BE528893A

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Publication number: BE528893A
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Description

La présente,invention concerne une installation de filtrage pour filtrer de grandes quantités de liquide contenant des quantités re- lativement faibles de manières solides. Il est connu d'obtenir dans ces installations une utilisation efficace de la surface filtrante en enlevant le tourteau de filtrage de la toile filtrante à de courts intervalles par un repassage périodique du filtrat à travers le filtre. La présente invention concerne une installation de filtrage avec épaississement qui travaille suivant une combinaison des principes de l'épaisseur et du filtre.

Le mode de travail est,comme on le comprendra, un procédé cyclique où des périodes de filtrage alternent avec des périodes pendant lesquelles on net- toie la surface filtrante en y faisant repasser le filtrat et en la rendant par conséquent propre à une nouvelle période de filtrage. Le tourteau de filtrage immergé qui se forme sur la surface filtrante est périodiquement enlevé en faisant agir le filtrat sur l'envers de la surface filtrante, sous faible pression.

En raison des grandes quantités de liquide traitées, des problèmes spéciaux sont soulevés par le renversement du mouvement des masses liquides. Les masses liquides doivent être remises en circulation dans le plus court espace de temps possible, mais ceci doit en outre être effectué de manière souple et flexible, sans coups de bélier.

Le principal but de l'invention est de procurer une installation de filtrage du genre indiqué fonctionnant automatiquement, où le coup de bélier est évité d'une façon certaine et où en même temps le changement de direction des masses de liquide est effectué aussi rapidement que possible.

Ceci s'obtient suivant la présente invention, notamment par l'installation d'une valve à mouvement alternatif ou piston-valve pourvu d'une lumière en communication constante avec le conduit de sortie du filtre et de deux autres lumières qui peuvent être reliées à tour de rôle à la lumière mentionnée en premier lieu et qui sont reliées en outre à un conduit de décharge du filtrat et à un récipient à liquide, respectivement, le filtrat pouvant être ramené de ce dernier au filtre. L'installation comprend en outre, suivant l'invention, un dispositif qui effectue automatiquement un renversement du piston-valve de la position où le filtre est relié à ce réservoir de liquide à la position où le filtre est relié au conduit de décharge, au moment où les pressions sur les deux faces de la valve sont égales.

Enfin, l'installation comprend une source d'air comprimé et unpiston-valve qui, dans une position, relie la partie supérieure du réservoir de liquide à la source d'air.comprimé et, dans une autre position, la relie à l'atmosphère, et un dispositif qui change à certains intervalles de temps la position du piston-valve.

Un certain nombre d'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description dômes ci-après avec référence au dessin annexé qui montre schématiquement deux formes d'exécution d'une installation de filtrage suivant l'invention.

Sur la fig. 1, D désigne un récipient d'épaississement à fond conique. Dans ce récipient sont montées en nombre voulu des cellules filtrantes E. La sortie de chaque cellule est reliée à un tuyau collecteur F qui est raccordé vers l'avant à un piston-valve B commandé automatiquement.

Par l'intermédiaire de ce piston-valve, le tuyau collecteur F peut être mis en communication avec le récipient G par le tuyau coudé H. Par le mouvement alternatif du piston-valve, le tuyau collecteur peut être relié à la garde hydraulique J. Les conduits entre le piston-valve B et le récipient G ou la garde hydraulique J sont pourvus de branchements verticaux K et L qui sont tous deux reliés à une source de vide V.

Le récipient G peut être mis en communication avec une source d'air comprimé T par un piston-valve automatique A commandé à intervalles de temps. La pression dans le récipient est réglée par un régulateur de

pression automatique. M. Dans uns position du piston-valve A, l'air contenu dans le récipient G peut s'échapper à l'atmosphère. Pour stabiliser la pres- sion de l'air comprimé en conformité avec le régulateur de pression, un ré- cipient compensateur de pression N est monté entre le régulateur de pression et le piston-valve A.

Le liquide non filtré est amené en O. Le liquide filtré quitte l'installation par le trop-plein P de la garde hydraulique J. La boue épais- se est périodiquement évacuée par la vanne automatique C.

Le fonctionnement du filtre épaississeur ressortira de la des- cription donnée ci-après d'un cycle opératoire.

