"Appareil de purification électrostatique de liquides non conducteurs" La présente invention concerne un appareil de précipitation et, plus particulièrement, un collecteur de poussières destiné à éliminer, sous l'action, d'une force électrostatique, les matières étrangères en fines particules en suspension et en dispersion dans
des liquides non conducteurs tels que des huiles.
On connaît déjà un procédé destiné à recueillir, par voie électrostatique, les fines particules contenues dans un liquide non conducteur en créant un champ électrique dans ce dernier et en intensifiant la distorsion de champ en disposant des organes diélectriques collecteurs de poussières entre des électrodes auxquelles une tension est appliquée. Toutefois, dans le dispositif classique, les fines particules qui adhèrent aux plaques collectrices de poussières, en
sont écartées par suite d'une convection violente produite dans le liquide en raison du champ électrique ainsi créé, ou alors la force exercée sur ces fines particules par la convection surpasse la force d'attraction électrostique exercée entre les fines particules et
la plaque collectrice de poussières, de sorte que ces particules
sont dispersées et flottent sans adhérer à la plaque collectrice de poussières.
La Demanderesse a constate qu'en disposant des plaques collectrices de poussières en matières fibreuses, par exemple, en papier, de telle sorte qu'elles s'étendent parallèlement au sens d'un champ électrique, les influences exercées par la convection étaient sensiblement atténuées, si bien que les fines particules
peuvent être attirées et recueillies avec une efficacité exception- nelle.
La présente invention a été mise au point sur la base des
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ment capable de purifier une grande quantité de liquide avec une haute efficacité.
En résumé, la présente invention concerne une cuve de
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plaques anodiques et cathodiques disposées face à face dans la cuve.
Un conduit pour l'introduction du liquide devant être traité dans la cuve est disposé en dessous des bords inférieurs des plaques formant électrodes. Des ouvertures de projection de liquide sont ménagées dans une surface supérieure du conduit â liquide qui
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centes. Un grand nombre d'organes poreux collecteurs de poussières en une substance fibreuse sont disposées entre les plaques d'électrodes correspondantes� de façon à s'étendre parallèlement au sens d'un champ électrique, ainsi qu'au sens d'écoulement du liquide jaillissant de la conduite. Un espace de précipitation de déchets est défini entre le conduit à liquide et le fond de la cuve,tandis que l'on prévoit également une conduite d'introduction de liquide communiquant avec le conduit à liquide, une conduite de distribution de liquide destinée à dériver le liquide traité d'une partie supérieure de la cuve vers l'extérieur, ainsi qu'une conduite d'évacua-
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précipitation de déchets.
La présente invention sera décrite ci-après d'une manière plus détaillée, en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue schématique des organes collecteurs de poussières utilisés dans un appareil suivant la présente invention; la figure 2 est une vue schématique d'organes collecteurs de poussières classiques; la figure 3 est un diagramme illustrant les caractéristiques de captage des poussières; la figure 4 est une vue latérale illustrant une forme de réalisation générale de l'appareil suivant la présente invention; la figure 5 est une vue en perspective illustrant la construction intérieure d'une cuve de purification, cette vue étant partiellement élaguée pour la clarté de l'illustration; la figure 6 est une vue de face partiellement élaguée de la cuve de purification;
la figure 7 est une vue en plan de la cuve de purification dont le couvercle est enlevé; la figure 8 est une vue en coupe prise suivant la ligne X - X de la figure 6; la figure 9 est une vue en coupe verticale de la cuve de purification; la figure 10 est une vue en coupe agrandie d'une partie de raccordement cathodique;
les figures 11A et 11B sont des vues structurales illustrant des organes collecteurs de poussières; la figure 12 est un schéma d'un circuit électrique utilisé suivant la présente invention;
les figures 13A et 13B sont des schémas illustrant la circulation du liquide; et la figure 14 est une vue schématique illustrant une conduite de distribution de liquide dans. une autre forme de réalisation.
