Filtre lamellaire.
L'invention concerne un filtre lamellaire comportant au moi, ns un empilage de lamelles milices, entre lesquelles passe le fluide à filtrer. Dans les filtres connus, ces lamelles sont en general serrées plus ou moins les unes contre les autres pour former un bloc filtrant traverse de part en part par le liquide à filtrer soumis Ó une pression.
Le décrassage de ces filtres à lamelles s'effectue par contre-courant. Toutefois, ce décrassage est malaisé et peu efficace si on ne fait intervenir des pressions élevées pour créer un tel contre-courant et il rrive fré- quemment qu'il se produit une détérioration au cours de cette opération, de sorte qu'un démontage du bloc filtrant est rendu nécessaire.
La présente invention a pour objet un filtre lamellaire comportant au moins un empilage de'lamelles minces entre lesquelles passe le fluide à filtrer, une partie de ces lamelles étant en matière fibreuse et presen- tant une'surface rugueuse et une tranche im parfaitement nette. Ce filtre se distingue des filtres connus et tend à éliminer l'inconvénient cité par le fait qu'entre des lamelles de ce type sont interposées des lamelles supplémentaires présentant une surface lisse et une tranehe nette, de manière à faciliber, par la formation de points de rupture, la, dislocation, sous l'action d'un contre-courant, du dépôt d'impuretés qui se forme sur l'empilage au cours de l'usage.
Le dessin ci-anmexé montre, schématique- ment et a titre d'exemple', un mode de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre, en coupe axiale, un filtre à lamelles d'un usage courant et pouvant être muni de lamelles supplémentaires selon l'invention.
La. fig. 2 montre, à plus grande échelle et en coupe, une partie de quelques-unes des lamelles d'un tel filtre et la manière dont ce filtre fonctionne théoriquement.
Les fig. 3 et 4 montrent, à plus grande échelle encore et semblablement, une partie de deux lamelles de ce même filtre et la ma nière dont elles se comportent pour la filtra tion, la, fig. 3 montrant ces lamelles avant la mise en usage du filtre et la fig. 4 mon tract ces mêmes lamelles après un certain usage.
La fig. 5, enfin, montre, semblablement, une partie de quelques lamelles d'un filtre établi conformément à l'invention.
Le bloc filtrant peut être constitué par un ensemble de lamelles par exemple, comme montré sur la fig. 1. Ce filtre comporte au moims un empilage de lamelles prÚsentant la forme de rondelles. Ces dernières sont en une matièrefibreuse, par exemple en papier ou en matière textile, et sont serrées plus ou moins fortement entre deux plaques 1 et 2 à l'aide d'un éorou'de manière à laisser subsister entre ces lamelles des intervalles qui peuvent être de l'ordre du millième ou même du dixmillième de millimètre, suivant les dimen sions des. particules à filtrer.
Da. ns la, forme d'exécution représentée à la fig. 1,. le filtre comprend deux empilages coaxila-ux 31 et 32 de rondelles, laissant subsis au centre, un passage axial 41 dans lequel est logé un boulon de serrage 5 pre 'nuant appui sur dies plaques 1 et 2, et entre les empilages 3'et 3', un intervalle annulavra 42. Ce boulon 5 permet de régler la di mension des intervalles existant entre les ron- d & Dea. La liquide à filtrer traverse les empilages de l'extérieur vers l'intéri ur sous l'ef- fet d'une pression ou d'une dépression.
A cet .effet,lesespaces!4et4sontséparéspar la plaque 2 de l'espace extérieur compris entre la. surface extérieure cylindrique des rondelles et un carter (non représenté), dans lequel est placé le filtre. Ijes espaees 41 et 42 communi- quent entre eux par une ouverture 6 ménagée danss ladite p, laque 2. Il est évident que le passage du liquide à filtrer entre les lamelles peut également se faire de l'intérieur vers l'extÚrieur.
Théoriquement et comme montré sur la fig. 2, la filtration s'opère quand la courant liquide,sousl'effet.delapressionoudépres- sion, amène les particules solides aux abords immédiats des passages 7 existant entre. des lamelles voisines, telles que 8 et 8", la. hau- teur de ces passages étant fonction du serrage donné à l'empilage et étan réglée selon la dimension des pa. rticules. à filtrer.
Dans un tel Idispositif, les particules solides en suspension dans le liquide sont arrê- tées pa. r les arêbes de ces lamelles qui délimitent l'entrée du passage 7 existant entre elles. alors que le liquide filtré passe entre ces lamelles et s'écoule vers le ou} les d'évacuation tels que 42 et 41. Il se forme ainsi, le long des entrées des passages 7, des dépôts et des amoneellements de particules solides, schématisés en 9 sur-la fig.
2, et qui augmentent progressivement en largeur et en épaisseur pour constituer finalement une sorte d'anneau, qui finit par se souder aux anneaux voisins pour former une croûte, en forme de gaine, entourant {'empiétement le bloc filtrant et réduisant progressivement la, perméabilité de celui-ci.
Un tel dispositif présente donc les mêmes chances d'encrassement que les autres filtres mais laisse subsister l'avantage important de permettreundécrassageaisé en faisant circu- ler le liquide déjà filtré, à contre-courant dans les intervalles 7, existant entre les lamelles, pour autant qu'on exerce sur ce liquide une pression suffisante pour agir sur la gaine d'impuretés, la dilater, la décoller, la briser et faire glisser ainsi les portions détachées de cette gaine le long du bloc filtrant, lequel retrouve ainsi sa perméabilité primitive.
