchés dans l'une respectivement des branches tubulaires 5, les deux mannequins pouvant être déplacés conjointement par une canne ou tige centrale, se fixant rigidement mais de manière amovible à chaque mannequin, pour la mise en place et le retrait. La manche en U 4 ainsi réalisée est très économique et d'une mise en oeuvre très simple. REVENDICATIONS 1. Manche (4) de filtrage de gaz empoussiéré, pour filtre à manches comprenant plusieurs manches (4) s'étendant dans une enceinte entre une plaque (1) à trous (2) de l'enceinte et des moyens de support et positionnement voisins du fond (3) de l'enceinte, et disposées sensiblement transversalement à un courant de gaz empoussiéré pénétrant dans l'enceinte, chaque manche (4) tubulaire comportant une paroi de filtration souple, perméable au gaz mais retenant des poussières transportées par le gaz qui pénètre dans la manche et s'écoule dépoussiéré dans celle-ci jusqu'à une ouverture (9) d'extrémité de la paroi qui débouche dans un trou (2) de la plaque (1) à trous, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un tube en U et est montée dans l'enceinte de sorte qu'elle présente deux branches tubulaires de filtration (5), sensiblement parallèles et reliées l'une à l'autre par une base (6) disposée vers le fond (3) de l'enceinte. 2. Manche de filtrage selon la revendication 1, caractérisée en ce que son tube en U (4) est coupé à la longueur voulue dans un tube continu, sans bourrelet, puis plié en U à la forme voulue. 3. Manche de filtrage selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est découpée dans un tube de section transversale sensiblement ovale ou circulaire. 4. Manche de filtrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les ouvertures (9) d'extrémité de ses deux branches tubulaires de filtration (5) débouchent côte à côte dans un même trou (2) de la plaque à trous (1). 5. Manche de filtrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que sa base (6) est suffisamment resserrée pour former un joint relativement étanche au gaz entre les deux branches tubulaires de filtration (5). 6. Manche de filtrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est supportée entre ladite plaque à trous (1) et lesdits moyens de support et de positionnement voisins du fond (3) de l'enceinte par une armature constituée de deux mannequins ajourés introduits chacun dans l'une respectivement des deux branches tubulaires de filtration (5).