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"Procédé de filtrage et appareil pour la mise en oeuvre du dit pro- cédé.,,
La présente invention est relative à un procédé de filtrage et à un appareil pour la mise en oeuvre du dit procédé et elle est plus particulièrement relative à un procédé et à un appareil de filtrage permettant d'éliminer les particules solides en susp ension dans des liquides lorsqu'il s'agit de traiter des quantités élevées de liqui- de en circulation.
L'invention est relative a un appareil de filtrage dans lequel une partie d'un moyen de filtrage est serrée entre deux chambres de circulation opposées de manière à pouvoir avancer cette partie du moyen de filtrage, intercalée entre les dites chambres et de la net- toyer ou l'épurer après qu'une quantité prédéterminée d'impuretés
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se soit agglomère sur cotte partie du moyen de filtrage.
Les chambres de circulation de ces appareils sont fréquemment dénemnées "courilles", toutefois l'invention n'est pas limitée aux appareils dans lesquels les chambres présentent la forme de coquil- les, Dans un appareil connu de ce type, le moyen de filtrage est dis- posé entre une coquille supérieure et une coquille inférieure qui sont situées l'une au-dessus de l'autre. Afin de pouvoir renouveler le moyen de filtrage de l'appareil, le filtrage est arrêté, les co- quilles sont ouvertes, le moyen de filtrage est avancé de manière qu' une partie propre se place entre les coquilles qui sont ensuite re- fermées, à la suite de quoi le filtrage est repris. Cependant, lors de la reprise du filtrage, on rencontre des difficultés au moment où les coquilles se remplissent de liquide du fait de l'air inclus dans la coquille supérieure.
Cet air peut perturber le flux uniforme du liquide dans les coquilles et peut même se propager à travers le dis- positif d'amenée de liquide jusqu'à une pompe où il peut provoquer des phénomènes de cavitation. Il serait donc avantageux de pouvoir remplir les coquilles sans y inclure de l'air.
Dans les appareils de filtrage connus, on rencontre une autre difficulté lorsque la coquille inférieure n'est pas entièrement rem- plie de liquide pendant le filtrage. Lorsque ce cas se présente, le liquide ne circule plus uniformément de la coqille inférieure vers le réservoir à liquide épuré et l'air peut se mélanger au liquide, cir- culant vers ce réservoir, De ce fait, les duex coquilles doivent être entièrement remplies de liquide afin d'obtenir un flux régulier, à travers le filtre, jusqu'au réservoir à liquide épuré.
Après l'avancement entre les deux coquilles de la partie souil- lée du moyen de filtrage, il serait souhaitable de pouvoir éliminer les saletés agglomérées sur cette partie du moyen de filtrage et d'épu- rer cette partie de manière à pouvoir la réutiliser. La présente in- vention procure un moyen simple, économique et efficace pour épurer le moyen de filtrage en vue de sa réutilisation. la présente invention permet d'éliminer les désavantages mention- nés ci-dessus des appareils connus, et ce, au moyen d'un filtre et d'un procédé de filtrage perfectionnés qui permettent de filtrer
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avec certitude des quantités élevées de liquide à des vitesses élé- vées, L'appareil de filtrage conforme à l'invention est muni des chambres de circulation opposées usuelles,
chambres entre lesquelles un moyen de filtrage peut être avancé de manière à disposer toujours d'une partie de moyen de filtrage propre entre les chambres. De plus, l'appareil est muni d'une amenée de liquide qui amené le liquide à filtrer vers la chambre supérieure, ainsi que d'un conduit d'écoule- ment par lequel le liquide épuré s'écoule de la chambre inférieure.
L'appareil est également muni d'un système de commande qui permet que le moyen de filtrage soit serré hermétiquement entre les chambre; et soit libéré, ainsi que d'un dispositif qui avance le moyen de filtra- ge entre les chambres.
Outre les caractéristiques citées ci-dessus, l'appareil de fil- trage conforme à l'invention est muni d'une mise à l'air qui commu-
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nique avec une des chambres du filtre, 6néralcment la chambre '\11'(''' rieure, et qui est formée par un passade à travers lequel l'air peut s'échapper de la chambre supérieure au fur et a mesure que cette der- nière se remplit de liquide.
