FR2743003A1 - Dispositif pour l'extraction de particules liquides d'un flux gazeux, et appareil de filtration equipe de ce dispositif - Google Patents

Abstract

Le dispositif comprend: - un fourreau tubulaire (10), avec une ouverture d'admission (10a) et une ouverture d'évacuation (10b) du flux gazeux, - un filtre tubulaire (12) à structure ajourée, - un panier intérieur (11), dont la paroi latérale est percée d'une pluralité d'orifices, qui est ouvert à l'une des ses deux extrémités et fermé à son extrémité opposée (17), et qui est positionné centralement à l'intérieur du fourreau (10). Le filtre tubulaire (12) entoure le panier (11) et en est séparé par un espace annulaire (20), de telle sorte que le flux gazeux qui est chargé en particules et liquides, et qui est introduit dans le panier (11), passe à travers la paroi latérale perforée de ce panier en se divisant en une multitude de jets orientés en direction du filtre tubulaire (12), puis est évacué, en subissant un changement de direction d'environ 90 deg., par l'ouverture d'évacuation (10b).

Description

DISPOSITIF POUR L'EXTRACTION DE PARTICULES LIQUIDES D'UN
FLUX GAZEUX, ET APPAREIL DE FILTRATION EQUIPE DE CE
DISPOSITIF
La présente invention concerne l'épuration d'un flux gazeux contenant des particules liquides, et plus particulièrement un dispositif permettant d'extraire mécaniquement les particules liquides véhiculées par un flux gazeux. Elle a également pour objet un appareil de filtration équipé en entrée d'un tel dispositif. Elle trouve principalement, mais non exclusivement, son application dans l'élimination de particules d'huile en suspens dans l'air ambiant.

De nombreuses industries mettent en oeuvre des procédés de projection d'huile pure, ou encore d'huile hydrosoluble, c'est-à-dire de l'huile mélangée avec de l'eau, notamment pour réaliser la lubrification des outils.

Ces procédés de projection d'huile se traduisent par une dispersion dans l'air ambiant de particules liquides très fines. Ces particules en suspension dans l'air ambiant forment un brouillard qui peut être tout-à-fait nocif, et il est impératif de pouvoir canaliser un flux gazeux, et notamment un flux d'air, entraînant les particules liquides en suspension, en vue d'extraire de ce flux gazeux les particules liquides qu'il véhicule.

Pour réaliser une telle extraction, on a déjà proposé dans la demande de brevet européen EP 346 301, un appareil de filtration, qui est destiné à être mise en place dans le local dont on souhaite purifier l'air ambiant. Cet appareil qui comporte un caisson à l'intérieur duquel sont prévus des moyens de filtration, et des moyens de ventilation permettant de mettre en circulation forcée, à travers les moyens de filtration, un flux d'air qui entraîne les particules d'huile en suspension dans le local.

Plus particulièrement, ces moyens de filtration comportent un séparateur mécanique centrifuge qui est positionné en entrée du caisson de l'appareil de filtration. Ce séparateur se présente sous la forme d'une vis hélicoïdale fixe, qui est disposée centralement à l'intérieur d'un fourreau tubulaire vertical, dont la paroi est étanche, et qui est ouvert à ses deux extrémités pour l'admission du flux d'air chargé d'huile, et l'évacuation de ce flux d'air après filtration. A l'intérieur de ce fourreau tubulaire est en outre monté un tube en grillage métallique, qui est interposé entre la paroi intérieur du fourreau et la vis hélicoïdale.

