Brevet FR2784305A1 — publié le 20000414

Dispositif de séparation et de récupération des particules liquides contenues dans un effluent gazeux. Le domaine de l'invention est celui des dispositifs et installations pour le traitement des effluents gazeux. L'invention se rapporte plus précisément à un dispositif spécialement conçu pour débarasser un effluent gazeux des particules liquides qu'il contient. L'invention trouve son application pour le traitement de l'air provenant des locaux industriels dans lesquels on utilise de l'eau tels que notamment les cabines de peinture. L'objectif d'un tel dispositif est d'obtenir un flux d'air exempt de particules liquides permettant d'évacuer l'eau récupérée et d'éviter son réentraînement par l'air. De tels dispositifs de séparation et de récupération des particules liquides dans un effluent gazeux sont installés sur les gaines d'évacuation de ces effluents. On distingue les dispositifs traitant des flux latéraux, des dispositifs traitant des flux ascendants. La présente invention se rapporte à un dispositif destiné à traiter un effluent gazeux transitant selon un courant ascendant dans une gaine. Il existe dans l'état de la technique principalement deux types de technologies pour débarasser un effluent gazeux des particules liquides qu'il contient basées sur le principe de l'impaction. La première de ces techniques consiste à faire passer le flux d'air chargé en particules liquides dans un réseau de plaques parallèles incurvées disposées dans une gaine, le flux d'air se déplaçant horizontalement dans celles-ci. Les plaques utilisées présentent une forme de"S"propice à stopper les particules liquides contenues dans le courant gazeux. Afin de récupérer le liquide stoppé par ces plaques, ces dernières sont équipées de petites gouttières dans lesquelles l'eau retenue s'écoule par gravité. Une telle technique présente de nombreux inconvénients parmi lesquels on peut citer les suivants. En premier lieu, une telle solution ne permet de traiter que les flux d'air horizontaux et non les flux d'air ascendants. En effet, on comprendra que si l'on utilisait une telle technique avec un flux d'air ascendant, des gouttières ouvertes vers le bas seraient totalement inefficaces pour récupérer le liquide retenu par les plaques. En second lieu, les plaques utilisées doivent, pour tre efficaces, tre relativement proches les unes des autres. En pratique les plaques constituant de tels dispositifs sont situées de 2 à 3 cm les unes des autres. Or, les particules liquides contenues dans les effluents gazeux à traiter peuvent également contenir des particules collantes-c'est notamment le cas dans le traitement des effluents provenant des cabines de peinture-qui se déposent sur les plaques en mme temps que le liquide qui les contient. En conséquence, il est périodiquement nécessaire de nettoyer ces plaques. Or, l'architecture de plaques en"S", mentionnée ci-dessus, proches les unes des autres, rend l'entretien du dispositif difficile et long. Enfin, on notera que la vitesse moyenne de passage de l'effluent gazeux à traiter à travers cette plaque doit tre faible, en pratique inférieur à 4 mètres par seconde. II est donc nécessaire de mettre en oeuvre un nombre important de plaques réparties sur une surface frontale importante. Une autre technique de l'état de l'art permet de traiter les courants gazeux ascendants à travers au moins deux niveaux de plateaux installés perpendiculairement au sens d'écoulement du flux d'air et disposés en quinconce. Ces plateaux forment autant de plaques d'impaction permettant de stopper les particules de liquide. Toutefois, un tel dispositif montre également un certain nombre d'inconvénients. En premier lieu, le positionnement des plateaux en quinconce ne peut empcher l'établissement de chemins préférentiels d'écoulement du flux d'air le long desquels celui-ci ne rencontre pas de plateaux. La partie du flux suivant ces chemins préférentiels reste donc chargée en particules liquides et l'effluent sortant du dispositif est donc mal débarrassé des particules qu'il contenait à son entrée. Par ailleurs, les gouttes d'eau arrtées par les plateaux sont mal évacuées du fait que ceux-ci sont horizontaux. Ces particules liquides sont ensuite susceptibles d'tre réentraînées par le courant gazeux. On notera également qu'une telle solution technique nécessite la plupart du temps l'utilisation en aval du système décrit précédemment. Enfin, on notera que t'espace entre les plateaux est plus important que celui utilisé dans la technique précédemment décrite mais que le nombre de niveaux de plateaux mis en oeuvre est généralement supérieur à 2 ce qui implique que l'entretien d'un tel dispositif n'est pas facile. L'objectif de la présente invention est de proposer un dispositif pour la séparation et la récupération des particules liquides contenues dans un effluent gazeux ne présentant pas les inconvénients des deux dispositifs de l'état de la technique décrits ci-dessus. En particulier, un des objectifs de l'invention est de proposer un tel dispositif qui puisse tre utilisé pour traiter un