Ceci empêche toute inclusion d'air dans la chambre supérieure du filtre et élimine, par conséquent, tous les désavantages découlant de cette inclusion d'air, à savoir le flux ir- régulier du liquide dans les chambres et la propagation éventuelle de l'air à travers le dispositif d'amenée de liquide où l'air peut per- turber la pompe ou autre dispositif similaire, L'invention propose également un dispositif à fluide qui sort à éliminer les saletés du moyen de filtrage en soufflant un fluide dans le sens inverse à travers le dit moyen de filtrage, .1 savoir à tra- vers la partie qui se situe à l'extérieur des chambres du filtre.
Ceci permet d'obtenir une épuration efficace et effective du moyen de filtrage qui peut ainsi être réutilisé.
Afin d'éliminer le désavantage d'une circulation irrégulière
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qui se maniféàte lorsque les coquines ne sont poa entièrement rem- plies de liquide, on prëvnit une ouverture otrany*1 , ou un autre 6tranglc(t6nt Jl1Uf\ le conduit 4'ccoulcnfnt cnfh)u}'mttt au r8>crvoir A liquide t'purC'. Cette ouverture est toile qu'il est pOf\!\ih1e de Itnran- tir qui les ,3tt4x 1:('J\'Î11 te rcnpUisspnt enti<'19maiit dp lhtuidc au
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début du filtrage et qu'elles restent remplies pendant le filtrage, de manière à obtenir un flux régulier du liquide à travers le filtre.
Un objet de la présente invention est donc d'empêcher toute in- clusion d'air dans une chambre d'un filtre à liquide dans lequel un moyen de filtrage peut être serré hermétiquement entre deux chambres du filtre et peut être avancé entre ces dernières.
Un autre objet de la présente invention est de procurer un appa- reil de filtrage dans lequel un moyen de filtrage se déplace entre deux chambres à circulation de liquide et qui est également muni d'une mise à l'air communiquant avec la chambre supérieure, de manière que l'air puisse s'échapper des dites chambres lorsque ces dernières se remplissent de liquide à filtrer.
L'invention vise en outre à procurer un dispositif qui souffle un fluide, tel que de l'air, de la vapeur ou un liquide, à travers la partie souillée, située à l'extérieur des chambres, du moyen de fil- trage, ce dispositif étant efficace pour éliminer les saletés du moyen de filtrage souillé afin de permettre sa réutilisation..
L'invention vise également à procurer un étranglement tel qu'une ouverure étranglée, prévue dans le conduit d'écoulement de l'appareil de filtrage.
Une forme d'exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, est représentée aux dessins annexés, dans lesquels :
La fig. 1 est un schéma d'un appareil de filtrage conforme à 1' invention. la fig. 2 est un schéma du circuit, de commande de l'appareil de la fige 1.
Avant de décrire la présente invention, il convient de mention- ner que l'invention n'est pas limitée aux détails de construction et à la disposition des éléments représentés aux dessins, étant donné que l'invention peut être mise en oeuvre do différentes manières. De même, il est bien entendu que les termes utilisés pour désigner les différentes pièces ne sont donnés qu'à titre indicatif mais ne cons- ttuent pas une limintion,
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L'arpareil de filtrage raprRCnté à la fig, 1 comprend une paire Je ChttLhrel\ mu ('r'!ldl1c!l 10 et 12, la coquille lfl étant placée au..
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dessus de la coquille 12.
Les coquilles sont creuses et leurs faces orientées l'une vers l'autre sont ouvertes, de manière que le liqui- de à filtrer, venant de la coquille supérieure, traverse un moyen de filtrage 14 avant de pénétrer dans la coquille inférieure 12. Le moyen de filtrage 14 est réalisé sous la forme d'une courroie sans fin qui passe entre les coquilles 10 et 12 et entoure les rouleaux d'inversion 16, 18, 20 et 22. Pendant le filtrage du liquide dans l' appareil, une partie du moyen de filtrage 14 est serrée hermétique- ment entre les coquilles supérieure et inférieure de manière que le liquide ne puisse pas s'échapper à l'endroit où les coquilles s'appli- quent l'une sur l'autre.
Le liquide à filtrer est amené du réservoir à liquide souillé 26, au moyen d'une pompe 28 actionnée par un mo- teur 30 et au moyen du conduit 32 jusqu'à la coquille supérieure 10. ; Le liquide épuré circule de la coquille inférieure 12, à travers un conduit 34, jusqu'au réservoir à liquide épuré 36. Le liquide épuré peut être pompé du réservoir 36 jusqu'à l'installation utilisatrice et ce, par une pompe 38 actionnée par un moteur 40,
Après le filtrage d'une quantité relativement élevée de liquide, les impuretés, s'agglomérant sur le moyen de filtrage 24, forment une couche trop épaisse, par conséquent, la résistance à la circula- tion du liquide à travers le moyen de filtrage croit et la pression s'accroît dans les chambres 10 et 12.
