FR2567044A1 - Appareil de separation de poussiere pour separer les poussieres de gaz de fours d'acierie et des gaz de combustion de combustibles solides fossiles ou analogues - Google Patents

Abstract

A.APPAREIL DE SEPARATION DE POUSSIERE POUR SEPARER LES POUSSIERES DE GAZ DE FOURS D'ACIERIE ET DES GAZ DE COMBUSTION DE COMBUSTIBLES SOLIDES FOSSILES OU ANALOGUES. B.APPAREIL CARACTERISE EN CE QU'UN ROTOR 9 EST MONTE EN ROTATION DANS LA SECONDE PARTIE 2 ET PRESENTE UN DIAMETRE PLUS PETIT QUE CELUI DE LA SECONDE PARTIE, CE ROTOR 9 PORTANT UNE OU PLUSIEURS ELECTRODES D'EMISSION 24 PLACEES A L'EXTERIEUR DU POURTOUR DU ROTOR, ET EN CE QUE LE ROTOR 9 EST MUNI D'UN DISPOSITIF DE GRATTAGE PASSANT CONTRE LA SURFACE INTERIEURE DE LA SECONDE PARTIE 2, CETTE SURFACE INTERIEURE CONSTITUANT UNE ELECTRODE DE PRECIPITATION POUR LES PARTICULES DE POUSSIERE CHARGEES PAR L'ELECTRODE OU LES ELECTRODES D'EMISSION. C.L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE SEPARATION DE POUSSIERE.

Description

Appareil de séparation de poussière pour séparer les poussières de gaz de

fours d'acierie et des gaz de combustion de combustibles solides fossiles ou analogues.'

L'invention concerne un appareil de sépa-

ration de poussière spécialement destiné à séparer les poussières du gaz provenant de fours d'acieries et autres équipements utilisés dans l'industrie lourde, et des gaz brulés produits dans la combustion de combustibles

solides et fossiles.

Pour atteindre les buts ci-dessus, il est

utilisé, dans la plupart des cas, des séparateurs électro-

statiques de poussières dans lesquels les particules de poussière sont chargées électriquement de manière à venir

se déposer sur des électrodes de précipitation.

Un appareil connu de ce type comprend un certain nombre de grandes plaques espacées les unes des autres. Entre les plaques sont placés des châssis dans lesquels sont bloqués un certain nombre de fils. Un redresseur à haute tension, généralement de 50 kW est branché au fil par sa borne négative, tandis que son

autre borne est mise à la masse et branchée aux plaques.

Il est ainsi obtenu un champ de force très élevé entre les fils du châssis et les rideaux de plaques. L'intensité du champ est maximum au voisinage de la surface des fils o

il devient si élevé que des décharges électriques se pré-

sentant sous la forme de décharges corona peuvent se pro-

duire le long des fils. L'ionisation des gaz ainsi obtenus autour des fils fournit en permanence de grandes quantités d'ions positifs et négatifs. Les ions positifs sont immédiatement attirés par les fils négatifs. Au contraire, les ions négatifs s'écartent du fil correspondant pour se diriger vers le rideau de plaque le plus proche. Le gaz dont il faut séparer la poussière ou les particules est dirigé

entre les rideaux de plaques.

Dans leur trajectoire vers les rideaux de plaques, les ions produisent un certain nombre de collisions avec les particules contenues dans le débit de gaz, et adhèrent à ces particules. Les particules se trouvent ainsi chargées négativement et commencent à se déplacer dans la même direction que les ions, c'est-à-dire vers le rideau de plaque le plus proche. Lorsqu'elles viennent en contact avec les rideaux de plaques, les particules se déposent sous la forme d'un revêtement sur

ces rideaux de plaques et se trouvent déchargées.

Un certain revêtement de poussière se forme également sur les fils, du fait que les particules passant au voisinage de ces fils peuvent être attirées par des ions positifs se trouvant à cet endroit, et être attirées vers les électrodes. Le dépôt de poussière ainsi produit est quantitativement relativement faible, mais défavorable

pour la décharge corona.

L'augmentation du revêtement de poussière sur les plaques de rideaux et sur les électrodes d'émission affaiblit le champ ou la force électrique, et augmente la

résistance ohmique entre les plaques et les électrodes.