En se référant aux figures 1 à 3, la figure 3 illustre les caractéristiques de captage de fines particules dans les cas où les plaques collectrices de poussières(1)illustrées dans les figures 1 et 2 sont disposées parallèlement au sens d'un champ électrique comme illustré en figure 1 et en oblique comme illustré en figure 2 respec- tivement. La courbe A représente le premier cas, tandis que la courbe B représente le second cas. L'intervalle entre les électrodes
(2) et l'écartement entre les plaques collectrices de poussières sont les mêmes dans les deux cas.
La figure 4 illustre une forme de réalisation dans laquelle <EMI ID=7.1>
mentation (12) communique avec la partie inférieure de la cuve de purification (10). Après avoir été purifié et traité, le liquide
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s'écoule hors de la partie supérieure de la cuve (10) par une con-
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installés des appareils d'alimentation (17), notamment un transfor-
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(20) désigne les différentes plaques anodiques qui sont disposées à des intervalles égaux et maintenues en place par une plaque d'appui
(21). Les bords latéraux et le bord inférieur de cette plaque d'ap- pui (21) sont supportés d'une manière amovible par une armature (22) fixée à la paroi intérieure de la cuve. L'armature support (22) est réalisée en une matière électriquement conductrice, les plaques ano-
diques (20) et la cuve (10) étant maintenues au même potentiel élec- trique. De la sorte, non seulement les plaques d'électrodes (20),
mais également la paroi intérieure de toute la cuve font office de plaque anodique. L'anode est hatituellement maintenue au potentiel électrique de la terre.
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Sali la paroi de cette cuve. Les bords latéraux et le bord inférieur de la plaque d'appui cathodique (26) sont supportés d'une manière amo-
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inférieur de la plaque isolante (27). Les plaques cathodiques (25)
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Une haute tension négative de courant continu fournie par la source d'alimentation (17) est appliquée aux plaques cathodiques
(25). Un dispositif de raccordement pour l'application d'une tension est illustré à titre d'exemple en. figure 10. Dans cette figure, le chiffre de référence (30) désigne un organe cylindrique réalisé en une matière isolante et dont la surface périphérique extérieure est filetée. Une face en bout de cet organe cylindrique est adaptée d'une manière'étanche à la surface arrière de la plaque isolante (27) en vue de maintenir en place les plaques cathodiques, tandis que l'autre face en bout de cet organe cylindrique pénètre dans un trou (31) pratiqué dans la paroi de la cuve et s'étend vers l'extérieur. Le chiffre de référence (32) désigne un écrou de serrage. Le chiffre de référence (33) désigne une douille montée sur l'extrémité avant d'un câble électrique (54).
Le chiffre (35) désigne une broche de contact adaptée avec un ajustage à frottement doux dans la douille
(33) et dont l'extrémité avant est munie d'un,filet (36) pouvant venir se visser sur un filet femelle, formé sur la surface intérieure de l'organe cylindrique (30). Le chiffre (37) désigne un goujon glissant entrant en contact avec l'extrémité avant de la broche de contact (35) et dont l'extrémité avant pénètre dans la plaque iso- lante (27) en entrant en contact avec la surface arrière de la pla-
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Le chiffre (39) désigne un écrou il chape vissé sur une extrémité de l'organe cylindrique.