Le principe de fonctionnement de l'appareil de filtration ci-dessus est le suivant. L'air provenant de l'air ambiant et contenant en suspension des particules d'huile est aspiré à travers l'ouverture d'admission du fourreau tubulaire, du fait du vide qui est créé à l'intérieur du caisson par les moyens de ventilation. Un flux d'air chargé en huile est ainsi canalisé à travers le fourreau tubulaire. La vis hélicoïdale communique un mouvement giratoire à ce flux d'air chargé en huile, lequel mouvement giratoire se traduit par une répartition des particules d'huile, sous l'action de la force centrifuge, sur la périphérie du flux d'air, c'est à dire à proximité immédiate de la paroi intérieure du fourreau tubulaire. Ces particules d'huile rencontrent sur leur parcours le tube en grillage métallique, au niveau duquel se produit une coalescence des particules d'huile.Les particules d'huile extraites du flux d'air se trouvent ainsi collectées et maintenues sur la paroi du fourreau tubulaire, par le grillage métallique, puis sont drainées par gravité le long de la paroi du fourreau vers une trémie collectrice qui est située dans la partie inférieure du caisson de l'appareil de filtration.

Le séparateur mécanique centrifuge décrit dans la demande de brevet européen EP 346 301 permet de réaliser une filtration avec un rendement satisfaisant. II présente en outre l'avantage de ne pas utiliser de pièces mécaniques en mouvement, et donc d'éviter tout problème d'usure prématurée. Les frais d'entretien et de maintenance sont donc très faibles.

Néanmoins, ce séparateur mécanique centrifuge présente deux inconvénients majeurs. II ne permet pas de retenir les particules solides, tels que les copeaux ou similaires, qui sont susceptibles d'être entraînés par le flux d'air canalisé. Ces particules solides sont arrêtées par des filtres supplémentaires, positionnés à l'intérieur du caisson de l'appareil de filtration, en aval de la vis hélicoïdale. Ces filtres supplémentaires sont donc en pratique rapidement encrassés, et il s'avère nécessaire de les changer fréquemment. Le second inconvénient de ce séparateur réside dans son coût de fabrication qui est relativement élevé, et qui est dû principalement à la réalisation de la vis hélicoïdale, dont la forme géométrique est complexe.

Le dispositif de l'invention permet d'extraire des particules liquides, et notamment des particules d'huile, d'un flux gazeux, avec un rendement équivalent à celui du séparateur mécanique centrifuge précité, et en utilisant des pièces mécaniques fixes, mais pallient les inconvénients précités, en ce que d'une part il permet simultanément de récupérer facilement les résidus solides, du type copeaux ou similaires, qui peuvent être véhiculés par le flux gazeux, et en ce que d'autre part, il est beaucoup plus simple à fabriquer.

De manière connue, notamment par le séparateur mécanique centrifuge de la demande de brevet européen EP 346 301, le dispositif de l'invention comporte d'une part un fourreau tubulaire, à l'intérieur duquel passe le flux gazeux, dont la paroi est étanche, et qui comporte à ses deux extrémités une ouverture d'admission et une ouverture d'évacuation du flux gazeux, et d'autre part un filtre tubulaire à structure ajourée, du type grillage, qui est positionné à proximité de la face intérieure du fourreau sur tout ou partie de sa hauteur, et dont la fonction est de piéger les particules liquides de telle sorte que celles-ci s'écoulent par gravité le long du fourreau.

De manière caractéristique selon l'invention, le dispositif comprend un panier intérieur, dont la paroi latérale est percée d'une pluralité d'orifices, qui est ouvert à l'une de ses deux extrémités et fermé à son extrémité opposée, et qui est positionné centralement à l'intérieur du fourreau, de telle sorte que son extrémité ouverte se trouve à proximité de l'ouverture d'admission du fourreau; une liaison étanche est prévue entre la paroi du fourreau et la paroi latérale du panier intérieur, au niveau de l'ouverture d'admission du fourreau, de telle sorte que le flux gazeux chargé en particules liquides est introduit directement à l'intérieur du panier par son extrémité ouverte ; le filtre tubulaire entoure le panier intérieur perforé et en est séparé par un espace annulaire, de telle sorte que le flux gazeux, qui est introduit dans le panier intérieur, passe à travers la paroi latérale perforée de ce panier en se divisant en une multitude de jets répartis sur toute la surface du panier intérieur et orienté en direction du filtre tubulaire, puis est évacué, en subissant un changement de direction d'environ 90 , par l'ouverture d'évacuation du fourreau tubulaire.

