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La présente invention concerne un procédé de fonc- tionnement d'un électro-filtre qui sert à séparer des par- ticules d'un gaz ainsi qu'un électro-filtre convenant à l'application de ce procédé. On sait qu'on peut débarrasser des gaz de particules de poussières, de gouttelettes de li- quide et de particules analogues au moyen d'un électro- filtre, en chargeant d'abord ces particules électriquement, puis en les faisant dévier de leur trajet dans un champ é- lectrostatique et en les précipitant sur les électrodes du champ.
Le procédé de l'invention se caractérise en ce qu' on fait arriver le gaz à l'état comprimé et que l'intensité du champ de séparation est plus grande que celle du champ disruptif existant à la pression atmosphérique. L'électro- filtre nécessaire à cet effet comporte une chambre de près-
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sion qui contient des électrodes de Dé;, ru'iion sntre les- quelles existe un chaup don'u 1imtenNi ,: est l?lu8 forte que celle du champ disruptif existant a la pression atmosphérï- que.
L'invention permet de diminuer notablement le volu- me du filtre, ou de se servir d'un filtra de dimensions don- nées pour épurer des volumes de gaz plus grands par unité de temps que jusqu'à, présent. On met à profit à cet effet le fait que l'intensité disruptive d'un champ homogène augmente à peu près proportionnellement à la pression du gaz.
Si donc on fait arriver dans le filtre un gaz comprimé et si on peut ainsi augmenter l'intensité du champ de séparation, l'effort de séparation exercé sur les particules chargées électrique- ment et contenues dans le gaz est plus grand que lorsque l'intensité du champ est celle qui est admissible à la pres- sion atmosphérique et, par suite, on peut faire passer le gaz dans le filtre plus vite, ou rendre plus courte la lon- gueur utile des électrodes.
En particulier, on peut poliquer aux électrodes du champ de séparation une tension plus forte que la tension disruptive dans un dispositif séparateur de mêmes dimensions . et de-même nature fonctionnant à la pression atmosphérique.
Il est particulièrement avantageux de disposer en même temps dans la chambre de pression un appareil à haute ' tension. Il serait extrêmement difficile de prévoir un isola- teur d'amenée de conducteurs à haute tension, formant en même temps un joint hermétique avec l'intérieur de la cham-. bre de pression et résistant à la pression plus forte.
Les dimensions de cet isolateur devraient être'considérables, qui commandent l'ensemble 6 la construction, et compensent l'avantage de la diminution de volume du fil tre. liais si l'appareil à haute tension estdisposé dans la chambre de pression elle-même, il suffit de faire arriver dans le fil-, tre le conducteur de la basse tension, ce qui ne donne lieu à aucune difficulté en ce qui concerne l'isolement
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L'herméticité@ Si l'appareil à haute tension est enfermé dans l'enveloppe du filtre de préférence connectée à.la terre, le personnel peut le faire fonctionner sans risque-dû à la haute tension.
De préférence, le conducteur d'amenée de la basse tension de l'appareil à haute tension comporte un commuta- teur actionné par la pression du gaz dans la chambre de près* sion et qui fait arriver le courant automatiquement lorsque la pression du gaz dépasse une valeur déterminée et inter-. rompt son arrivée lorsque cette pression devient, même de peu, plus faible,par exemple au plus de 10% plus faible.
Cette mesure de sécurité est importante, car la distance entre les diverses-électrodes peut être en réalité assez faible et la tension de l'appareil à haute tension assez élevée pour que la pression état plus forte, on puisse faire usage de champs de séparation possibles de forte intensité.
Si ces mesures de sécurité n'étaient pas prises on serait obligé de se contenter des dimensions et des tensions or- dinaires des électro-filtres normaux, car la mise en circuit de*l'appareil à haute tension, à un moment où l'intérieur de la chanbre de pression n'est pas sous pression.risquerait de provoquer immédiatement des décharges dangereuses.
Les électrodes-du séparateur consistent de préférence en surfaces coniques et l'appareil à haute tension est dis- posé dans une chambre recouverte par la surface conique la plus à l'intérieur. L'espace ainsi perdu par lui-même est utilisé très judicieusement de sorte qu'on peut fabriquer un électro-filtre de faibles dimensions, de forme ramassée et de forte capacité de production.