Cette pression influence -un com- mutateur 42 qui agit pour une pression prédéterminée et qui amorce un cycle de remplacement au cours duquel une partie fraîche du moyen de filtrage est placée entre les coquilles. Dans la forme d'exécution représentée, un cylindre 44 à piston 46 est relié à la coquille su- périeure 10 et sert à séparer l'une de l'autre les coquilles 10 et 12, de manière à libérer le moyen de filtrage qui peut ensuite être avancé de la valeur envisagée. Lors de son avancement, le moyen de filtrage est: entraîné par le rouleau 20 qui est mis en rotation par le moteur 48.
Le piston 46 du cylindre 44 soulève la coquille supérieure 10 afin de libérer le moyen de filtrage et, après l'avancement de ce dernier, il abaisse à nouveau la coquille supérieure 10 de manière à serrer hermétiquement le moyen de filtrage entre les coquilles. A
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re des coquilles 10 et 12, Cet air refoule le liquide qui subsiste dans les chambres, jusqu'au moment où tout le liquide s'est écoulé à traves le conduit 34 vers le réservoir à liquide épuré 36.
Ainsi que mentionné plus haut, il est avantageux d'éliminer les saletés de la partie du moyen de filtrage qui vient de sortir des coquilles 10 et 12, A cette fin on profit un dispositif agissant par fluide. Ce dispositif est formé par une canalisation 76 dont l'ouver- ture se dispose à proximité immédiate de la face intérieure du moyen de filtrage 14 et par laquelle un fluide, tel que de l'air, de la va- peur, de l'eau ou un autre liquide, est soufflé sous pression à tra- vers le moyen de filtrage 14 afin que les saletés puissent se détacher du filtre pour tomber ensuite dans un bac 78. Le fluide provient d' une source 80 et traverse une soupape 82 et un conduit 84, jusqu'à la canalisation 76. La soupape 82 est commandée par un solénolde S-4.
Deux commutateurs terminaux LS-1 et LS-2 pnrticipent à l'action- nement de l'appareil de filtrage, A certaines phases du mouvement de la coquille supérieure, le commutateur terminal LS-1 est actionné pnr les butées 112 et 114, prévues sur la dite coquille. Le commutateur terminal LS-2 ost actionné par les butées llb, 118 et 120, prévues sur le moyen de filtrage, et ce, lorsque ce dernier est avancé vers une nouvelle position. L'actionnement des commutateurs terminaux LS-1 et LS-2 sera décrit plus en détail ci-dessous, à l'appui de la fig. 2.
La fig. 2 représente un schéma des circuits de commande do l'ap- pareil de filtrage de la fig. 1. Les circuits de commande sont con- nectés aux bornes d'une source d'énergie électrique au moyen des conducteurs 92 et 94. Dans le conducteur 92 est connecté un commuta- teur 96 qui ouvre et ferme les circuit' de commande. A la fig. 2, los circuits sont représentes au moment où l'appareil do filtrage filtre le liquide. A ce moment, le moteur 30 qui entraîne la pompe 28 qui amène le liquide souillé à la coquille supérieure 10, est actionna.
Le moteur 30 est connecte en série avec les contacts du commutateur terminal LS-1 ot les contacts CRl-2, normaiement fermés, d'un relais, ! tandis que le circuit est connecte entre les conducteurs 92 et 94. les solenoides S-1 sont connectes en parallèle avec le moteur 30 et sont alimentés en énergie afin d'ouvrir les soupapes 60 et 64 (fig. 1). De
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ce fait, le liquide souillé peut pénétrer dans la coquille supérieure 10 en traversant la soupape 60, tandis que l'air, se trouvant dans les coquilles, est refoule par l'intermédiaire de la soupape 64 et le conduit de mise à l'air 62. Le diamètre du conduit de mise à l'air 62 est très réduit, de manière qu'il ne puisse pas être traversé par le liquide.