Ces deux effets réduisent la capacité de séparation des poussières de l'appareil, de sorte que la poussière déposée doit être retirée périodiquement. Cette opération est faite de manière intermittente en faisant vibrer de temps en temps les plaques et les châssis au moyen de dispositifs mécaniques appelés dispositifs de "martèlement". Cela permet ainsi de décoller le revêtement de poussière et de le faire tomber

dans un réceptacle placé au-dessous.

Les filtres électrostatiques actuellement utilisés et décrits ci-dessus sont encombrants et chers à installer et à mettre en oeuvre. De plus, ces filtres présentent un certain nombre d'inconvénients qui réduisent sensiblement leur capacité de séparation des poussières. Les appareils cidessus sont donc sensibles à des variations de fonctionnement qui donnent naissance

à des variations plus ou moins considérables de coricen-

tration des poussières dans le gaz. Lorsque, pour une raison queleonque, la concentration en poussières vient à monter sensiblement, le revêtement de poussière augmente rapidement sur les rideaux de plaques ainsi que sur les électrodes d'émission. Par suite, le champ ou la force électrique s'affaiblissent et l'émission des électrons se trouve entravée. Une grande partie des particules de poussière chargées n'ont alors plus le temps d'aller jusqu'à un rideau de plaque, mais sortent alors de l'appareil en suivant le débit de gaz. I1 en resulte que ces poussières

ne sont plus séparées par l'appareil.

Le martèlement des rideaux de plaques et des châssis est déclenché et stoppé par une horloge, de sorte qu'il se produit sans relation avec les variations de concentration en poussière du gaz, comme cela serait nécessaire. Il arrive normalement, dans la pratique courante, que lorsque l'épaisseur du dépot de poussière sur les rideaux de plaques augmente, des quantités plus

ou moins grandes de poussière soient libérées spontané-

ment. L'appareil est conçu de façon que toute la poussière se détachant des électrodes, soit spontanément, soit sous l'effet du martèlement, tombe librement dans le réceptacle collecteur de poussière. Pendant cette chute, une grande quantité d'agglomérations de poussière éclatent et se dissolvent en un nuage de poussière entraîné par le gaz sortant de l'appareil, malgré le fait qu'on ait coupé les moyens de ventilation. L'expérience a montré que les moyens de ventilation, qui, compte tenu de ce qui vient d'être dit, doivent être coupes pendant l'opération de martèlement pour empêcher l'émission de grandes quantités de poussière dans l'atmosphère ambiante, sont, dans la plupart des cas, coupés pendant un temps trop court ou ne sont pas coupés

du tout.

Quand le champ ou la force électrique est augmenté pour augmenter la capacité de rétention des poussières des rideaux de plaques une décharge lumineuse peut se produire dans la couche de poussière. Dans ce cas,

corrélativement avec la décharge corona le long des élec-

trodes d'émission, de grandes quantités d'ions à la fois positifs et négatifs sont développés dans la couche de poussière. Les ions négatifs tombent immédiatement contre les rideaux de plaques. Au contraire, les ions positifs sont entra3nés hors d'espaces compris entre les rideaux de plaques et se dirigent vers les fils. Dans l'espace compris entre les fils et les rideaux de plaques, se trouvent alors à la fois des ions négatifs et des ions positifs qui se neutralisent les uns les autres. I1 en résulte que la charge des particules de poussière disparait complètement ou partiellement, et que la poussière est entralnée hors

de l'appareil en même temps que le débit de gaz.

L'utilisation d'un appareil de séparation des poussières selon l'invention permet de supprimer les inconvénients du type décrit ci- dessus présentés par les appareils selon l'art antérieur, qui détériorent leur

capacité de séparation des poussières.

Un séparateur de poussière selon l'invention diffère radicalement des appareils selon l'art antérieur

à la fois par sa conception et par son mode de fonctionne-

ment. Ce séparateur de poussière permet d'obtenir une séparation des poussières beaucoup plus efficace, même dans le cas de grandes variations de concentration en poussière des gaz à évacuer. Cet appareil présente, en outre, une très grande stabilité de retenue des poussières, sans présenter les perturbations répétitives apparaissant dans les appareils de l'art antérieur lorsqu'une grande partie de la poussière déjà séparée quitte périodiquement le filtre en même temps que les gaz émis lorsqu'on soumet à un martèlement les rideaux de plaques et les châssis d'électrodes, ou lorsque le revêtement de poussière se détache de lui- même entre ces éléments. L'appareil selon l'invention présente, en outre, l'avantage, comme déjà indiqué ci-dessus, de ne nécessiter qu'une partie seulement de l'espace de construction nécessaire à un appareil de

type classique.