courant ascendant d'effluent gazeux. Encore un autre objectif de la présente invention est de divulguer un tel dispositif qui assure une très bonne évacuation du liquide et limite le réentraînement des particules liquides dans le flux gazeux. Encore un autre objectif de la présente invention est de proposer un tel dispositif avec un accès facile qui rend son entretien aisé. Ces différents objectifs sont atteints grâce à l'invention qui concerne un dispositif de séparation et de récupération des particules liquides contenues dans un effluent gazeux transitant selon un courant ascendant dans une gaine, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens présentant au moins une ouverture formant diaphragme définissant une première section réduite de passage dudit effluent gazeux, au moins une paroi d'impaction installée au-dessus de ladite ouverture, montée légèrement inclinée par rapport à l'horizontale et sur laquelle lesdites particules de liquide vont s'impacter, ladite paroi d'impaction définissant une seconde section de passage dudit effluent gazeux décalée par rapport à ladite première section de passage, des moyens de récupération et d'évacuation du liquide provenant de ladite paroi d'impaction et au moins une sortie de l'effluent gazeux essentiellement débarassé de ses particules liquides. Contrairement aux dispositifs de l'art antérieur, la présente invention propose de ne mettre en oeuvre qu'une seule ouverture formant diaphragme suivie d'une seule plaque d'impaction. Une telle conception facilite grandement la réalisation de ce type de dispositif. Préférentiellement lesdits moyens formant diaphragme incluent une première paroi installée essentiellement perpendiculairement à l'axe longitudinal de ladite gaine. On notera toutefois que l'on pourra également envisager de prévoir des parois de la gaine formant un rétrécissement, et ne nécessitant donc pas l'utilisation d'une telle première paroi. On comprendra que pour le bon fonctionnement d'un tel dispositif, la paroi d'impaction doit tre inclinée pour permettre l'écoulement du liquide qu'elle retient vers les moyens de récupération et d'évacuation. Toutefois, selon une variante préférentielle, la première paroi est également légèrement inclinée. On notera que l'on entend dans la présente description les termes"légèrement inclinée"comme visant une inclinaison inférieure à 50 . Egalement selon une variante préférentielle, la paroi présentant l'ouverture formant diaphragme et la paroi d'impaction sont essentiellement montées parallèlement entre elles. Afin d'ajuster la vitesse de passage de l'effluent gazeux à travers la section de passage définie par l'ouverture formant diaphragme, le dispositif selon l'invention inclut avantageusement des moyens permettant de régler la taille de l'ouverture formant diaphragme définissant cette première section de passage. On pourra envisager de réaliser ces moyens sous différentes formes. Toutefois, pour une question de simplicité, ces moyens incluent une plaque de réglage montée coulissante parallèlement à ladite première paroi. Egalement selon une variante préférentielle de l'invention, la sortie de l'effluent gazeux est décalée verticalement par rapport à la seconde section de passage. Avantageusement, lesdits moyens d'évacuation et de récupération du liquide incluent au moins une goulotte montée à l'extrémité inférieure de ladite paroi d'impaction. Egalement avantageusement, lesdits moyens d'évacuation et de récupération du liquide incluent au moins une canalisation reliée à ladite goulotte. L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente, seront plus facilement compris grâce à la description qui va suivre d'un mode non limitatif de réalisation de celle-ci donné en référence à la figure unique qui représente une vue en perspective d'un tel mode de réalisation. En référence à cette figure unique, un effluent gazeux chargé en particules de liquide, symbolisé par la flèche grisée 1 s'écoule dans une gaine 2 qui, dans le cas du présent mode de réalisation, est de section rectangulaire mais qui pourra présenter une autre forme de section dans d'autres modes de réalisation. Le dispositif selon l'invention comprend une première paroi 3 disposée essentiellement transversalement à l'axe longitudinal de la gaine 2 et présentant une ouverture formant diaphragme définissant une section réduite 5 de passage de l'effluent gazeux. Cette paroi 3 est doublée d'une plaque coulissante 4 permettant de réduire la taille de l'ouverture formant diaphragme. En actionnant la plaque 4, il est ainsi possible de jouer sur la vitesse de passage de l'effluent gazeux à travers la section de passage 5. On notera que la plaque 3 est montée légèrement inclinée par rapport à l'horizontal. Le dispositif représenté comprend également une plaque d'impaction 6 installée au dessus de la plaque 3 de façon à venir en regard de l'ouverture formant diaphragme. Cette plaque d'impaction, que rencontre inévitablement l'effluent gazeux chargé en particules liquides ayant transité par la section de passage 5, est montée légèrement inclinée et définit une seconde section de passage 14. A l'extrémité la plus basse de cette plaque d'impaction 6 sont prévues une goulotte 8 constituée par une plaque essentiellement horizontale 10 et une plaque essentiellement verticale 11 reliées à une canalisation d'évacuation 12. Enfin, on notera que le dispositif inclut également une sortie 15 supérieure de l'effluent gazeux qui est prévue décalée par rapport à la seconde section 14 de passage de l'effluent. