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Filtres à. courant descendant
L'invention est relative à des filtres à oourant descendant oompor- ;tant dans les chambres des manches suspendues de section quelconque, dans lesquelles sont conduits les gaz chargés de poussière, c'est-à-dire des gaz contenant des matières solides, que l'on désire dépoussiérer.
On connaît déjà des filtres à manches d'aspiration à un ou plusieurs compartiments. (Brevets allemands 708 919 et 737 109).
Le fonctionnement de ces filtres à manches d'aspiration,éventuel-
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Icment h courant descendant, apparaît à 1a fiez., Le gaz empoull814r4 pénètre en A dans la tête du filtre et de là, doit se répartir unifor- mément entre les manche C.
La vitesse d'écoulement du gaz dans les manchesest très faible même à l'entrée des manches B, Le gaz épuré s'écoule au travers ces manches filtrantes et quitte le filtre en F. La. poussière retenue par les manches forme sur celles-ci une couche plus ou moins omisse qui doit également être traversé. par le gaz épuré, oe qui conduit en ordre principal à la formation d'une forte résistance,
Pour maintenir les filtres-aspirateurs à manches en bon état de marche, il faut débarrasser les manches des filtres de leur couche de poussière , L'enlèvement de la poussière des manches du filtre est difficile et prend du temps.
Il peut se faire de différentes manières, par exemple en interrompant l'arrivée des gaz empoussiérés à intervalles rapprochés et en secouant les manches du filtre. On peut également utiliser un cadre mobile de décolmatage D (voir la fig. 1) qui se déplace dans le caisson du filtre de haut en bas et inversement, de telle sorte que chaque manche filtrante soit entourée de tuyères de soufflage. Un gaz, par exemple de l'air, est envoyé sous pression dans le cadre de déoolmatage par le flexible E. Sortant des tuyères, le gaz traverse les manches filtrantes de l'extérieur vers l'intérieur et détache la couche de poussière des manches.
Ce processus peut être assisté par une struo- ture adéquate du oadre de décolmatage et cela de telle sorte que la manche soit déformée aussi fortement que possible, ce qui facilite le décollement de la couche de poussière.
On a déjà tenté d'éviter le désavantage de la répartition irrégu- lière du gaz dans les filtres à manches en subdivisant les compartiments d'entrée et de sortie du gaz d'après le nombre de manches (Brevet alle-
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mand 254 724) et en les munissant d'une pièce qui dirige le oourant de gaz au centre du caisson du filtre, de sorte que le gaz empoussiéré se décompose en courants qui se répartissent directement entre les éléments filtrante et est de nouveau aspiré de manière égale hors de tous les éléments filtrants.
En opérant ainsi, on n'a cependant pas pu éviter le* inconvénients des filtres à manches connus jusqu'à présent,
D'autres inconvénients importants des filtres à manches connus résultent du fait que, favorisés par la mauvaise circulation de l'air dans le compartiment d'entrée (K), des tourbillons errants se formant et se déplacent, par exemple suivant les lignes de courants représentées en trait interrompu (fig.l). Cette formation de bourbillons est facilitée du fait qu'en raison de la grande section transversale des manches et de la faible vitesse d'écoulement, il n'y a que de légères différences de pression entre les extrémités supérieures et inférieures ces manches.
Par contre, à l'intérieur du compartiment d'entrée (K), des différences de pression statique relativement grandes peuvent s'établir.
Dans les manches parcourues de.bas en hauc par les courants tourbil- lonnaires,. aucune poussière ne peut plus être évacuée. De plus, en particulier dans le cas des poussières légères, la poussière déjà séparée est ramenée à nouveau de la trémie collectrice dans la manche. Le débit du filtre à courant descendant est ainsi fortement réduit, ce qui provoque d'importantes perturbations dans le processus de dépoussiérage.
La poussière soufflée par le cadre de dé colmatage à l'intérieur des manches des filtres est ramenée très rapidement sur la surface des manches, où elle se dépose à nouveau. Elle n'arrive ainsi que graduellement au bas des manches. C'est surtout, dans la partie inférieure des manches que se forment d'épaisses couches de poussière qui réduisent fortement la perméabilité aux gaz de ces parties de manches et peuvent
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même conduire à la formation d'un bouchon de poussière, ce qui met la manche hors d'usage et peut entraîner des pannes mécaniques lors du fonctionnement du cadre de déoolmatage.
On a également essayé de remédier aux inconvénients qui viennent d'être signalée en augmentant considérablement la surface filtrante.
Tous ces inconvénients se font plue particulièrement sentir lors du filtrage de poussières extrêmement fines et peuvent dans oe cas mettre en doute l'intérêt d'un filtre de ce type.