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force électrique sont perpendiculaires aux plaques d'électrodes, sont établis respectivement entre les plaques d'électrodes correspondantes, ainsi qu'entre la plaque cathodique extérieure extrême et la paroi intérieure de la cuve. Entre les plaques d'électrodes correspondantes, ainsi qu'entre la plaque cathodique extérieure extrême et la paroi intérieure de la cuve, sont montés de nombreux organes collecteurs
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de poussières (40) espacés à des intervalles pratiquement égaux, de façon à s'étendre parallèlement au sens des champs électriques. Ces organes collecteurs de poussières (40) sont constitués d'une plaque poreuse en une substance fibreuse perméable aux liquides telle que
les fibres naturelles, les fibres synthétiques et les fibres de
;
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être étudiée de telle sorte qu'un grand nombre de plaques individuel- les d'une largeur prédéterminée soient supportées par des éléments appropriés. Toutefois, ces organes collecteurs de poussières peu-
vent être réalisée sous forme d'une plaque plane unique repliée d'un bout à l'autre en un soufflet rectangulaire comme illustré en figu-
re 11A, ou sous forme d'une série de compartiments comme illustré
en figure 11B. Evidemment, les fines particules sont recueillies d'autant plus efficacement que l'écartement entre les organes collecteurs de poussières (40) est réduit, mais cet écartement se situe
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des organes collecteurs de poussières est déterminée par la propriété ou la constante diélectrique des fines particules à capter, ainsi que par la constante diélectrique du liquide.
Comme le montre la figure 8, les organes collecteurs de poussières (40) sont supportés par un organe en forme d'échelle (43)
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des. Cet organe (43) supportant les collecteurs de poussières se compose de plusieurs barreaux (44) réalisés en une matière isolante, ainsi que de deux tiges d'assemblage (45) supportant ces barreaux. Chaque barreau (44) est localisé à peu près à mi-distance des pla-
ques d'électrodes adjacentes et il supporte le bord inférieur de l'organe collecteur de poussières. Les deux extrémités de chaque
tige d'assemblage (45) sont maintenues par des taquets (46) fixés
à la paroi intérieure de la cuve. Le support pour les organes collec- teurs de poussières n'est pas limité aux barreaux (44), le bord supé- rieur de chaque organe.collecteur.de poussières pouvant tout aussi
bien être suspendu à et supporté par un organe approprié.
<EMI ID=21.1> En dessous de l'organe (43) supportant les collecteurs de
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nique avec une conduite d'introduction de liquide (52), ainsi qu'avec la conduite d'alimentation (12). Une partie horizontale (53) du conduit (50) est localisée à peu près au centre de la cuve (10) et ses extrémités sont supportées par des taquets (54) fixés à la paroi intérieure de cette cuve. De plus, plusieurs ouvertures de projection de liquide (55) sont pratiquées dans la surface supérieure
du conduit à liquide (53) Il est préférable que ces ouvertures de. projection de liquide (55) soient localisés à peu près à midistance des plaques d'électrodes adjacentes, de telle sorte que le milieu liquide jaillissant de ces ouvertures (55) puisse monter dans un espace ménagé entre les plaques d'électrodes.
Comme le montre la figure 9, un espace approprié (59) est ménagé entre le conduit à liquide (50) et la plaque de fond (58) de la cuve. Cette plaque de fond (58) est inclinée vers un côté, tandis qu'une conduite de décharge (60) est prévue au côté le plus bas de la plaque de fond. Les déchets précipitent et s'accumulent dans l'espace (59). Etant donné que l'espace prévu pour la précipitation des déchets n'est guère influencé par la convection du liquide, après leur précipitation, les déchets ne sont pas dispersés et projetés vers le haut. De plus, étant donné que le fond (58) de la cuve fait office de plaque anodique, le flottement des déchets est empêché par voie électrostatique. En conséquence, après leur précipitation, les déchets peuvent être efficacement évacués.
L'orifice de sortie de liquide (15) est prévu pour décharger le liquide purifié et traité par la paroi de la cuve au-dessus des bords supérieurs des plaques d'électrodes. Un couvercle (64) à fermeture étanche est prévu au sommet de la cuve. Le chiffre de référence (65) désigne un logement destiné à recevoir divers accessoires et qui est éventuellement monté sur une paroi extérieure de la'cuve, tandis que le chiffre (66) désigne un renforcement. On prévoit un commutateur de niveau (67) muni d'un flotteur en vue de
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un niveau prédéterminé.