A cet effet l'invention concerne un appareil de séparation des poussières, comprenant un cyclone constitué de trois parties, à savoir une premièere partie cylindrique munie d'un conduit d'entrée disposé tangentiellement destiné à recevoir les gaz de déchet chargés de poussière, une seconde partie cylindrique placée au-dessous de la précédente, et une troisième partie en forme de cône placée au-dessous de la seconde partie,

appareil caractérisé en ce qu'un rotor est monté en rota-

tion dans la seconde partie et présente un diamètre plus petit que celui de la seconde partie, ce rotor portant une ou plusieurs électrodes d'émission placées à l'extérieur du pourtour du rotor, et en ce que le rotor est muni d'un dispositif de grattage passant contre la surface intérieure de la seconde partie, cette surface intérieure constituant une électrode de précipitation pour les particules de poussière chargées par l'électrode ou les électrodes d'émission. L'invention sera décrite en détail en se référant aux dessins joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue, en coupe verticales d'un appareil selon l'invention

256?044

- la figure 2 représente, en détail, la manière de suspendre et de commander le rotor; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 11 de la figure 1; - la figure 4 est une vue latérale du rotor;

- la figure 5 est une vue en coupe hori-

zontale suivant la ligne 2-2 de la figure 4; - les figures 6 et 7 représentent des fixations supérieures et inférieures des électrodes d'émission du rotor; et - la figure 8 est une vue, en coupe horizontale, d'une barre de grattage montée sur le rotor; L'appareil de séparation de poussière selon l'invention est conçu en principe sous la forme d'un cyclone comprenant trois parties principales désignées, dans le bon ordre, en partant du bas pour aller vers le haut, par

les références 1, 2 et 3 en figure 1. La partie 1, cons-

tituée par un conduit d'entrée dirigé tangentiellement 4, et la partie 2, sont assemblées pour former un cylindre qui, dans la forme de réalisation de l'appareil représenté

ici, présente un diamètre constant sur toute sa hauteur.

Dans la description qui suit, l'appellation de "cyclone"

a été réservée à la partie supérieure 1, tandis que la partie 2 est appelée "boite de précipitation" ou "partie de précipitation". La partie inférieure 3 constitue l'entonnoir collecteur du cyclone destiné à recevoir la poussière séparée. Dans cette partie, un entonnoir perforé appelé "écran de particules", est monté de manière à

former un espace libre entre l'écran et l'entonnoir collec-

teur environnant 3. Ce dernier est muni, dans sa partie

inférieure, d'un orifice de sortie de poussière 6.

La partie 1 comprend:un tambour électri-

quement isolé 7 présentant une section circulaire reliée vers le haut à un tambour de cheminée 8 présentant le même diamètre, par lequel le gaz libéré de ses poussières quitte l'appareil. Le diamètre du tambour 7 va en diminuant vers

sa partie inférieure, de sorte que le diamètre venant.

directement au-dessus du bord supérieur d'un rotor 9 placé dans la partie 2 et faisant saillie vers le haut sur une certaine distance dans la partie 1, est à peu près le même que le diamètre du rotor. La partie inférieure extrême du tambour 7 présente la forme d'une projection 10 enfermant et protégeant le mécanisme de suspension et de centrage

du rotor 9, comme on peut le voir en figure 2.

Le rotor 9 est constitué par un cylindre -vertical creux dont les parois d'extrémité ouvertes peuvent etre électriquement conductrices ou électriquement isolées de tous les éléments de structure avoisinants, ce rotor pouvant encore être réalisé totalement dans un matériau non conducteur de l'électricité. Le rotor est muni, juste au-dessous de son bord supérieur, d'un anneau extérieur 119 représenté en figure 4 et par la vue de détail de la figure 2, dans lequel est monté un cercle de roue de transport 12 roulant sur une piste annulaire horizontale 13 reliée au bord inférieur de la projection 10 du tambour

fixe 7.