Etant donné, que lorsque le rayon de courbure des parties d'électrodes est relativement petit, l'intensité du champ disruptif n'augmente pas à peu près proportionnelle- ment à la pression du gaz, mais moins fortement; on doit prendre des mesures spéciales aux bords des électrodes, pour pouvoir engendrer effective ent les champs de forte intensité
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théoriquement possible, entre les parties principales des électrodes. Il convient à cet effet da recourber les bords des surfaces coniques de façon que la die tance qui sépare, les bords extérieurs des électrodes adjacentes soit plus grande qu'entre la majeure partie de leur surface restante.
Un autre moyen de diminuer l'augmentation de l'intensité de champ aux bords consiste à rabattre le bord d'au moins 180 , de façon à augmenter le rayon de courbure du bord extérieur.
Le bord rabattu peut aussi être enveloppé dans une couche isolante diélectrique.-
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée qui en est donnée ci- après avec le dessin ci-joint à l'appui, qui représente une forme de réalisation à titre ,d'exemple de 1 ' électro-filtre de l'invention.
L'ensemble- du filtre estdisposé dans un récipient résistant à la pression, et se composant d'un couvercle in- férieur 1, d'une douille cylindrique 2 et d'un couvercle su- périeur 3. Le gaz à épurer arrive par un tuyau 4 et sort par un tuyau 5. Les électrodes 6 du premier groupe qui consis- tent en principe en surfaces coniques sont au potentiel de la-terre et sont simpl lent fixées par leur bord extérieur et maintenues exactement espacées par des éléments d'écar- tement 7. Les électrodes 8 du second groupe d'électrodes également formées en principe par des surfaces coniques sont fixées simplement par leur bord intérieur. Elles y sont ser- rées entre deux rondelles annulaires planes 9 séparées des rondelles adjacentes par des éléments annulaires d'écartement
11 percés de trous 10.
Des goujons d'ajustage 12 ont pour but de centrer les électrodes dans le' sens radial et de réu- nir entre eux les éléments annulaires d'écartèrent 11et les rondelles annulaires 9 quoiqu'ils soient fixés sous for- me amovible. Deux bagues isolantes 13 et 14 constituent des appuis mutuels entre les deux groupes d'électrodes à des potentiels différents. Ces bajues isolantes sont disposées ;
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du côté de la sort le au gaz du filtre, et par cuite, seul le gaz épuré peut venir en contact avec elles et aucun dé- pôt de particules éventuellement séparées ne peut se former sur elles ce qui donnerait naissance à des courants rampants nuisibles.
Les bords des électrodes sont recourbés et par suite la distance qui sépare leurs bords extérieurs est plus grande qu'entre la majeure partie du restede leur surface.
L'ensemble de ces éléments est trips facile à assem- bler, puisqu'il suffit de monter les diverses électrodes successivement avec leurs éléments d'écartement correspon- dants, puis ,en vissant à fond le couvercle inférieur 1 sur la douille cylindrique 2,de serrer l'ensemble des électro- des en l'empêchant-ainsi de se déplacer.
L'électrode conique inférieure 6 forme avec une calotte de fermeture 15, qui au moment où on visse à fond le couvercle inférieur 1 est poussée contre l'électrode inférieure 6 par un élément d'appui 16., une cavité 17 qui loge un transformateur à haute tension 18, un tube redres- seur 19 et un commutateur 20 actionné par la pression, qui . sert à connecter l'enroulement primaire du transformateur à haute tension 18 par un câble 21 à une source à basse tension disposée en dehors du filtre. Ce câble isolé 21 passe par le canal d'échappement central.
Alors que le premier groupe d'électrodes est connec- té par la masse au transformateur à haute tension 18, le second groupe des électrodes y est connecté par l'intermé- diaire du tube redresseur 19. Une lampe luminescente 22 connectée par l'intermédiaire d'une forte résistance oh'- mique 23 au groupe d'électrodes sous tension indique en s'allumant que le champ de séparation existe entre les élec' trodes et que par suite la séparation s'effectue régulière- ment.
Un fil annulaire 24 recouvert d'une couche radio- active sert d'élément d'ionisation. Il est connecté par des fils de support 24 à une des électrodes 8 du second-*'
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groupe et,.par suite, est à potentiel plus élevé par rapport aux éléments qui l'entourent, c'est-à-dire à l'électrode su- périeure 6 du premier groupe et à la douille cylindrique 2, potentiel qui permet aux particules en suspension dans le gaz à épurer de prendre une charge unipolaire.
