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DISPOSITIF DE FILTRATION.
La présente invention est relative à un dispositif pour filtrer un liquide au moyen de terre filtrante, comprenant notamment un réservoir qui renferme des filtres tubulaires et est alimentée en charge, par une con- duite amenant le liquide à purifier.
Dans les dispositifs connusa la.terre filtrante est disposée en lits entourant les tubes filtrants. Ces lits présentent l'inconvénient d'être rapidement usés, ce qui a pour conséquence d'entraîner des suspen- sions fréquentes du filtrage pour procéder à leur remplacement. Comme ils ne sont pas régénérés, leur efficacité décroît rapidement, portant ainsi préjudice au degré de pureté du liquide filtré.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en assurant une 'alimentation automatique, continue et adéquate en terre filtrante, du réservoir renfermant les filtres tubulaires.
A cet effet, dans le dispositif suivant l'invention, le réser- voir précité est en relation avec un second réservoir qui contient un mé- lange de liquide et de terre filtrante, un branchement reliant la partie inférieure de ce second réservoir à la conduite d'amenée susdite, en amont d'une soupape régulatrice, tandis qu'une dérivation est établie entre la partie supérieure du second réservoir et un point de cette conduite d'ame- née, situé en aval de ladite soupape régulatrice.
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'objet de l'in- vention, l'ouverture de la soupape régulatrice précitée se produit lorsque le niveau du contenu du second réservoir susdit- atteint la partie supérieure de celui-ci.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description d'un dispositif de filtration, donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif et avec référence aux dessins annexés.
La figure 1 est un schéma d'ensemble d'un dispositif,-de filtra- tion, vu de face.
Les figures 2 et 4 représentent des coupes axiales dans des fil-
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tres tubulaires.
La figure 3 est une coupe suivant III-III (figure 2) .
La figure 5 est une coupe suivant V-V (figure 4).
Dans les différentes figuresles mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou remplissant des fonctions identi- ques.
Le dispositif pour filtrer un liquide au moyen de terre filtran- te comprend un réservoir 1 qui renferme des filtres tubulaires 3 et est alimenté, en charge, par une conduite 4 amenant le liquide à filtrer. Le réservoir 1 est en relation avec un second réservoir 2 qui contient un mé- lange de liquide et de terre filtrante. Un branchement 5 relie la partie inférieure de ce second réservoir 2 à la conduite d'amenée 4, en amont d'une soupape régulatrice 6. D'autre part, une dérivation 7 est établie entre la partie supérieure du second réservoir 2 et un point 8 de cette conduite d'amenée 4, situé en aval de la soupape régulatrice 6; un indica- teur de débit, constitué par exemple d'un tube transparent 13 renfermant un flotteur 12, est placé sur cette dérivation 7.
L'ouverture de la soupape régulatrice 6 se produit lorsque le niveau du contenu du second réservoir 2 atteint la partie supérieure de celui-ci. A cet effet, on utilise, par exemple, une soupape dont l'obtu- rateur est adapté à un levier 10 muni d'un contrepoids d'équilibrage 11, qui peut être déplacé le long de ce levier 10. La hauteur à atteindre par le liquide dans le réservoir 2, pour provoquer l'ouverture de la soupape 6, dépend ainsi de la position donnée au contrepoids 11.
Le débit de la conduite d'amenée 4 est assuré par le jeu d'une pompe 14 située à l'origine de cette conduite 4 et reliée, par ailleurs, à un tuyau d'aspiration 16. Une conduite secondaire 15 est branchée sur le tuyau d'aspiration 16 et débouche dans un récipient 17. La jonction en- tre ces canalisations 16 et 15 est réalisée par un robinet à trois voies 18 qui permet, accessoirement, l'alimentation de la pompe 14 à l'inter- vention du récipient 17.
D'autre part, une branche 19 est greffée sur la conduite d'ame- née 4, en aval de son point de jonction 8 avec la dérivation 7 et débouche dans le réservoir 1, à l'opposé du débouché -20 de la conduite d'amenée 4.
Un robinet à quatre voies 21 assure la réunion de cette branche 19 et de la conduite 4. En outre, un conduit 22 relie le récipient 17 au robinet 21 qui, au surplus, permet d'inverser le sens de circulation du liquide dans le réservoir 1. Un tuyau 23, partant de la branche 19 à laquelle il est relié par un robinet à trois voies 24, assure, normalement, l'évacuation du liquide filtré.
La conduite d'amenée 4 et le branchement 5 sont, de leur côté, réunis par un robinet à trois voies 28. Cette conduite d'amenée 4 et la dé- rivation 7 sont également réunies par un robinet à trois voies 26.
Le dispositif suivant l'invention est avantageusement complété par une canalisation de décharge 27 qui réunit le branchement 5 au récipient 17,la connexion de ce branchement 5 et de la canalisation 27 étant assurée par un robinet à trois voies 25. De plus, un robinet 55 permet d'interrompre la communication entre le branchement 5 et le réservoir 2, tandis qu'un ro- binet 52 permet de supprimer le passage entre la canalisation d'amenée 4 et le réservoir 1.
De son côté, le réservoir 1 renferme des filtres tubulaires 3.