Sur la surface inférieure de la piste 13 est monté un cercle de roue de centrage horizontal 14 roulant contre la surface de coque 9' du rotor. Cet anneau 1l de roue de transport 12 sert à la fois à supporter et à maintenir un rail de contact 15 faisant le tour du rotor, comme on peut le voir en figure 2. Le rail 15 est placé à un potentiel électrique négatif par une source de tension se présentant sous la forme d'un redresseur haute pression 16, par l'intermédiaire d'un conducteur

isolé 17 et d'un contacteur de type classique 18.

Le rotor est entraîné en rotation par un moteur 19 entrainant un axe 20, un engrenage conique 21 et un arbre vertical 22 entraînant à son tour un système de rayon 23 monté sur le bord supérieur du rotor, comme

indiqué aux figures 1 et 3.

Le rotor supporte un système d'une ou plusieurs électrodes d'émission verticales constituées par des fils, des barres ou des filets métalliques 24 bloqués respectivement entre des éléments de maintien supérieurs et inférieurs prévus pour chaque électrode et comprenant un élément de support supérieur séparé 25 placé sur un anneau extérieur supérieur 26, et un élément de support inférieur correspondant 27 placé sur un anneau extérieur inférieur 28. L'anneau extérieur supérieur 26 est maintenu en place par un certain nombre de consoles ou de rayons 29 partant d'un anneau intérieur 30 fixé à la

boîte de rotor 9, mais isolé électriquement de celle-ci.

L'anneau extérieur 28 est maintenu en place de la même

manière par des rayons 31 partant d'un anneau intérieur 32.

Chaque électrode 24 est montée rigidement, par son extrémité supérieure, dans son élément de support 25. Dans l'élément de support 27, l'extrémité inférieure de l'électrode 24 passe librement à travers un trou percé dans une vis 33, et'à travers un ressort hélicoidal, pour

atteindre un piston 35 auquel est fixée l'électrode.

L'électrode 24 est maintenue tendue par la force de dila-

tation du ressort 34 qui peut être réglée par la vis 33,

comme indiqué aux figures 6 et 7.

Le piston 35 est muni, sur sa surface inférieure, d'une tige 36 pouvant se déplacer librement dans un trou percé dans le fond de l'élément de support 27 et présentant une longueur telle qu'elle puisse faire saillie vers l'extérieur au-dessous de cet élément de support. Au même niveau que la partie en saillie de la tige 36, un épaulement fixe 37 en matériau non conducteur de l'électricité, est placé en un ou plusieurs endroits

autour de la surface intérieure de la partie de précipi-

tation 2. L'épaulement présente une surface supérieure inclinée 38 et est monté, par rapport au mouvement de rotation du rotor, de façon que lorsque le rotor tourne, l'extrémité inférieure de la tige 36 vienne rencontrer

la surface inclinée 38 et soit ensuite poussée vers le haut.

Le ressort 34 se trouve ainsi poussé en même temps par le piston 35, et le fil 24 se trouve libéré. Lorsque la tige, au cours de la poursuite du mouvement, passe devant le bord de fermeture de l'épaulement, le ressort 34 repousse l'électrode d'émission en la tendant de nouveau par saccades. Le système de fil 24, est maintenu à un potentiel électrique négatif du fait que l'anneau 30 est branché aux rails de contact 15 par le conducteur 39, voir figure 2, ou par l'utilisation du rotor 9 en conducteur électrique. La figure 8 est une vue en coupe horizontale d'un dispositif de grattage comprenant une bande de grattage venant s'appuyer élastiquement contre la surface intérieure de la boite de précipitation 2 dont une génératrice suit le même mouvement que celui du rotor. La bande est constituée par une barre verticale 40 de métal moulé dans un matériau électriquement isolant. A l'endroit de son bord d'entrée, la bande est montée en rotation, par ses extrémités supérieure

et inférieure, dans des fixations non conductrices d'élec-

tricité 41 équipées d'un ressort et présentant un axe vertical. La largeur de la barre métallique est la même que celle de la bande de grattage, et son profil de section transversale présente une forme concave dirigée vers la boîte de précipitation 2. La barre de grattage 40 est munie d'un élément de grattage 42 présentant dans cette partie une section en forme de crochet qui, dans le sens du

mouvement, constitue sa partie arrière.