Le courant de gaz arrive par le tuyau 4 dans la chambre de pression et est dévié immédiatement auparavant dans une direction tangentielle pour en assurer une répar- tition plus uniforme. Une fois le gaz ionisé et les parti- cules qu'il contient électriquement chargées au voisinage du fil annulaire 24, le gaz arrive par des trous 26 dans la chambre de séparation proprement dite, dont il sort une fois épuré par les. trous 10 des bagues, d'écartement 11, puis arrive par le tuyau 5 dans l'appareil d'utilisation. La portion du gaz qui passe dans la chambra de séparation en- tre les deux électrodes inférieures pas.se d'abord par des trous 27 dans la cavité 17 et ne se @éunit de nouveau au courant principal qu'après que cette cavité a été ventilée.
Cette ventilation a pour effet, en faisant passer du gaz frais, d'éliminer les dépôts d'humidité provoqués par la condensation, formés sur des éléments de l'appareil à haute tension éventuellement pendant les arrêts de fonctionnement.
En même temps, elle a pour effet de faire agir sur le trans- formateur à haute tension 18 et sur le com@utateur actionné par la pression 20, directement la pression du gaz à épurer.
Le liquide séparé du gaz peut couler sur les élec- trodes et se rassembler dans le couvercle inférieur 1, d'où il.peut s'échapper par un tuyau de vidange 29 comportant une soupape ou un robinet de purge ordinaire 29. Si la dis- tance entre les diverses électrodes est supérieure à 1 mm., le liquide séparé ne risque pas de ne pas SI écouler et de troubler le fonctionnement du séparateur.
Des garnitures 30 ont pour but de forcer un joint hermétique et résistant à la pression par rapport à l'exté- rieur pour l'ensemble du récipient sous pression, tandis
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que des garnitures31 servent à empêcher du gaz non épuré d'arriver dans le courant du gaz déjà, épuré.
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RES U 1.1:$ A - Procédé de fonctionnemsnt d'un électro-filtre qui sert à séparer des particules d'un gaz, procédé carac- térisé par les points suivants, séparément ou en combinai- son :
1/ On fait arriver le az sous pression et l'inten- sité du champ de séparation est plus élevé que celle du champ disruptif existant à la pression atmosphérique.
2/ La tension appliquée aux électrodes du champ de séparation est plus élevé que la tension disruptive dans un dispositif séparateur de mêmes dimensions et de même nature fonctionnant à la pression atmosphérique.
B - Electro-filtre convenant à l'application du procédé précité, caractérisé par les points suivants, sépa- rément ou en combinaisons :
1/ Il comporte une chambre de pression qui contient des électrodes de séparation entre lesquelles existe un champ dont l'intensité est plus élevée que celle du champ disruptif existant à la pression atmosphérique.
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2/ Les électrodes du sépare. te sont séparées par un intervalle plus petit que celles d'uns dispositif sépa-
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rateur à la me'tie tension, fonctionnant à la pression atmos- :r, -.i. ue.
' 3/ La chambre de pression contient en même temps
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,.' .l.T)8reil à haute tension.
4/ Un co" :ti.'i::xt#t21' &Ct,ia¯¯.::; ysr la pression du gaz dans la cJ:1!3.'..ore ue pression et disposé dans le conducteur à basse tension rie l', .a:ce; 1 3, haute tension fait arriver autoîiîati;nie:i=5ïit le couran 10t'ßCIJ'3 la pression du ga'z déi passe une valeur ,l' :;.::':::;Ín8e et lnt8rl'nY:lpt son arrivée lors- que cette ¯.r¯::;vz-n devient légèrement plus faible. ;
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5/ Les électrodes du séparateur consistent en sur- faces coniques et l'appareil à haute tension est disposé dans une chambre recouverte par la surface conique intérieure
6/ Les surfaces coniques sont recourbées au voisinage de '' sur bord et sont séparées des électrodes adjacentes à leur bord extérieur par un intervalle plus grand qu'entre la majeure partie de leur surface restante.
7/ Le bord est recourbé d'au moins 180 , de sorte que le rayon de courbure du bord extérieur est plus grand.
8/ Le bord rabattu est enveloppé d'une couche iso- lante diélectrique.