Dans le dispositif de l'invention, les particules liquides en sortie du panier, sont projetées contre et piégées par le filtre tubulaire à structures ajourées, et ne subissent pas de changement de direction, contrairement aux jets d'air issus du panier. De plus, tous les résidus solides qui ont un diamètre supérieur au diamètre des orifices du panier restent bloqués à l'intérieur du panier, et peuvent dont être très facilement récupérés. Le panier pourra avoir une forme cylindrique ou similaire, et est donc plus simple à fabriquer que la vis hélicoïdale du séparateur de la demande de brevet EP 346.301.

De préférence, le panier intérieur perforé a une forme tronconique, dont la section décroît depuis son extrémité ouverte jusqu'à son extrémité fermée. Les avantages liés à cette forme tronconique apparaîtront plus clairement dans la description des figures annexées qui sera faite ultérieurement.

Avantageusement, le panier intérieur est amovible par rapport au fourreau, et peut donc ainsi facilement être retiré du fourreau en vue de récupérer tous les résidus solides qu'il contient. Dans ce cas le panier intérieur amovible comporte au niveau de son extrémité ouverte une collerette dont le diamètre est supérieur ou égal au diamètre du fourreau, et dont la fonction est de faire office de liaison étanche, en venant fermer l'espace annulaire entre le fourreau et la paroi du panier perforé, une fois ce dernier mis en place à l'intérieur du fourreau.

Dans une variante particulière de réalisation, le fourreau comporte une barre intérieure transversale, et le fond du panier amovible qui correspond à l'extrémité fermée de ce panier est conçu pour venir s'emboîter sur cette barre. Plus particulièrement, le filtre tubulaire consistera de préférence en une cartouche amovible venant se poser sur la barre intérieure du fourreau.

L'invention a également pour autre objet un appareil de filtration qui est destiné à être placé dans un local, en vue d'en purifier l'air ambiant. Cet appareil de filtration comporte un caisson, qui est pourvu d'une ouverture d'admission et d'une ouverture d'évacuation, et des moyens de ventilation permettant de mettre en dépression le caisson; à l'intérieur du caisson est monté en entrée un dispositif de filtration selon l'invention, dont l'extrémité ouverte du panier communique de manière étanche avec l'ouverture d'admission.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode préféré de réalisation d'un appareil de filtration selon l'invention, laquelle description est donnée à titre d'exemple non limitatif et en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue de l'intérieur d'un appareil de filtration équipé en entrée d'un dispositif à panier intérieur perforé amovible, et de forme tronconique, - la figure 2 est une vue de côté du panier tronconique de l'appareil de filtration de la figure 1, - et la figure 3 représente la cartouche d'air filtrante à structure complexe qui entoure le panier tronconique de l'appareil de filtration de la figure 1.

On a représenté sur la figure 1 un appareil de filtration 1 selon l'invention destiné a être installé dans un local, du type atelier mécanique de production, dont l'air ambiant est pollué par un brouillard de fines particules d'huile provenant notamment des machines-outils en fonctionnement. L'appareil de filtration 1 qui va à présent être décrit est conçu pour créer par aspiration un flux d'air entraînant avec lui les particules d'huile en suspension dans l'air, et pour débarrasser ce flux d'air de ces particules d'huile ainsi que de tous les résidus solides qui pourraient être entraînés par le flux d'air, et notamment les copeaux produits par les machines se trouvant dans le local.

Cet appareil de filtration 1 se présente sous la forme d'un caisson 2, ayant sensiblement la forme d'un parallélépipède rectangle, et reposant au sol sur un socle 3. Le caisson 2 comporte dans sa paroi supérieure une ouverture d'admission 4 du flux d'air, ainsi qu'une cheminée 5 qui communique avec l'intérieur du caisson, et qui comporte une ouverture 6 pour l'évacuation du flux d'air.

A l'intérieur du caisson 2, directement en amont de la cheminée 5 sont montés des moyens de ventilation 7 qui permettent de mettre en dépression l'intérieur du caisson, et par là-même d'engendrer un flux d'air entre l'ouverture d'admission 4 et l'ouverture d'évacuation 6 de l'appareil.