Le dispositif de grattage comprend également une partie oblongue 45 partant vers l'avant de l'élément de grattage 42 dans le sens du mouvement. Une poche d'air 44 se trouve ainsi formée entre l'élément de grattage et

la surface intérieure de la boite de précipitation 2.

L'élément de grattage est poussé par le ressort 45 de l'élément de fixation 41, de manière à venir buter contre

le boîtier 2. Dans le plan vertical, la barre est convena-

blement courbée de manière à assurer que cette barre reste en bon contact de butée avec le boîtier sur toute la

longueur comprise entre les fixations de suspension supé-

rieure et inférieure 41. Dans le plan horizontal, la partie extérieure de la bande est formée de manière à produire

le moins possible de turbulences dans le débit de gaz.

Il est maintenant décrit le mode de

fonctionnement de l'appareil.

Le gaz chargé de poussière passe dans la partie supérieure 1 de l'appareil, c'est-à-dire dans le cyclone, en traversant le passage 4, de manière à se trouver ainsi entraîné dans une direction tangentielle, comme on peut le voir aux figures 1 et 3. Le gaz rencontre alors la surface intérieure du boîtier de cyclone et se trouve dévié dans une trajectoire circulaire, le-long de la paroi du cyclone. Dans chaque molécule d'air et dans chaque particule de poussière de la masse de gaz tournante, il est ainsi obtenu, par inertie, une accélération centrifuge dirigée vers l'extérieur, chaque molécule d'air et chaque particule de poussière se trouvant ainsi soumise à une force centrifuge dont l'amplitude dépend de la masse de la particule. Grâce à cet effet, toutes les particules, pendant la rotation, se précipitent vers l'extérieur en direction de la surface de coque du cyclone, de sorte que, pendant la période d'arrêt du cyclone 1, les particules présentant la densité de masse maximum, ont le temps de se concentrer dans cette partie de la masse de gaz, tout en tournant le plus près possible de la surface de la coque. Les particules

plus légères flottent en circulant sur des trajectoires si-

tuées à des distances différentes à l'intérieur de la coque.

La masse de gaz tournante contenant ces poussières en suspension, présente également une composante

verticale de mouvement produite par les moyens de venti-

lation du débit de gaz, et par l'accélération due à la gravité. La vitesse du mouvement de chute des particules de poussière, et la vitesse de leur mouvement de circulation, sont réduites au voisinage immédiat de la paroi du cyclone,

par les forces de frottement produites contre celui-ci.

Le tambour 7 placé au centre du cyclone 1 présente un diamètre tel que sa section, perpendieulairement au sens de débit de la masse de gaz tournant à l'extérieur, soit plus petite que la section du conduit d'entrée 4. Il en résulte que la vitesse du gaz augmente dans le cyclone, ce qui augmente à son tour la force centrifuge appliquée aux particules de poussière, et par conséquent l'effet de

séparation.

Les opérations réelles se produisant dans le cyclone 1 n'ontété décrites ci-dessus que de manière

sommaire et simplifiée, mais cela permet de se faire une

idée claire de la manière essentielle selon laquelle les particules de poussière se placent dans le débit de gaz à partir de l'instant de démarrage. Lorsque le gaz quitte

la partie 1 et pénètre dans la partie inférieure 2, l'essen-

tiel des particules de poussière s'est ainsi concentré au voisinage de la paroi du cyclone par un effet de séparation dynamique des poussières. Il est ainsi obtenu, comme première étape d'exatraction des poussières, une mise en

place des particules de poussière les plus lourdes.

Le rotor 9 placé dans la partie 2 de

l'appareil présente trois fonctions essentielles. La pre-

mière de ces fonctions est d'amener les particules de l'accumulation de poussière concentrée au voisinage de la surface de coque, obtenue dans la partie 1, à se précipiter sur la boite de précipitation 2. La seconde fonction est d'amener également la poussière, qui, dans l'état finement réparti continue de suivre la masse de gaz tournant suivant des trajectoires placées à l'intérieur de la masse de poussière accumulée sur la périphérie, à se déplacer vers

l'extérieur en direction de la coque et à adhérer à celle-

ci. La troisième fonction est de gratter en permanence la poussière précipitée sur la coque et, sans étaler de nouveau la poussière, d'entraîner celle-ci vers le bas

en direction de l'entonnoir collecteur 3 constituant u.

magasin à poussière qui est vidé de manière intermittente

ou de manière continue par l'orifice de sortie À.