Au départ, la situation est la suivante : a) l'épaississeur est rempli de liquide non filtré. b) les cellules sont reliées au récipient G par le piston-valve B. c) le récipient G est relié à la source d'air comprimé par le piston-valve A.

Le régulateur de pression M maintient l'air à une pression qui équilibre la colonne liquide h1 et est équivalente à la pression de h1 + la pression atmosphérique. d) les branches verticales K et L sont reliées à la source de vide.

Le fonctionnement se déroule comme suit :
1) La valve A change de position. Le changement est commandé par une impulsion à intervalles réglés dans le temps. L'air comprimé qui se trouve dans le récipient est évacué dans l'atmosphère. Graduellement, à mesure que la contre-pression dans le récipient G diminue, la colonne de liquide dans la branche K commence à descendre. Le pré-filtrat clair commence alors à suivre ce mouvement par le conduit collecteur F. Le ré- cipient G se remplit.

2) Au bout d'un certain temps le liquide du récipient G atteint le niveau. du trop-plein P de la garde hydraulique J. Les dimensions du récipient G sont réglées d'après les propriétés du système filtrant de telle manière que ce niveau dans le réservoir n'est atteint que lorsque le filtrat clair s'écoule par le piston-valve. Un dispositif qui agit en fonction du niveau donne l'impulsion au piston-valve B.

3) Au moment où la position de la vale B se renverse, les pres- sions exercées par le liquide sur les deux faces du piston sont égales, par- ce que les surfaces du liquide dans G et J se trouvent au même niveau. Le changement de position est par conséquent susceptible de se faire avec dou- ceur et souplesse sans secousses ni coups de bélier dans la valve.

Pendant ce changement de position, la vitesse du liquide dans le tuyau collecteur F reste constante, tandis que le filtrat clair commence à descendre dans la garde hydraulique J. Graduellement, lorsque la valve atteint sa nouvelle position, la vitesse du liquide dans la boucle H du tuyau diminue jusqu'à ce que finalement l'arrêt se produise. La probabilité de coups de bélier est éliminée du fait que la colonne d'eau retardée en H peut exécuter une oscillation verticale dans la branche K où le vide a été fait.

4) Le filtrage du filtrat clair est interrompu, une impulsion se produisant à intervalles réglés dans le temps provoquant un nouveau dépla- cementen sens opposé de la valve B. Le système est réglé de telle manière que le changement de position de la valve se produit'lorsque la couche de boue sur la surface du filtre a atteint une épaisseur désirée. Les

pressions du liquide sur les deux faces de la valve sont encore égales.

Pendant le changement de position, la vitesse du liquide est réduite dans le conduit descendant dans la garde hydraulique. La possibilité de coups de bélier est éliminée ici par suite de la possibilité d'oscillation ver- ticale de la colonne liquide dans la branche L.

5) Après une très brève décharge du filtrat dans le récipient G, il se produit, sous l'action de l'impulsionà temps réglé, un renverse- ment de position de la valve A. Immédiatement après ce changement de posi- tion, un excédent d'air passe du récipient compensateur d'air N dans le récipient G. En même temps le régulateur de pression M entre en action pour rétablir la pression d'air initiale. Lorsque la pression de l'air dans le réservoir G atteint une valeur égale à celle de la colonne de liquide h2, la décharge du filtrat dans le récipient G cesse. Immédiatement la pression de l'air dans le récipient s'élève. Ceci a pour effet de refouler le liqui- de du récipient de bas en haut par la boucle de tuyau H dans les cellules de filtrage et à travers la toile filtrante.

Ce retour du filtrat a pour effet de détacher la masse ou le tourteau de boue de la toile filtrante, après quoi cette masse tombe le long des cellules et se rassemble au fond du récipient D. La pression sur celui-ci est maintenue aussi longtemps que des masses de boue tombent. Ensuite le cycle recommence, comme décrit dans le paragraphe 1 ci-dessus.

On voit par ce qui précède comment ont été résolus les problè- mes qui invariablement se présentent à la suite de brusques changements de vitesse dons de grandes quantités de liquide. En résumé, on peut dire que les masses de liquide sont mises en mouvement et ensuite arrêtées de nouveau d'une- manière souple par la variation des conditions de pression dans le réservoir G. Le renversement de position de la valve B peut toujours se faire doucement parce que les pressions sur les deux faces de la valve pen- dant l'inversion sont toujours égales. Les risques de coups de bélier dans les conduits partant de la valve B sont réduits parce que l'eau a la possi- bilité d'effectuer des oscillations dans des branches verticales partant de ces conduits.