Dans l'exemple particulier illustré à la figure 1, ces moyens de ventilation 7 consistent en un ventilateur centrifuge 7a, entraîné en rotation par un moteur 7b, selon un axe de rotation horizontal 7c.

A l'intérieur du caisson 2, sur le trajet du flux d'air canalisé par les moyens de ventilation 7, sont prévus d'une part en entrée un dispositif de filtration 8 réalisé conformément à une variante préférée de réalisation, et des moyens de filtration supplémentaires 9 disposés en aval du dispositif de filtration 8 et en amont des moyens de ventilation 7.

Le dispositif de filtration 8 comporte un fourreau tubulaire 10 de forme cylindrique, qui est fixé verticalement à l'intérieur du caisson 2. Ce fourreau 10 présente à son extrémité supérieure une ouverture iota, ayant un diamètre intérieur o, et à son extrémité inférieure une ouverture 10b pour l'évacuation du flux d'air. L'ouverture 1 Oa du fourreau 10 communique directement de manière étanche avec l'ouverture d'admission 4 du caisson 2. L'ouverture d'évacuation 10b du fourreau 10 arrive à proximité du fond 2a du caisson, lequel fond est incliné par rapport à l'horizontal, et permet de collecter et d'évacuer les particules d'huile drainées par le fourreau tubulaire 10, jusqu'à une canalisation d'évacuation 2b.

A l'intérieur de la première moitié supérieure du fourreau tubulaire 10 sont montés de manière amovible un panier perforé 11 et une cartouche filtrante 12 qui vont à présent être décrits en référence respectivement aux figures 2 et 3.

Si l'on se réfère à la figure 2, le panier 11 comporte une paroi latérale 13, de forme tronconique, de hauteur h, et percée d'une multitude d'orifices 14 répartis sur toute sa surface. Le bord supérieur de cette paroi latérale 13 se prolonge vers l'extérieur par une collerette annulaire 15, qui est transversale à l'axe central Il a du panier 11, et qui présente un diamètre extérieur b,. Au niveau de cette collerette 15, le panier 11 comporte une ouverture 16 de diamètre d2 correspondant au diamètre intérieur de la collerette 15. A l'opposé de la collerette 15, le panier 11 est fermé par un fond 17 ayant la forme d'un disque de diamètre 43 inférieur au diamètre d2 de l'ouverture 16.Sur la face extérieure 1 7a du fond 17 est fixé un cavalier 18. Ce cavalier consiste en espèce en un profilé en forme de
U renversé, dont la base est fixée sur la face inférieure 1 7a au niveau de l'axe central 1 la du panier 11.

Si l'on réfère à la figure 3, la cartouche filtrante 12 se présente sous la forme d'une structure ajourée tubulaire, qui dans un exemple particulier de réalisation possède une structure complexe d'épaisseur e, formée de quatre couches solidaires. La couche intérieure est constituée par un treillis métallique 12a, dont la fonction est de conférer une certaine rigidité à la cartouche filtrante 12. Dans un exemple précis de réalisation, ce treillis métallique était réalisé à partir de fils d'acier galvanisé, ayant un diamètre d'environ 1 mm, et les mailles du filet avaient une section de 19 mm sur 19 mm. La couche extérieure 12d de la cartouche filtrante 12 est constituée par une bande métallique à structure ajourée. Dans un exemple précis de réalisation, cette bande de métal était en acier galvanisé et chaque maille formait un losange ayant un côté d'environ 7 mm, et une diagonale principale d'environ 14 mm. Entre ces deux couches intérieure et extérieure 12a 12d sont pris en sandwich un tricot métallique 12b venant en contact du treillis métallique 12a et un filtre finisseur 12c venant au contact de la couche extérieure 12d. Dans un exemple précis de réalisation, le tricot métallique était constitué d'une structure à six couches en fils d'acier galvanisé, et le filtre finisseur consistait en un film de polypropylène à structure maillée, dont chaque maille avait une surface ouverte d'environ 1 mm2.