Ces opérations s'effectuent de la maniere

décrite ci-après.

Le pôle négatif du redresseur baute tension est branché, comme indiqué cidessus, au fil 24 par l'intermédiaire du conducteur 17, du dispositif de contact 18, du rail de contact 15, et du conducteur 39. L'autre pôle et le boitier extérieur du séparateur de pDussiére sont mis à la masse. Le système donne naissance à un chan!p électrique dans lequel le bottier 2 constitue l'anDde. La tension appliquée au fil est réglée à une valeur suffisamment élevée pour obtenir une décharge corona.le long des fils 24. Ces fils fonctionnent ainsi en électrode d'émission d'o part un débit d'émission négatif. Quand les particule de poussière rencontrent des ions et retiennent ceux-ci, ces particules se chargent négativement et sont attirées et accélérées vers l'anode, c'est-à-dire vers le boltier 2

o elles adhèrent pour être ensuite évacuées.

La distance entre les fils 24 et la pr.iipi-

tation, est relativement courte. Le champ ou la force électrique, ainsi que la concentration des électrons sont donc particulièrement élevés dans cet intervalle, ce qui est nécessaire compte tenu des nombreuses charges nécessitées par une concentration en poussière élevée, et compte tenu

de la résistance rencontrée par les électrons et les par-

ticules de poussière chargées au cours de leur trajectoire

en direction de la coque.

D'autre part, la charge des particules de poussière finement réparties dans l'espace plus important situé à l'intérieur du cercle des fils 24, est obtenue du fait que les fractions de poussière les plus importantes ont été séparées vers la périphérie. Par suite, les particules restantes finement réparties, ne sont pas cachées derrière les particules de poussière plus grosses, de sorte qu'elles peuvent être rencontrées pls facilement par les électrons émis, et suffisamment chargées pour être déviées de leur trajectoire et se trouver entraînées

vers la boite de précipitation.

Le rotor est entrainé autour de l'axe ver-

tical 22 de manière à tourner en sens inverse du débit de gaz et de poussière, c'est-à-dire en sens inverse du sens d'alimentation du conduit d'admission tangentiel 4o Cela constitue une caractéristiques essentielle car on peut ainsi augmenter le mouvement relatif par unité de temps entre les électrodes d'émission, d'une part, et le mélange gaz/poussière, d'autre part, c'est-à-dire que chaque particule de poussière flottant librement passe, pendant sa circulation, devant un plus grand nombre d'électrodes que dans tout autre cas. Un agrandissement correspondant, dans un dispositif de précipitation électrique classique utilisant un réseau d'électrodes planes fixes, nécessiterait d'augmenter le dispositif de précipitation d'une distance correspondant à la vitesse angulaire du système d'électrodes correspondantes, jusqu'à atteindre le rayon de celles-ci,

et le temps de séjour du gaz dans la partie de précipita-

tion 2. La rotation à contre-courant des électrodes d'émis-

sion permet ainsi d'augmenter l'effet de séparation des poussières. La troisième fonction du rotor, c'est-à-dire le grattage continu de la poussière précipitée sur le boîtier 2 et le transport sans perturbation de cette poussière pour la faire tomber dans l'entonnoir collecteur

256704_4

3, est réalisé par les bandes de grattage verticales 40

suivant le mouvement du rotor. Du fait que la barre métal-

lique des bandes, enveloppée de matière plastique moulée, présente une section de forme concave en direction de la surface extérieure du boltier 2, il est obtenu verticalement un passage libre du débit au voisinage de la paroi du bottier. Ce débit est complètement isolé du champ ou de la force électrique régnant entre les électrodes d'émission

et la boîte de précipitation, ainsi que des ions libres.