Fig. 1 montre une installation où la pression atmosphérique fournit la force motrice pour l'opération de filtrage (filtrage par dépres- sion). Dans le cas où l'on doit traiter des liquides dont la température est proche du point d'ébullition,il n'est pas pratique d'employer la filtra- tion par le vide, parce que le liquide bouillira dans la canalisation.

Fig. 2 montre une forme d'exécution où le filtre-épaississeur fonctionne comme un filtre-presse.

Dans ce cas, le récipient D est un récipient fermé sous pression qui reçoit le liquide à traiter d'un récipient surélevé Q. Le récipient G est placé au niveau des cellules. La garde hydraulique pour le filtrat clair est supprimée. Les branches verticales K et L communiquent avec l'atmosphère.

Sauf ces nidifications, les installations sont analogues et les lettres de référence des différentes parties sont les mêmes que sur la fig. 1.

Le filtre-épaississeur sous pression fonctionne suivant les mêmes principes que le filtre épaississeur sous dépression. Ce qui a été dit ci- dessus pour la description de l'installation et son mode de fonctionnement s'applique aux deux types d@installation.

On mentionnera pour finir que rien ne s'oppose à ce que les cel- lules soient retournées, c'est-à-dire le haut en bas, le tuyau collecteur F étant alors placé au sommet des cellules.

REVENDICATIONS.

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Claims

1. Installation de filtrage pour extraire des quantités relati- vement petites de matières solides par filtrage de grandes quantités de li- quide, caractérisée en ce qu'elle comporte en combinaison une valve à mou- <Desc/Clms Page number 4> vemeht alternatif (B) comportant une lumière à liquide reliée au conduit de sortie (F) du filtre et deux autres lumières qui peuvent être mises en communcation à tour de rôle avec la lumière mentionnée en premier lieu, une conduite de décharge (P) pour le filtrat, reliée à l'une des lumières mentionnées en dernier lieu, un récipient (G) relié à la troisième lumière et d'où le filtrat peut être ramené au filtre, un dispositif qui provoque automatiquement un déplacement de la valve en l'amenant de la position où le filtre est raccordé au récipient (G)

dans la position où le filtre est raccordé à la conduite de décharge (P) au moment où les pressions sur les deux faces de la valve sont égales, une source d'-air comprimé (T), une seconde valve à mouvement alternatif (A) qui dans une position fait communiquer la partie supérieure du récipient (G) avec la source à air comprimé et dans- une autre position fait communiquer celui-ci avec l'atmosphère, et un dispositif qui, à certains intervalles de temps, change la position de cette seconde valve à mouvement alternatif (A).

2. Installation de filtrage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif qui provoque automatiquement le changement de position de la première valve à mouvement alternatif'(B) comprend un dispositif à impulsion placé dans le récipient (G) et agissant en fonction du niveau du liquide dans celui-ci.

3. Installation de filtrage suivant la revendication 1, caractérisée par un transmetteur d'impulsion dont le fonctionnement est réglé dans le temps pour changer la position de la première valve à mouvement alternatif et amener celle-ci dans la position opposée à celle indiquée dans la revendication 2.

4. Installation de filtrage suivant les revendications 1, 2 et 3,caractérisée en ce qu'une garde hydraulique (I) avec trop-plein est montée dans le conduit de décharge.

5. Installation de filtrage suivant les revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que dans la liaison entre la première valve à mouvement alternatif et le récipient, un tuyau (K) de préférence vertical est adapté à ce dernier, de manière que le liquide puisse osciller dans ce tuyau.

6. Installation de filtrage suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le tuyau est relié à son extrémité supérieure à une-source de dépression (V).

7. Installation de filtrage suivant l'une ou l'autre des revendications ci-dessus, caractérisée en ce qu'un tuyau (L) de préférence vertical, dans lequel le liquide peut osciller est monté dans la liaison entre la première valve à mouvement alternatif (B) et le conduit de décharge (P) du filtrat.

8. Installation de filtrage suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le tuyau (L) est raccordé à son extrémité à une source de dépression (V).