L'objet de la présente invention est un filtre à courant descendant dont les organes Modifias pernettent d'éviter les inconvénient. qui viennent d'être décrite.
On a constaté que ces Inconvénients pouvaient être évités par la montage d'organes ou de dispositifs de ralentissement ou d'étranglement sur le circuit du gaz avant la sortie des manches filtrantes, L'invention offre, par rapport aux filtres à courant descendant connus, les avantages suivants :
1. Le ralentissement du gaz empoussiéré dans la partie supérieure de la manche produit une perte de charge qui est de l'ordre de grandeur des différences de pression statique qui peuvent se produire dans le compartiment d'entrée. C'est pourquoi ces organes ou dispositifs de ralentissement ou d'étranglement ont une action fortement stabilisante sur les conditions d'écoulement dans le filtre. La formation de tourbillons, de courants ascendants dans les manches et d'une turbulence dans la trémie collectrice de poussière est ainsi empêchée.
2. La couche de poussière sur la face intérieure des manches est très mince et entrave à peine le passage du gaz. Par rapport aux filtres à courant descendant connus, les filtres à courant descendant pourvus :.'or-
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ganes ou de dispositifs de ralentissement ou d'étranglement conformément à l'invention, offrent une sécurité de fonctionnement beaucoup plus grande même pour des charges spécifiques de filtration beaucoup plus élevées, parce que les conditions d'écoulement sont plus stables et que de ce fait, un dimensionnement plus exact du filtre est possible.
3. Lors du nettoyage des manches du filtre au moyen d'un cadre de décolmatage, une partie de la poussière détachée est entraînée par le Jet de gaz et atteint ainsi plus rapidement le bas des manches, c'est-à-dire la trémie collectrice de poussière.
Les avantages indiqués valent pour tous les genres de poussières.
Pour les poussières extrêmement légères, ils sont tellement marquants que le filtre décrit peut être utilisé même dans les cas où les filtres à courant descendant classiques n'ont pu Jusqu'à présent être utilisés avec succès.
L'organe ou le dispositif de ralentissement peut avoir toute forme connue en soi, par exemple une forme de trémie, de disque, de pyramide tronquée, d'anneau, de grille, etc. Une solution pratique consiste a placer l'ouverture d'entr6e des gaz empoussiérés au centre ou approximati- vement au centre de l'organe ou dispositif de ralentissement ou d'étran- glement, Selon un mode d'exécution particulier, plusieurs organes ou dispositifs de ralentissement ont été fixés les uns au-dessous des autres ; selon un autre mode d'exécution, l'ouverture d'entrée en forme de trémie a été entourée d'une enveloppe creuse cylindrique. Il est également possible de munir le dispositif de ralentissement de plusieurs ouvertures d'entrée. Il est rationnel de monter les organes de ralentisse- ment au sommet des manches.
Cependant, le montage peut également se faire en d'autres endroits, par exemple dans les compartiments d'entrée , de gaz. Un mode d'exécution d'un filtre à courant descendant avec épura-
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tion préalable dec gaz empoussiérés en Jet libre est représenté sur la fig. 2.
Le gaz empoussiéré entre en A dans le oompartiment supérieur et de là arrive au sommet des manches. Les organes de ralentissement B disposés à cet endroit -représentés ici sous forme de trémies - aooélèrent fortement le passage du gaz empoussiéré. Après avoir traversé les organes de ralentissement, la plupart des particules de poussière continuent de voler en direction de la sortie des manches grâce à leur poids et à leur inertie de masse,
Le gaz ainsi préalablement épuré traverse les manches du filtre et y est complètement épuré. Par l'établissement d'un rapport favorable entre la longueur des manches et la vitesse du Jet de poussière, il est possible d'arriver à ce que les parties supérieures du filtre ne soient que peu chargées de poussière et qu'ainsi elles permettent le passage du gaz @ entrave.
Les avantages du filtre décrit peuvent encore être renforcés par une variante représentée à la Fig. 3. La poussière séparée par filtration est aspirée pneumatiquement hors de la trémie collectrice G. Le gaz transporteur nécessaire à cet effet est pris dans la trémie collectrice de poussière. Après séparation de la poussière dans un cyclone L situé dans un endroit quelconque de l'exploitation, le gaz transporteur épuré est renvoyé par un ventilateur M dans le compartiment K à la partie supé- rieure du filtre.
En procédant de cette façon, on augmente encore la vitesse des gaz dans les organes de ralentissement ou d'étranglement, ce qui permet d'accroître l'effet de Jet libre par le débit du gaz sans que la surface filtrante reçoive un supplément de charge.