Le moteur 30 est également connecté en parallèle à un dis- positif horaire 98 pour le filtrage, comprenant un moteur 110 et les contacts TR1-1 d'un relais. Le dispositif horaire est réglé pour un cycle de filtrage de relativement longue durée, de manière qu'à la fin du cycle le moyen de filtrage soit de toute façon automatiquement renouvelé même si la pression, accumulée dans les chambres 10 et 12, n'est pas excessive. D'autre part, lorsque la pression accumulée dans les coquilles est excessive, le commutateur PS-1, agissant sous l' influence de la pression, déclenche l'action de renouvellement et le dispositif horaire 98 pour le filtrage est remis en état d'agir.
Lorsque la pression dans la coquille 10 s'accumule jusqu'à une valeur excessive, le commutateur de pression PS-1 est actionné et ses contacts PSl-1 se ferment. Ces contacts sont connectés en série avec un enroulement du relais CR-1 et avec le circuit connecté entre les conducteurs 92 et 94. Ce relais CR-1 est alimenté en énergie et ses contacts CRI-1 se ferment. Ces contacts sont connectés aux con- tacts PSl-1 du commutateur PS-l.de manière que le relais CR-1 agit encore lorsque le commutateur de pression PS-1 n'est plus alimenté en énergie. Les contacts CR1-2 sont normalement fermés et lorsque le re- lais Cr-1 est alimenté en énergie, ces contacts s'ouvrent pour inter- rompre l'alimentation en énergie du moteur 30 et des solénoldes S-1.
Il en découle que la pompe 28 s'arrête, que/la soupape 60 se ferme pour arrêter la circulation du liquide à travers le conduit 32 vers la coquille supérieure 10 et que la soupape 64 se ferme pour bloquer le conduit de mise à l'air 62,
Lors de l'écoulement du liquide se trouvant à l'intérieur des coquilles 10 et 12, la pression à l'intérieur des dites coquilles baisse et le commutateur de pression PS-1 n'est plus alimenté en énergie.
De ce fait, les contacts PSl-2 du commutateur de pression se ferment et le relais TK-2 est alimenté en énergie par l'intermédiai-
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re des contacts CRI-2, LS2-1, et PS1-2. En même temps, le circuit, formé par les contacts CR1-3 et l'enroulement du relais TR-1 agit, afin que le relais TR-1 soit alimenté en énergie, de manière ouvrir ; les contacts TR1-1, connectés en série avec le moteur 110. Ceci anête le moteur du dispositif horaire pour le filtrage qui est remis en état d'agir pour recommencer un nouveau cycle.
Le relais TR-2 constitue le dispositif horaire de refoulement du liquide et qui détermine la durée de l'ouverture de la soupape 70 ; par laquelle l'air comprimé est introduit dans les coquilles 10 et 12 pour refouler le liquide contenu dans ces dernières. Lors de l'alime- tation en énergie du relais TR-2 du dispositif horaire de refoulement, ! les contacts TR2-1 sont fermés pour alimenter en énergie le solénoide S-2 de la soupape 70 (fig. 1). De ce fait la dite soupape s'ouvre de manière que l'air comprimé puisse circuler de la source 68 vers la chambre supérieure 10, afin que le liquide, subsistant dans les co- quilles, puisse être refoulé à travers le moyen de filtrage 14 et le conduit d'écoulement 34 jusque dans le réservoir à liquide épure 36.
Après une période prédéterminée, les contacts TRl-2 se ferment pour alimenter en énergie le solénolde S-3 de la soupape 52 qui sépare les ' coquilles l'une de l'autre. De ce fait, la soupape est placée de ma- nière que le fluide, venant de la source 50, puisse circuler à tra- vers le conduit 54 pour influencer l'extrémité inférieure du piston 46, glissant dans le cylindre 44, et repousser le dit piston vers le haut ce qui soulève la coquille supérieure 10 et libère le moyen de filtrage. Lorsque les coquilles sont entièrement ouvertes, le commuta- teur terminal LS-1 est actionné par la butée 114 de manière que les contacts LSl-1 s'ouvrent, tandis que les contacts LS1-2 se ferment.