Sur la figure 3, seule une portion de la cartouche filtrante 12 a été représentée. Si l'on se réfère à la figure 1, cette cartouche filtrante forme un tube ayant sensiblement la même hauteur que la hauteur h du panier tronconique 11.

Si l'on se réfère à la figure 1, à l'intérieur du fourreau tubulaire 10 est fixée une barre centrale 19 qui s'étend selon un diamètre intérieur du fourreau tubulaire 10. Cette barre 19 sera fixée par tout moyen approprié par ses deux extrémités à la face intérieure de la paroi latérale du fourreau tubulaire 10. La mise en place de la cartouche 12 et du panier 11 à l'intérieur du fourreau tubulaire 10 se fait de la manière suivante. On commence par introduire la cartouche filtrante 12 à l'intérieur du fourreau tubulaire 10, jusqu'à ce que celle-ci repose sur la barre 19. Le diamètre de la cartouche 12 est tel que la couche extérieure 12d de cette cartouche vient au contact de la face intérieure de la paroi du fourreau tubulaire 10.

Puis on met en place le panier tronconique 11 à l'intérieur de la cartouche filtrante 12, en venant emboîter le cavalier 18 sur la barre 19. Une fois mis en place le panier tronconique 11 est centré par rapport au fourreau tubulaire 10 et la collerette 15 vient en appui contre le bord supérieur du fourreau tubulaire 10, le diamètre extérieur d1 de la collerette 15 étant au moins égal au diamètre intérieur D de l'ouverture d'admission 10a du fourreau tubulaire 10.La paroi latérale 13 du panier il délimite avec la cartouche filtrante 12 un espace annulaire 20, qui est fermé de manière étanche au niveau de son extrémité supérieure 20a par la collerette 15 du panier tronconique 11, et qui est ouvert au niveau de son extrémité inférieure 20~. Cette espace annulaire 20 présente une largeur minimale d qui correspond à la distance séparant le panier tronconique 11 de la cartouche filtrante 12 au niveau de la collerette 15, et une largeur maximale d qui correspond à la distance séparant le panier 11 de la cartouche filtrante 12 au niveau du fond 17 du panier.

Le fonctionnement de l'appareil de filtration 1 est le suivant. Lorsque l'on met en marche le ventilateur centrifuge 7a, on crée une dépression à l'intérieur du caisson 2. Cette dépression provoque l'aspiration d'un flux d'air qui est chargé de particules d'huile et éventuellement de résidus solides légers, du type copeaux. Ce flux d'air est introduit directement en entrée du caisson à l'intérieur du panier tronconique 11, du fait de la présence de la collerette 15 qui fait office de liaison étanche entre le panier tronconique et la paroi latérale du fourreau tubulaire 10, au niveau de l'ouverture d'admission 10a de ce fourreau tubulaire 10.La première fonction de la paroi latérale perforée 13 du panier tronconique 11 est de créer une résistance au passage du flux d'air introduit à l'intérieur du panier 11, et par là-même d'obtenir une répartition de ce flux d'air sur toute sa surface. La seconde fonction de la paroi latérale 13 est de créer une multitude de jets d'air qui sont orientés transversalement en direction de la cartouche filtrante 12, c'est-à-dire sensiblement dans un direction radiale par rapport à la cartouche filtrante 12, et qui présentent une vitesse nettement supérieure à la vitesse du flux d'air à l'entrée du panier 11.