En pratique, l'opération de décrassage est souvent gênée lorsque la gaine d'impuretés présente une cohésion et une adhérence telles que l'effet de contre-courant ne peut pas en provoquer le décollement, en particulier si le nettoyage est trop tardif ou si la pression du contre-courant est insuffisante. Dans ce cas, il peut être nécessaire de démonter l'appareil.
Cette résistance au décollement peut s'expliquer ainsi. S'il s'agit par exemple de lamelles de papier, les intervalles ou passages existant entre elles peuvent être de l'ordre d'une fraction de millimétré, alors que les lamelles 8l et 82 ont elles-mêmes une épais- seur plusieurs centaines de fois supérieure ; la surface de leur tranche en contact avec le liquide non filtré cet donc considérable par
rapport aux passages intéressant la filtratiom.
Or, en étudiamt le mécanisme de cette filtration et du décrassage, on constate ce qui suit : les lamelles faites en matières fibreuses, même découpées avec le plus grand soin, ne présentent pas des bords parfaitement lisses et nets ; au contraire, l'examen microscopique montre que leurs contours, théoriquement cylindriques, présentent une surface 10 extrê- mement irrégulière et constituée par des franges fibreuses, des bavures, avec des cavi- tés et des saillies (fig. 3). De plus, le bord des lamelles non seulement n'est pas à angle droit, mais présente une sorte de chanfrein cou- vert de fibres et de barbes.
Enfin, la surface plane des lamelles comporte de nombreuses aspérités,raimire.setcavités.
Cet état de choses permet d'expliquer cer- tains obstacles qui s'opposent à la filtration et au décrassage.
Tout d'abord, du fait que les arêtes ont subi, au découpage, des arrachements leur donnant une forme irrégulière, comme montré schématiquement sur la fig. 3, il peut se produire dans ces infractuo, sités une pénébration des impuretés entre les lamelles. Cette péné- tration, même réduite à quelques dixièmes de millimètres, suffit pour rendre la filtration difficile et même impossible ; en effet, ces impuretés arrivent au bout d'un certain temps à remplir tous les interstices, à s'agglomérer avec les barbes filamenteuses et à provoquer un véritable collage des lamelles contiguës.
La filtration est alors arrêtée à oet endroit et, au bout d'un, temps relativement court, le bloc entier peut être ainsi rendu imperméable sans que l'effet de contre-courant puisse vaincre la résistance ainsi créée.
La fig. 4 montre, schématiquement, un exemple de ce collage dans la partie marginale des lamelles 81 et 82.
Une autre difficulté peut être causée par les dépôts de matières sur les surfaces d'apparence cylindrique des lamelles. En réalité, ces surfaces ont subi une sorte d'effilochage formant des faisceaux fibreux qui retiennent les matières amenées aux abords des passages de filtration et contribuent à donner une très grande adhérence à la gaine d'impuretés qui se forme autour du bloc filtrant.
Conformément à l'invention et pour faciliter l'obtention de points de rupture dans la gain d'impuretés 9'qui entoure les lamelles filtrantas et pour empêcher le collage des lamelles entre elles, des lamelles 12 sont inter- poswées entre les la. melles 8t, 82. La plroportion des lamelles 12 supplémentaires est à déterminer dans chaque cas particulier. Ces la melles supplémentaires sont de nature différente des lamelles filtrantes 8t eb 82 de l'em- pilage. Ces lamelles auxiliaires 12 peuvent présenter. les mêmes dimensions et la même forme que celles du bloc filtrant.
Toutefois, elles sont en une matière offrant de préfé- renne le minimum de perméabilité au liquide à filtrer et sont. découpées, façonnées et trai- tées de manière à éviter, dans toute la mesure du possible, toutes les aspérités, rugosités, cavités ou stries qúi pourraient se former sur leurs faces planes 11 ou sur la face qui constitue lefur contour.
La fig. 5 montre une telle lamelle 12 intercalée entre deux lamellesordinaires8et S2 dle type eonnu, par exemple en papier d'une qualité eourante.
Les lamelles auxiliaires 12 peuvent être constituées, par exemple, en matière à mouler. en bakélite, en aluminium ou en toute autre matière répondant aux conditions requises et indiquées ci-dessus. Dans ce cas, l'adhérence des impuretés le long des bords ainsi que du contour desdites lamelles devient pratiquement nulle et il en résulte que, sous l'effet du contre-courant, le liquide filtré est bien arrêté par les anneaux de section transversale semi-circulaires qui entourent les lamelles usueF11es 8t et 82, mais peut passer librement aux endroits où les impuretés se sont déposées sans adhérence ni accrochage sur les'faces des lamelles supplémentaires ! 12.
Il se produit alors, sur les parties 92 de la gaine qui entoure les lamelles supplémentaires 12, un effet de presse hydraulique, lequel, étant donné les dimensions relatives des passages de filtration 7 et de la. surface périphérique cylindrique, suffit largement pour obtenir un décollage des impuretés déposées en ces endroits. La gaine se trouve ainsi rompue en autant de points qu'il existe de lamelles auxiliaires 1. 2 et ces actions locales déterminent la désagré- gation de l'ensemble des croûtes formant la gaine. La plaque filtrante est ainsi remise en état de fonctionner.
De ce qui précède et de l'examen du des- sin schématique annexé, on peut aisément se rendre compte du progrès technique que repré- sente le filtre objet de l'invention par rapport aux filtres connus et ce au moyen d'organes très simples mais efficaces qui, d'une part, ne réduisent en rien le pouvoir filtrant de l'appareil et, d'autre part, facilitent grandement l'opération de nettoyage.