Lorsque les particules de poussière sont grattées et libérées de la paroi du bottier, derrière cet écran, ces particules restent à un potentiel nul. Ainsi, la poussière sans être chargée ou de nouveau agglomérée, peut tomber librement par le passage et se décharger dans l'entonnoir

collecteur 3.

Le nettoyage de la poussière accumulée sur

les électrodes d'émission est fait également en permanence.

Chaque fil ou électrode d'émission 24, comme cela apparait clairement, est pré-tendu par un dispositif à vis et à ressort du dispositif de support inférieur 27. A chaque fois que le dispositif de support muni de sa tige en saillie vers le bas 36 passe sur un épaulement 37 à surface supérieure inclinée 38 fixée sur le bottier extérieur, le ressort est comprimé par la tige, mais exerce sa force de rappel comme indiqué ci- dessus, lorsqu'est dépassé l'épaulement. I1 résulte de cette opération que l'électrode d'émission commence par être libérée puis se trouve ensuite tendue par saccades, ce qui permet de secouer en les libérant,les particules de poussière précipitées sur le fil. Les particules sont alors chargées négativement et se déplacent vers le bottier

extérieur 2.

Crâce à ce système, toutes les électrodes sont libérées rapidement, les unes après les autres de leur poussière, ce nettoyage se faisant de façon continue, une

ou plusieurs fois à chaque tour du rotor.

La description ci-dessus a permis de montrer

que l'appareil selon l'invention constitue un système tout à fait nouveau pour retirer les particules solides de gaz chargés de poussière, cette extraction se faisant à l'échelle industrielle. Ce système présente des avantages

essentiels par rapport au principe utilisé dans les dis-

positifs de précipitation électriques classiques connus jusqu'ici. Ainsi, dans cette nouvelle conception de structure, il est obtenu, dès le départ, une mise en place effective des parties contenant les particules plus lourdes, c'est-à-dire de l'essentiel de la masse de poussières contenues dans le gaz, ce résultat étant obtenu au moyen d'un cyclone à rotation de gaz forcée. Cela permet d'obtenir les conditions les plus favorables pour une précipitation

ultérieure de la poussière par des moyens électrostatiques. Les particules de poussières les plus légères restant contenues dans la

masse de gaz tournante ne sont pas masquées par les particules les plus grosses car ces dernières sont concentrées à la périphérie, et les particules les plus légères se trouvent ainsi parfaitement bien exposées

au débit électronique provenant des électrodes d'émission.

D'autre part, le champ ou la force électrique, ainsi que la concentration électronique, sont maximum dans l'espace extérieur compris entre les électrodes d'émission et la boite de précipitation, là o l'essentiel de la poussière contenue dans le gaz s'est déjà accumulée, et là o les particules de poussière les plus fines arrivent ensuite progressivement. De plus, les électrodes d'émission sont

montées sur un rotor dont la vitesse de rotation, à contre-

courant de la masse de gaz, peut être réglée de telle manière que les particules de poussière se trouvant à la fois à l'extérieur et à l'intérieur du cercle d'électrode pendant leur période d'arrêt dans cette partie de l'appareil, se comportent de manière à être suffisamment affectées

pour adhérer et rester fixées sur la botte de précipi-

tation, malgré les petites dimensions de l'appareil.

Une autre caractéristique extrêmement importante est également le grattage continu de la

poussière détachée et précipitée hors du bottier de pré-

cipitation, ainsi que le nettoyage continu correspondant obtenu en secouant les électrodes d'émission. Cela permet de maintenir en permanence l'intensité du champ de force

électrique et l'émission électronique, en empêchant l'accu-

mulation des poussières sur le bottier de précipitation pouvant donner naissance à une décharge lumineuse. La conception de la bande de grattage se présentant sous la forme d'une rainure à écran électrique, par laquelle

la poussière grattée descend dans l'entonnoir collec-

teur, empêche la poussière de pénétrer dans le débit de gaz sortant de l'appareil. Ces moyens d'extraction continue de la poussière contribuent également à rendre l'appareil de séparation des poussières relativement insensible à des variations importantes de la teneur en poussière du gaz

pouvant se présenter en cours de fonctionnement.

La description ci-dessus ne concerne seulement

qu'un exemple de réalisation de l'appareil selon l'invention.

