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Perfectionnements apportés aux épurateurs d'air ou d'autres gaz,
La présente invention est relative à des épura- teurs d'air ou d'autres fluides gazeux -(désignés brièvement ci-après par "air")- en vue de les débarrasser des petites par- ticules en suspension dans ces fluides. Il n'est pas très dif- ficile d'effectuer cette épuration avec un rendement accepta- ble quand la masse ou l'étendue superficielle des particules est suffisamment grande, quand la présence de particules très petites peut être tolérée, comme c'est généralement le cas, ou quand la vitesse d'écoulement du fluide à travers l'épurateur peut être faible.
Par contre, si l'on veut également enlvver les petites particules, l'épuration devient beaucoup plus dif- ficile à moins-que l'on veuille accepter, en échange, une di- minution importante de la vitesse de l'air et, par conséquent, un accroissement de l'encombrement de l'appareil pour un débit donné. Ainsi, par exemple, les méthodes d'épuration par sépa- ration centrifuge ou force vive, par filtration ou par lavage en faisant passer le courant d'air dans un jet liquide, per- mettant des vitesses d'écoulement élevées, mais elles sont nettement limitées par une granulométrie inférieure des par-
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ticules qui peuvent ainsi être traitées.
Par contre, une méthode basée sur une précipitation électrostatique per- met, tout au moins en théorie, de traiter des particules très petites mais elle nécessite une vitesse d'écoulement réduite.
Le problème, qui a donné lieu à la présente inven- tion, est celui d'une épuration efficace de l'air soumis à une pollution telle qu'elle se présente normalement dans les ambiances industrielles, et qui est considérée comme étant bonne quand la teneur en particules de l'air est de l'ordre de 0,5 parties pour un million de parties d'air en poids, et quand les particules ont un diamètre moyen de seulement un micron ou moins. Dans de mauvaises conditions, le degré de pollution peut être multiplié par un facteur de l'ordre de plusieurs milliers et les particules peuvent être beaucoup plus grandes.
La suppression d'une pollution de cette importance n'est toutefois pas difficile par les méthodes usuelles et doit seulement être considérée, du point de vue de la présente invention, que du moment où ces conditions deviennent excessives, le problème, dont s'occupe l'invention, étant celui de l'enlèvement des fines particules.
Ce problème est particulièrement important pour le fonctionnement des compresseurs axiaux, par exem- ple ceux faisant partie d'installations motrices avec tur- bines à gaz, dont le rendement est susceptible de diminuer fortement quand les aubes sont salies par suite d'un fonc- tionnement dans une ambiance industrielle normalement pol- luée. Pour des installations de ce genre, il est évident que la consommation en air est très élevée et peut même être de l'ordre de 225 kg/sec. de sorte qu'il est très important de pouvoir disposer d'un epurateur qui convienne à des vitesses d'écoulement élevées sans que l'encombre- ment de cet appareil dépasse des valeurs raisonnables.
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L'invention a pour but de réaliser un épurateur d'air qui satisfasse, tout au moins jusqu'à un certain degré, à ces conditions.
Elle consiste, principalement, à faire comporter aux épurateurs, du genre en question, un conduit traversé par le fluide gazeux à épurer et dans lequel sont établis successivement une grille ionisante et chargée électri- quement, un dispositif débiteur de particules collectrices et un épurateur centrifuge.
Les particules collectrices peuvent être intro- duites dans la zone de tourbillonnement de 1' épurateur centrifuge ou en amont de celle-ci en un endroit écarté des organes producteurs du tourbillon. Dans le premier cas, les particules peuvent être introduites tangentiellement par rapport au trajet suivi par le courant du fluide à é- purer afin de réduire au minimum les pertes d'énergie de ce courant.
Les particules collectrices sont introduites dans le courant fluide pour recueillir les particules à enlever et le mélange des particules est séparé, d'avec ce fluide, par l'effet centrifuge. Les particules très .petites ont une tendance à s'assembler autour des particules plus gran- des de sorte que la section transversale effective de cel- les-ci a, en réalité, une étendue moindre que leur sec- tion transversale nominale . Les particules à enlever re- çoivent, pour cette raison, une charge électrique avant d'être mélangées aux particules collectrices pour être attirées par celles-ci et on s'arrange pour que ces par- ticules collectrices aient une charge électrique de signe contraire. Dans certains cas, ces particules reçoivent une charge appropriée par suite de leur distribution dans le courant fluide.