Le chiffre de référence (70) désigne un tableau de commande sur lequel sont montés les éléments électriques nécessaires tels qu'un interrupteur général et différents types d'appareils de mesure. Les plaques anodiques sont habituellement raccordées à la terre, tandis que la tension négative est appliquée aux plaques cathodiques. On décrira ci-après un exemple de source motrice en se référant au
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désigne des bornes d'alimentation de courant alternatif disponibles dans le commerce, le chiffre (72), des interrupteurs généraux et le chiffre (73), une lampe témoin..Le chiffre (74) désigne un moteur pour la pompe trochoide (13), le chiffre (75), des commutateurs permettant d'inverser le sens de rotation du moteur (74), le chiffre (76) une lampe indiquant le sens de rotation normal et le chiffre (77),
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désigne un commutateur debranchementdela haute tension et le chiffre
(79), désigne le commutateur de niveau décrit ci-dessus. Lorsqu'une quantité prédéterminée de liquide a été introduite dans la cuve de purification, le commutateur de niveau (79) est actionné pour exciter un relais (80). Un contact de travail (81) de ce relais est alors fermé et la source d'alimentation est branchée sur l'enroulement primaire du transformateur élévateur (16). Le chiffre (82) désigne
une lampe témon de haute tension. L'enroulement secondaire du transformateur (16) est raccordé aux plaques, cathodiques via un redresseur
(83). Le chiffre (84) désigne un relais à maxima. Lorsqu'un courant anormal passe entre l'anode et la cathode, ce relais à maxima
est actionné pour fermer un contact de travail (85), exciter un
relais (86) et ouvrir un contact de rupture (87) de ce dernier, de façon à interrompre l'alimentation de courant vers le transformateur
(16). Le chiffre (88) désigne une lampe témoin d'alarme. Dans ce
cas', un relais (89) est désexcité, ce qui a pour effet d'arrêter le moteur (74). Le chiffre de référence (90) désigne un contact de travail du relais (89), tandis que le chiffre (91) désigne un contact de rupture du relais (86).
Dans l'appareil décrit ci-dessus , lorsque le liquide à
traiter est introduit dans la cuve et qu'une haute tension de courant continu est appliquée entre les deux jeux de plaques d'électrodes, les matières étrangères en fines particules contenues dans le liquide sont attirées par voie électrostatique vers les organes
poreux collecteurs de poussières (40). Les fines particules flottant au voisinage des organes collecteurs de poussières sont rapidement recueillies. De même, les fines particules flottant à l'écart des organes collecteurs de poussières sont entraînées jusqu'à proximité
de ces derniers par la convection du liquide due au champ électrique, pour être ensuite captées par l'ensemble des surfaces planes de
ces organes collecteurs de poussières. De la sorte, les fines particules des matières étrangères en suspension dans le liquide sont presque totalement éliminées, purifiant ainsi ce dernier.
La valeur de la tension appliquée est déterminée par la granularité des fines particules, la teneur en eau du liquide et analogues. La tension augmente d'autant que les particules sont
plus petites.
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être mis ou non en circulation. Lorsque le liquide n'est pas mis en circulation, il est distribué de la conduite d'alimentation (12) dans la cuve, tandis que la pompe (13) est ensuite mise en service selon le mode de rotation inverse pour prélever le liquide traité et le diriger vers l'extérieur via la conduite d'alimentation (12). Dans ce cas, étant donné que l'espace (59) est défini entre le conduit de liquide (50) et le fond de la cuve, les déchets qui se sont accu- mulés sur ce fond, ne sont pas prélevés.
Lorsque le liquide est mis en circulation, il est distribué
de la partie inférieure de la cuve dans cette dernière par la con-
�
duite d'alimentation (12) et le liquide traité est prélevé par l'orifice de sortie (15) prévu dans la partie supérieure de la cuve pour être dirigé vers l'extérieur. La vitesse à laquelle le liquide circule dans la cuve,est d'environ 1 à 10 mm/seconde. Les organes collecteurs de poussières et les plaques d'électrodes sont disposés parallèlement au sens d'écoulement du liquide, de façon à ne pas entraver cet écoulement.