Le flux d'air lors de son passage à travers la paroi latérale 13 du panier tronconique 11 se divise ainsi en une multitude de jets d'air accélérés, qui sont répartis sur toute la hauteur du panier 11, et qui sont orientés en direction de la cartouche filtrante 12. Les particules d'huile passent à travers la paroi latérale 13 en étant véhiculées par ces multiples jets d'air. Dans l'espace annulaire 20, Les jets d'airs issus du panier 11 subissent un changement de direction d'environ 90 "C, et sont évacués en direction de l'extrémité inférieure du fourreau tubulaire 10, par l'intermédiaire de l'ouverture inférieure 20b de l'espace annulaire 20.Les particules d'huile, du fait de leur plus grande inertie et de l'accélération qu'elle subissent en sortie du panier 11, ne sont pas entraînés en direction de l'ouverture inférieure 20b de l'espace annulaire 20, mais se trouvent projetées sensiblement radialement contre la cartouche filtrante 12, au niveau de laquelle elles se trouvent piégées contre la face intérieure de la paroi du fourreau tubulaire. Les particules d'huile sont en outre ralenties par la structure complexe de la cartouche filtrante1 et principalement par le tricot métallique 12b , ce ce qui favorise par là-même leur coalescence.Les particules d'huile ainsi formées s'écoulent naturellement par gravité le long de la face intérieure de la paroi latérale du fourreau tubulaire 10, jusqu'à atteindre l'ouverture d'évacuation 10b. en sortie de laquelle elles sont collectées par le fond incliné 2a du caisson 2.

Lorsque le flux d'air quitte l'espace annulaire 20, il voit sa vitesse chuter compte-tenu de la plus grande section du fourreau tubulaire 10. Il en résulte avantageusement que le risque d'entraînement des particules qui sont drainées à la surface de la paroi intérieure du fourreau tubulaire 10 sont minimes.ll n'est donc pas nécessaire de prolonger la cartouche filtrante 12 jusqu'à l'extrémité inférieure lOb du fourreau tubulaire 10, contrairement à ce qui est enseigné dans la demande de brevet européen EP 346 301.

De plus si l'on se réfère à la figure 1, au niveau de son ouverture d'évacuation lOb le fourreau tubulaire 10 possède une découpe en forme de biseau, qui permet d'éviter la création, entre le fond 2a du caisson et la sortie du fourreau tubulaire 10, d'un flux d'air tourbillonnant susceptible de réentrainer les particules d'huile. Dans un exemple précis de réalisation, les hauteurs H, et H2 séparant le fond 2a du caisson respectivement du point le plus bas de l'ouverture 10b et de son point le plus haut valaient environ 150 mm et 450 mm.

En sortie du fourreau tubulaire 10, le flux d'air remonte à l'intérieur du caisson 2, puis passe à travers les moyens de filtration 9, pour être ensuite évacué par l'ouverture d'évacuation 6. Dans un exemple précis de réalisation les moyens de filtration supplémentaires 9 consistaient en trois étages de filtration : un préfiltre tricot métallique plan d'épaisseur 25 mm, un filtre plissé en polypropylène d'épaisseur 110 mm et, soit un second filtre plissé, soit un filtre haute efficacité.

Le panier 11 du dispositif de filtration 8 présente l'avantage d'éviter un encrassement prématuré des moyens de filtration 9, et l'obturation de la canalisation d'évacuation 2b. En effet, les résidus solides dont la dimension est supérieure à la section des orifices de la paroi latérale 13 du panier 11 restent bloqués à l'intérieur du panier. Celui étant amovible il suffit périodiquement de le retirer et de le nettoyer. Afin de faciliter ces opérations de mise en place et de retrait du panier, celui-ci pourra en outre comporter une anse se présentant par exemple sous la forme d'une barre transversale 21 (figure 2) fixée à l'intérieur du panier au niveau de la collerette 15.

La forme tronconique du panier Il de la figure 2 permet avantageusement d'obtenir une section de passage pour le flux d'air plus importante dans l'espace annulaire 20 au niveau du fond 17 du panier (largeur g,), et par là-même de diminuer la perte de charge du flux d'air dans l'espace annulaire, comparativement à un panier cylindrique ayant un diamètre constant égal au diamètre g2. La forme tronconique permet également d'obtenir une perte de charge moins importante comparativement à l'utilisation d'un panier tubulaire d'un diamètre constant égal au diamètre d3, pour lequel la perte de charge en amont, au niveau de l'ouverture 10a, serait plus importante.