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. L'effluent gazeux chargé de particules arrive dans la partie inférieure de la gaine 2 selon un flux ascendant. Il transite ensuite par la section de passage 5 qui présente une taille réduite par rapport à la section de la gaine elle-mme. Cette diminution de section entraîne une augmentation de la vitesse de l'effluent gazeux qui vient percuter la plaque d'impaction 6. Cette plaque d'impaction oblige le flux d'effluent gazeux à changer brutalement de direction. Sous l'effet de l'inertie, les particules de liquide qu'il contient s'impactent sur la plaque d'impaction 6 pour former un film liquide symbolisé par la flèche 7 sur la figure. La plaque d'impaction 6 étant inclinée, le film de liquide formé sur celle-ci se dirige sous l'effet de la gravité vers la goulotte 8. Cet écoulement est favorisé par le flux gazeux qui accélère celui-ci puisqu'il se déplace également en direction de la gouttière 8. L'eau recueillie dans la gouttière 8 est évacuée par la canalisation 12 vers une sortie de liquide 13 de l'installation. La goulotte 8 présente est positionnée de façon telle qu'elle permet de détourner les lignes de courant du flux gazeux tout en permettant au liquide de ne pas tre réentraîner par celui-ci. L'effluent gazeux transite ensuite par la seconde section de passage à une vitesse déterminée, puis quitte le dispositif 2 selon l'invention par la sortie 15. Afin de bloquer les dernières particules de liquide contenues dans le flux gazeux, cette sortie est avantageusement décalée par rapport à la section de passage 14. Dans ce but on notera que la plaque 3 forme un coude 9 au niveau de laquelle la canalisation 12 est interrompue, ce qui permet de récupérer les dernières gouttes bloquées par la paroi supérieure 16 du dispositif. Le mode de réalisation de l'invention ainsi décrit n'a pas pour objectif de réduire la portée de celle-ci, en conséquence il pourra y tre apporté de nombreuses modifications sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Dispositif de séparation et de récupération des particules liquides contenues dans un effluent gazeux transitant selon un courant ascendant dans une gaine, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens présentant au moins une ouverture formant diaphragme définissant une première section réduite de passage (5) dudit effluent gazeux, au moins une paroi d'impaction (6) installée au-dessus de ladite ouverture, montée légèrement inclinée par rapport à l'horizontale et sur laquelle lesdites particules de liquide vont s'impacter, ladite paroi d'impaction (6) définissant une seconde section de passage (14) dudit effluent gazeux décalée par rapport à ladite première section de passage (5), des moyens de récupération et d'évacuation (8,12) du liquide provenant de ladite paroi d'impaction et au moins une sortie (15) de l'effluent gazeux essentiellement débarassé de ses particules liquides. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens formant diaphragme incluent une première paroi (3) installée essentiellement perpendiculairement à l'axe longitudinal de ladite gaine. 3. Dispositif selon l'une des revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ladite première paroi (3) est inclinée selon un degré d'inclinaison inférieur à 50 . 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que ladite première paroi (3) et ladite paroi d'impaction (6) sont essentiellement parallèles. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il inclut des moyens permettant de régler la taille de ladite ouverture formant diaphragme définissant ladite première section de passage (5). 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4 et selon la revendication 5 caractérisé en ce que lesdits moyens permettant de régler la taille de ladite ouverture formant diaphragme incluent une plaque de réglage (4) montée coulissante parallèlement à ladite première paroi (3). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que ladite sortie (15) de l'effluent gazeux est décalée verticalement par à ladite seconde section de passage (14). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que lesdits moyens d'évacuation et de récupération du liquide incluent au moins une goulotte (8) montée à l'extrémité inférieure de ladite paroi d'impaction (6). 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que lesdits moyens d'évacuation et de récupération du liquide incluent au moins une canalisation (12) reliée à ladite goulotte (8). 10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que ladite première paroi (3) présente une rigole au niveau de laquelle ladite canalisation (12) est interrompue.