Le liquide peut circuler selon deux modes différents en fonction de la position de la pompe. Dans le mode d'écoulement illustré en figure 13A, la pompe (13) est disposée sur le côté de la conduite d'alimentation de liquide. Dans ce cas, afin d'éviter un dérangement de la pompe suite aux déchets contenus dans le liquide, il
est nécessaire de fixer un filtre (95) à l'extrémité de la conduite d'alimentation. En conséquence, le débit diminue en raison de l'obstruction du filtre et les déchets restent dans un réservoir d'alimentation (96). En outre, la pression s'élève dans la cuve de purification et il convient dès lors d'accorder une grande attention
à la qualité des éléments d'étanchéification et à la résistance des matériaux. Dans le mode d'écoulement illustré en figure 13B, la pompe
(13) est disposée sur le côté de la conduite de sortie de liquide(15) Ce mode d'écoulement offre les avantages.suivants. Il n'est pas nécessaire de monter le filtre à l'extrémité de la conduite d'alimentation et les déchets ne restent pas dans le réservoir d'alimentation. De plus, on n'observe pas d'élévation de pression dans la cuve de purification. Même dans le cas d'un jaillissement d'étincelles dans la cuve de purification par suite de la décharge électrique, la propagation de ces étincelles vers le réservoir d'alimentation (96) est contrôlé': par la pompe (13).
La conduite de sortie de liquide pour le prélèvement du liquide traité peut être montée dans la paroi latérale de la cuve
de la manière décrite précédemment. Toutefois, dans ce cas, une
zone d'air (97) est créée dans la partie supérieure de la cuve et
<( l'on peut craindre que le jaillissement d'étincelles résultant de
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Ainsi qu'on l'a décrit précédemment, avec l'appareil de la présente invention, étant donné que la cuve elle-même fait partie des électrodes, son volume effectif est accru et de grandes quantités de liquide peuvent être purifiées et traitées avec une haute efficacité. Etant donné que l'appareil est du type étanche, le traitement est sans danger. De plus, du fait que les organes collecteurs de poussières et les plaques d'électrodes sont amovibles, les opérations d'entretien telles qu'un remplacement de pièces et un nettoyage, sont très aisées. On obtient désormais bon nombre de ces avantages.
L'utilisation de l'équipement est principalement appropriée pour le traitement de purification des huiles combustibles et des huiles lubrifiantes pour machines. En particulier, l'équipement se
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que des grains d'aluminium qui ne peuvent être éliminés au moyen d'un filtre. Toutefois, cet équipement peut également être utilisé pour n'importe quel autre traitement d'un liquide isolant, par exem- ple, le traitement d'un solvant à un haut degré de purification. La présente invention trouve de très larges applications et elle joue un rôle important dans la prévention de la pollution de l'environne- ment et la sauvegarde des ressources naturelles.
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REVENDICATIONS
1. Appareil pour la purification électrostatique de liqui- des non conducteurs, caractérisé en ce qu'il comprend une cuve, des plaques anodiques et cathodiques disposées face à face dans cette
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rieurs des plaques d'électrodes tandis qu'il comporte, dans sa surface supérieure, des ouvertures ménagées entre les électrodes pour la projection du liquide, plusieurs organes collecteurs de poussières réalisés en fibres diélectriques poreuses et disposés entre les plaques d'électrodes, de façon à s'étendre parallèlement au sens
du champ électrique créé par les plaques d'électrodes, ainsi qu'au
sens dans lequel le liquide sort de ce conduit en définissant ainsi
un espace pour la précipitation des poussières entre ce - conduit
et le fond de la cuve, une conduite d'introduction de liquide communiquant avec ce conduit à liquide, une conduite de sortie destinée à diriger le liquide traité de la partie supérieure de la cuve vers l'extérieur, ainsi qu'une conduite d'évacuation pour décharger
le liquide subsistant dans l'espace de précipitation de poussières.
2. Appareil pour la purification électrostatique de liquides