Dans un exemple précis de réalisation, le débit de l'appareil de filtration 1 valait 2 000 m3/h; les diamètres D, d" d2 et g3 valaient respectivement 280 mm, 280 mm, 200 mm et 150 mm ; la hauteur de h du panier 11, et de la cartouche filtrante 12 valait 500mm ;I'angle de conicité a de la paroi latérale 13 du panier 11 valait donc environ 3"; I'épaisseur e de la cartouche filtrante 12 valait environ 15 mm ; les largeurs g", et " valaient respectivement 25 mm et 50 mm ; les orifices 14 de la paroi latérale 13 du panier 11 avaient un diamètre de l'ordre de 5 mm, étaient régulièrement répartis sur toute la surface de la paroi latérale 13, et leur surface totale représentait environ 35 % de la surface totale de la paroi latérale 13. La vitesse de passage du flux d'air au niveau de l'ouverture inférieure 20b de l'espace annulaire 20 était d'environ 18 m/seconde.

Des essais ont été menés avec un panier dont la paroi latérale était percée d'orifices 14 dont la surface totale représentait environ 15 % de la surface totale de la paroi latérale. Ce taux de perforation permettait d'obtenir une meilleure répartition de l'air sur toute le hauteur du panier et par là-même d'obtenir des jets d'air en sortie du panier ayant des vitesses homogènes. Néanmoins, avec ce taux de perforation, la perte de charge du flux d'air s'avérait trop importante, la vitesse de l'air en sortie de l'espace annulaire valant environ 30m/sec. De plus, dans ces conditions il a été constaté que le passage de l'air à travers les orifices du panier 11 occasionnait un phénomène de sifflement.Ce phénomène de sifflement est atténué en augmentant la dimension des orifices et se trouve éliminé avec des orifices ayant un diamètre de 5 mm et représentant 35 % de la surface totale du panier.

Certes avec un taux de perforation de 35 %, les vitesses des jets d'air en sortie du panier 11 sont moins homogènes sur toute la hauteur du panier comparativement à un taux de perforation de 15 %, les jets d'air au niveau de la partie inférieure du panier tronconique ayant une vitesse plus élevée que les jets d'air issus de la partie supérieure. Il convient cependant de noter que cette augmentation des vitesses des jets d'air depuis l'extrémité supérieure de l'espace annulaire 20 jusqu'à sont extrémité inférieure se trouve compensée par l'augmentation de la largeur de l'espace annulaire 20.Par conséquent, la forme tronconique du panier 11, en combinaison avec la forme tubulaire de la cartouche filtrante 12 permet avantageusement d'utiliser un panier dont les perforations représentent un pourcentage plus important de la surface totale du panier, ce qui permet d'une part de limiter la perte de charge du flux d'air lors de son passage à travers le panier, et d'autre part d'éliminer les phénomènes de sifflement, sans que cela se fasse au détriment de la projection et de la capture des particules d'huile par la cartouche filtrante 12.

L'invention n'est pas limitée à l'appareil de filtration de la figure 1.