L' ouverture des contacts LSl-1 garantit que le moteur 30 et le solénol- de S-1 ne sont plus alimentés en énergie après que le relais CR-1 est retombé. La fermeture des contacts LSI-2 alimente en énergie le mo- teur 48 qui entraîne le moyen de filtrage 14, en forme de courroie transporteuse, de manière qu'une partie fraîche du dit moyen do fil- trage puisse se placer entre les coquilles 10 et 12, Le solénoide
S-4 est également alimenté en énergie et ouvre la soupape 82, de ma- nière à permettre la circulation de la vapeur ou d'un autre fluide,
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de la source SO, à travers le conduit 84, jusqu'à la canalisation de ! soufflage 70, De ce fait,
lorsque la partie souillée du moyen de filtrage se déplace jusqu'au point où elle se trouve en face de l'ou- verture de la canalisation de soufflage 70, les saletés sont souf* flées du moyen de filtrage pour tomber dans le bac 78, Le relais TR-2 reste alimenté en énergie pendant une période prédéterminée et puis retombe, de manière que les solénoides S-2 et S-3 ne sont plus ali- ;entés en énergie. De ce fait la soupape 70 se ferme, toutefois la soupape 52 reste dans la position dans laquelle elle a été placée par le solënolde S-3.
Lorsqu'une partie fraîche du moyen de filtrage 14 est mise en position entre les coquilles 10 et 12, le commutateur terminal LS-2 est actionné temporairement par la butée 120, de manière que ses con- tacts LS2-1 s'ouvrent et que ses contacts LS2-2 se ferment. La butée 120 actionne le commutateur LS-2 et enjambe ensuite ce dernier de ma- nière qu'il puisse se placer dans sa position initiale, L'ouverture des contacts LS2-1 ouvre le circuit de courant électrique pour tous les relais fonctionnels, De ce fait le relais CR-1 retombe et le so- lénolde S-4 et le moteur 48 ne sont plus alimentés en énergie, A ce moment, les solénoides S-2 et S-3 sont déjà retombés.
La fermeture mo- mentanée des contacts LS2-2 alimente en énergie le solénoide S-5, de manière à déplacer la soupape 52 à nouveau vers sa position initiale où le fluide, venant de la source 50, peut circuler à travers le con- duit 56 jusque vers l'extrémité supérieure du cylindre 44 pour re- pousser vers le bas le piston 46 et la coquille supérieure, fermant ainsi les coquilles et serrant ces dernières contre la partie propre du moyen de filtrage, située entre les dites coquilles.
Lorsque les coquilles sont refermées, le.commutateur terminal LS-1 est actionné par la butée 112 et les contacts LS1-1 sont fermés, tandis que les contacts LS1-2 sont ouverts. La fermeture de contacts LS1-1 alimente en énergie les solénoldes S-1, de manière que les sou- papes 60 et 64 soient ouvertes, De ce fait le liquide peut circuler du réservoir à liquide souillé 26, à travers la pompe et le conduit
32, jusque dans la coquille supérieure 10 afin de recommencer le fil- trage.
A ce moment le conduit de mise à l'air 62 est ouvert, de ma-
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nière qu'au fur et à mesure que les coquilles 10 et 12 se remplissent ' de liquide, l'air puisse s'échapper des coquilles à travers le conduit 62. Ceci empêche toute inclusion d'air dans les coquilles ce qui per- turberait le flux régulier du liquide et qui pourrait également se propager par le conduit 32 jusqu'à la pompe 28 pour perturber le fonc- tionnement de cette dernière.
La fermeture des contacts Sl-1 alimonte en énergie également le moteur 30 qui entraîne la pompe 28 qui amène le liquide du réservoir 26 vers les coquilles 10 et 12, De ce fait, l' appareil de filtrage peut recommencer son travail, et ce, à la suite des opérations décrites ci-dessus.
Chaque fois que la pression s'accumule dans la coquille 10 à une valeur qui fait agir le commutateur 42, un cycle d'opérations automa- tiques est amorcé pour ouvrir les coquilles, remplacer le moyen de filtrage, refermer les coquilles et rétablir l'appareil à sa condition de filtrage, Le cycle d'opérations automatiques est, d'autre part, également amorce âpres une période prédéterminée même sans une accumu- lation de pression qui influence le commutateur 42, Comme une des ope- rations automatiques il faut considérer le remplissage en liquide de la coquille, tandis que la mise à l'air, prévue conformément à l'inven- tion, garantit que les coquilles sont exemptes d'air pendant ce rein- plissage.
L'invention permet également d'éliminer automatiquement les sâletés du moyen de filtrage, de manière que ce dernier puisse être réutilisé pour un autre filtrage. Additionnellement, le conduit d'écou- lement des coquilles est muni d'un étranglement qui cmp^che toute for- mation de siphon entre les coquilles et le réservoir à liquide épure de manière que les coquilles soient toujours entièrement remplies (le liquide pendant le filtrage.