Dans d'autres cas, des moyens appropriés interviennent pour leur procurer la charge voulue.
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La figure unique du dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple et en coupe axiale schématique, un épu- rateur d'air établi selon l' invention.
L'épurateur, tel que montré, est constitué, es- sentiellement, par un conduit 1, de section circulaire.
On loge,, de préférence, dans la sortie de ce conduit, un noyau central 2, à profil aérodynamique, qui laisse sub- sister dans ce conduit un passage annulaire par lequel 1' air s'écoule axialement.- Des ailette s radiales 3 sont logées dans l'entrée dudit passage annulaire afin que l'air soit animé d'un mouvement tourbillonnaire autour de l'axe du conduit 1 pour soumettre les particules, en sus- pension dans le courant, à un effet centrifuge vers la pa- roi du conduit, ces particules pouvant être évacuées par une fente annulaire ou analogue ménagée dans la partie voisine du conduit, en aval desdites ailettes.
A titre d'exemple on a adopté, comme dispositif distributeur de particules collectrices, au moins un jet d'eau ou de tout autre liquide qui peut être introduit par un ou plusieurs gicleurs 4 établis dans la région, où. se fait le,mouvement tourbillonnaire à proximité des ailettes 3 ou en amont de cette zone (comme montré). Dans le premier cas, le ou les gicleurs 4 peuvent être orientés de manière que l'injec- tion du liquide se fasse tangentiellement par rapport à l'écoulement du fluide pour réduire au minimum la perte d'énergie cinétique du courant.
En amont de la zone d'in- jection du liquide on établit une grille 5, chargée élec- triquement à une tension élevée par une source 6 et par un conducteur 7 isole d'avec le conduit 1 par un isole- ment 8, pour ioniser les fines particules entrainées, en suspension, par le courant d' air. La grille 5 est indi- quée sous la forme d'un seul fil tendu axialement dans le
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conduit 1 entre les isolateurs 9 et 10 qui sont montés respectivement sur des croisillons 11 et 12, établis en des points écartés dans le conduit 1. Ce dernier est re- lié à la erre par un conducteur 13. Pour cette raison, le conduit d'alimentation 14, pour l'eau ou tout autre liquide, doit être isolé, d'avec le conduit 1, par l'i- solateur 15.
Pour ce mode de réalisation de l'invention, la sortie du conduit 1 est constituée de préférence, comme celle de l'épurateur qui fait l'objet de la demande Bel- gique N provisoire 378.826 déposée au même nom, le 22 janvier 1949, sous le titre : "Perfectionnements-appor- tés aux séparateurs centrifuges et non rotatifs", la gril- le à haute tension étant établie à l'entrée du passage à écoulement axial de l'épurateur et le ou les jets li- quides étant introduits en amont ou en aval ou à proxi- mité des ailettes productrices du mouvement tourbillon- naire.
Suivant une variante de l'invention, on peut se servir d'un dispositif de tourbillonnement radial pour produire l'effet centrifuge auquel cas l'épurateur peut comporter, essentiellement, une chambre à cyclone dans laquelle l'air est introduit tangentiellement et hors de laquelle cet air est déchargé axialement. La grille à haute tension est alors établie, de préférence, à l'en- trée de la chambre et le jet peut également'être intro- duit dans cette zone mais en aval de la grille ou dans la chambre elle-même. Une chambre, qui peut être utilisée à cet effat, est analogue à celle qui fait l'objet de la demande de brevet Belgique N provisoire 378.503 déposée au même nom, le 30 décembre 1948, sous le titre : "Per- fectionnements apportés aux procédés et appareils sépa- râleurs de gaz".
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Pour tous les modes de réalisation de l'invention on peut se servir de particules collectrices.solides.
REVENDICATIONS
1. - Un dispositif épurateur d'un fluide gazeux, auquel on fait comporter un conduit traversé par un fluide gazeux à épurer et dans lequel sont établis successivement une grille ionisante et chargée électriquement, un dispo- débiteur Sitif de particules collectrices et un épurateur centrifu- ge.