I1 peut cependant être concçu en pratique de nombreuses autres formes de réalisation de la structure. On peut, par exemple, modifier le degré de vitesse de rotation forcée du gaz dans la partie supérieure de l'appareil, c'est-à-dire dans la partie de cyclone, en choisissant

différemment les proportions de la zone de débit de celui-ci.

De plus, la réalisation en forme de fil des électrodes d'émission peut être remplacée par un cylindre ou un réseau de fils métalliques comportant des moyens convenables pour éliminer en permanence le revêtement de poussière, et la surface des électrodes peut être munie de pointes. Ces modifications, ainsi que de nombreuses autres variantes de réalisation de l'appareil, font également partie du

domaine de l'invention.

Claims (4)

R E V E N D I C A T I 0 NS

1 ) Appareil de séparation des poussières, comprenant un cyclone constitué de trois parties, à savoir une première partie cylindrique (1) munie d'un conduit d'entrée disposé tangentiellement (4) destiné à recevoir les gaz de déchet chargés de poussière, une seconde partie cylindrique (2) placée au-dessous de la précédente, et une troisième partie en forme de cône (3) placée au-dessous de la seconde partie, appareil caractérisé en ce qu'un rotor (9) est monté en rotation dans la seconde partie (2) et présente un diamètre plus petit que celui de la seconde partie, ce rotor (9) portant une ou plusieurs

électrodes d'émission (24) placées à l'extérieur du pour-

tour du rotor, et en ce que le rotor (9) est muni d'un dispositif de grattage (40) passant contre la surface intérieure de la seconde partie (2), cette surface intérieure

constituant une électrode de précipitation pour les parti-

cules de poussière chargées par l'électrode ou les électrodes d'émission.

2 ) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes d'émission (24) sont constituées par des fils, des tiges ou des filets métalliques supportés respectivement par des moyens de fixation supérieurs (25, 26, 29, 30) et par des moyens de fixation inférieurs (27, 28, 31, 32), se présentant de préférence sous la forme

de rayons ou autres partant du rotor (9).

3 ) Appareil selon l'une quelconque des

revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacun des

moyens de fixation inférieurs (27) comprend une tige cylin-

drique en saillie (36) sur laquelle est fixée une électrode d'émission (24) et dont la tension et la position en saillie sont maintenues par l'action d'un ressort (34), un épaulement (37) étant monté rigidement par rapport à la seconde partie (2) et comportant une surface inclinée (38) placée de façon

que, lorsque le rotor (9) tourne, la tige (36) soit successi-

vement poussée, à partir de sa position en saillie, dans les moyens de fixation (27), de manière à relâcher ainsi l'électrode d'émission (24), et de façon qu'après le passage de la tige (36) sur la surface inclinée (38), cette tige soit ramenée dans sa position en saillie par l'action du ressort (34), de manière à tendre de nouveau

par saccades, l'électrode d'émission (24).

4 ) Appareil selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il utilise un

bloc générateur de tension (16) capable, par l'intermé-

diaire d'un dispositif de contacts fixes (18) de venir buter contre une barre électriquement conductrice (15) placée autour du rotor (9), un conducteur (39) appliquant un potentiel négatif aux électrodes d'émission (24) tandis que la seconde partie (2) est mise électriquement à la terre. ) Appareil selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif

de grattage comprend une bande de grattage (40) munie, à sa partie arrière, dans le sens de mouvement voulu, d'un élément de grattage (42) à section en forme de crochet, et en ce que le dispositif de grattage comprend une partie oblongue (45) partant vers l'avant, par rapport à l'élément de grattage (42), dans le sens du mouvement, de manière à former une poche d'air entre le dispositif de grattage et la surface intérieure de l'électrode de précipitation (2). 6 ) Appareil selon l'une quelconque des

revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rotor {9)

est capable de tourner en sens inverse du sens d'alimen-

tation du conduit d'entrée ou d'admission tangentiel.

) Appareil selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, dans la pre-

mière partie (1), au-dessus du rotor (9), se trouve un tambour cylindrique (7) présentant à peu près le même

diamètre que le rotor (9).

) Appareil selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le rotor (9)

est constitué par un cylindre creux à paroi d'extrémité ouverte, par lequel les gaz descendant au-delà de sa partie extérieure, sont destinés à être évacués vers le haut.