Notamment le dispositif de filtration 8 pourra être utilisé dans toute installation, dans laquelle est mis en circulation forcée, d'une manière générale un flux gazeux, véhiculant des particules liquides que l'on souhaite extraire. Le fourreau tubulaire ne sera pas nécessairement positionné verticalement, mais pourra avoir une certaine inclinaison par rapport à l'horizontale. La cartouche filtrante à structure complexe de la figure 3 pourra en outre être remplacée par un simple grillage métallique ou tout autre structure ajourée équivalente, lequel grillage pourra être positionné à proximité de la face intérieure du fourreau tubulaire, en étant légèrement espacé de la paroi latérale du fourreau tubulaire. Les moyens de ventilation 7 pourront être placés à l'extérieur du caisson. Le dispositif d'extraction selon l'invention pourra être utilisé non seulement pour extraire des particules d'huile d'un flux gazeux, mais également pour extraire tout type de particules liquides.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour l'extraction de particules liquides véhiculées par un flux gazeux, et plus particulièrement de particules d'huile, le dispositif comprend d'une part un fourreau tubulaire (10), à l'intérieur duquel passe le flux gazeux, dont la paroi est étanche, et qui comporte à ses deux extrémités une ouverture d'admission (10a) et une ouverture d'évacuation (I0Jb du flux gazeux, et d'autre part un filtre tubulaire (12) à structure ajourée, du type grillage, qui est positionné à proximité de la face intérieure du fourreau (10) sur tout ou partie de sa hauteur, et dont la fonction est de piéger les particules liquides de telle sorte que celles-ci s'écoulent par gravité le long du fourreau (10), caractérisé en ce qu'il comprend un panier intérieur (11), dont la paroi latérale (13) est percée d'une pluralité d'orifices (14), qui est ouvert à l'une des ses deux extrémités (16) et fermé à son extrémité opposée (17), et qui est positionné centralement à l'intérieur du fourreau (10), de telle sorte que son extrémité ouverte (16) se trouve à proximité de l'ouverture d'admission (10a) du fourreau, en ce qu'une liaison étanche est prévue entre la paroi du fourreau (10) et la paroi latérale (13) du panier intérieur (11), au niveau de l'ouverture d'admission du fourreau (10a), de telle sorte que le flux gazeux chargé en particules liquides est introduit directement à l'intérieur du panier (11) par son extrémité ouverte (16), et en ce que le filtre tubulaire (12) entoure le panier intérieur perforé (11) et en est séparé par un espace annulaire (20), de telle sorte que le flux gazeux, qui est introduit dans le panier intérieur (12), passe à travers la paroi latérale perforée (13) de ce panier en se divisant en une multitude de jets répartis sur toute la surface du panier intérieur et orientés en direction du filtre tubulaire (12), puis est évacué, en subissant un changement de direction d'environ 90', par l'ouverture d'évacuation (10b) du fourreau tubulaire.

2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le panier intérieur perforé a une forme tronconique dont la section décroît depuis son extrémité ouverte (16) jusqu'à son extrémité fermée (17).

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les orifices (14) du panier intérieur perforé (11) sont régulièrement réparties sur toute la surface de la paroi latérale du panier, et ont un diamètre d'environ 5 mm, et en ce que leur surface totale représente environ 35% de la surface totale de la paroi latérale du panier.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le panier intérieur (11) est amovible par rapport au fourreau, et comporte au niveau de son extrémité ouverte (16) une collerette (15) dont le diamètre (d,) extérieur est supérieur ou égal au diamètre intérieur D du fourreau (10), de telle sorte qu'une fois le panier perforé (12) mis en place à l'intérieur du fourreau, la collerette (15) vient fermer de façon étanche l'espace annulaire (20) entre le fourreau (10) et la paroi latérale (13) du panier perforé (11).

5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le fourreau (10) comporte une barre intérieure (19) transversale et en ce que le fond (17) du panier perforé est conçu pour venir s'emboîter sur cette barre.

6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le filtre tubulaire consiste en une cartouche amovible (12) qui vient se poser sur la barre intérieure (19) du fourreau.

7. Appareil de filtration comportant un caisson (2), qui est pourvu d'une ouverture d'admission (4) et d'une ouverture d'évacuation (6), et des moyens de ventilation (7) permettant de mettre en dépression le caisson (2), caractérisé en ce qu'il comprend en outre à l'intérieur du caisson un dispositif de filtration (8) qui est visé à l'une quelconque des revendications précédentes, et dont l'extrémité ouverte (16) du panier (11) communique de manière étanche avec l'ouverture d'admission (4).

8. Appareil de filtration selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'ouverture d'évacuation (10b) du fourreau (10) du dispositif de filtration (8) arrive à proximité du fond (2fil) du caisson (2), lequel fond est incliné en sorte de récupérer et d'évacuer les particules liquides s'écoulant par gravité le long de la face intérieure du fourreau.

9. Appareil de filtration selon la revendication 8 caractérisé en ce que le fourreau (10) a une section en biseau au niveau de son ouverture d'évacuation (10b), en sorte d'éviter la formation d'un flux tourbillonnant.

10. Appareil de filtration selon la revendication 9 caractérisé en ce que le filtre tubulaire (12) et le panier intérieur perforé (11) sont localisés dans la première moitié supérieure du fourreau (10).