L'organisation de ces tubes filtrants dépend des pressions auxquelles ils sont soumis. Pour des pressions inférieures à 3 atmosphères, on utilise, de préférence, un filtre tubulaire droit présentant deux parois 29 et 30 qui forment un espace annulaire 31 (figure 4 et 5). La paroi extérieure 30 est perforée d'orifices 32 et recouverte d'un tamis 33 mouillé par le liquide à filtrer, tandis que la paroi intérieure 29 forme un tube qui présente au moins une lumière latérale 35 à sa base. L'extrémité du tube 29, voisine
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de la lumière 35, est obturée par un goujon fileté.
Sur ce goujon est assu- jetti, au moyen d'un écrou 43 pressant un joint 44, un disque 34 portant la paroi extérieure 30 et le tamis 33 et assurant la fermeture du bas de ' l'espace annulaire 31.A l'extrémité opposée, l'espace annulaire 31 est fermé par une plaque perforée 41. Cette dernière s'étend à toute la sec- tion transversale du réservoir 1; elle est percée de trous 47 dont chacun correspond au tube intérieur 29 d'un.filtre 3.
Pour des pressions supérieures à 3 atmosphères, on utilise un filtre tubulaire droit à fond obturé par un bouchon fileté 46 (figures 2 et 3). Ce filtre présente une surface latérale extérieure rayée de filets de vis 37 entrecoupés par au moins une rainure longitudinale 38. A l'extré- mité inférieure de chaque rainure 38, une lumière 39 est ménagée et donne accès à l'intérieur du tube. Un tamis 33, mouillé par le liquide à filter, entoure la surface latérale extérieure du filtre dont l'extrémité supérieu- re est assujettie à une plaque perforée 41 qui s'étend transversalement au réservoir 1.
Par ailleurs, les réservoirs 1 et 2 ont avantageusement la forme d'un cylindre prolongé vers le bas par un cône, les tubes filtrants 3 ayant une hauteur sensiblement égale à celle de la partie cylindrique.
Pour assurer le fonctionnement du dispositif suivant l'invention, on procède comme suit. On amorce la filtration en introduisant un mélange de terre filtrante et de liquide, filtré de préférence, dans le réservoir 1, tandis qu'un mélange de terre filtrante et de liquide à filtrer, est placé dans le réservoir 2. Dans ce but, chaque réservoir présente avantageusement une ouverture 48 ménagée dans sa paroi latérale. Du liquide, mélangé ou non à de la terre filtrante, est également versé dans le récipient 17.
Le robinet 25 fermant le passage vers la canalisation de ..décharge 27, les robinets 52 et 55 étant ouverts, le robinet 18 assure alors, exclusivement, la communi- cation entre le tuyau d'aspiration 16 et la conduite secondaire 15; le robi - net 24 ferme le passage vers le tuyau d'évacuation 23; le robinet à quatre voies 21 autorise l'alimentation du réservoir 1 par la conduite d'amenée 4 en même temps qu'il permet le passage de la branche 19 vers le récipient 17 par le conduit 22; le robinet 28 établit la liaison entre la conduite d'amenée 4 et le branchement 5; le robinet 26 permet le passage de la déri- vation 7 vers la conduite d'amenée 4.
Une soupape de retenue 49, prévue à la sortie de la pompe 14, empêche la fuite des liquides introduits dans les réservoirs 1 et 2, la soupape régulatrice 6 demeurant, de son côté, fermée suivant son jeu normal, c'est-à-dire tant que le contenu du réservoir 2 n'en atteint pas la partie supérieure. La pompe 14 est ensuite mise en marche et aspire le liquide versé dans le récipient 17, pour le refouler dans le réser- voir 2 qui se remplit. Lorsque la soupape régulatrice 6 s'ouvre, du liquide débité par la pompe 14 est refoulé dans le réservoir 1. Ce liquide à filtrer y rencontre de la terre filtrante à l'action de laquelle il est soumis, puis traverse les tamis 33 des filtres tubulaires 3. La terre filtrante est rete- nue par les tamis 33 et absorbe les impuretés du liquide, tandis que ce der- nier, ainsi purifié., pénètre à l'intérieur des filtres 3.
Si ces filtres sont organisés suivant les indications correspondant aux figures 4 et 5, le liqui- de purifié pénètre dans l'espace annulaire 31 par les orifices 32 pour s'in- troduire par la .lumière 35 dans le tube intérieur 29 et sourdre au-dessus de la plaque 41 par le trou 47. Si les filtres 3 sont organisés conformément aux indications correspondant aux figures 2 et 3, le liquide purifié coule le long des filets de vis 37 et est collecté par les rainures 38 pour pénétrer par les lumières 39, à l'intérieur desdits filtres et émerger au-dessus de la plaque 41. Le liquide filtré quitte le réservoir 1 par la branche 19 et gagne le conduit 22 via le robinet 21 pour'être déversé dans le récipient 17.
Lorsque le liquide qui s'échappe du conduit 22, est jugé suffisamment propxe, l'installation est mise en fonctionnement normal. A cette fin, le robinet 24 est tourné pour permettre le passage du liquide de la branche 19 vers le tuyau d'évacuation 23. Dès que le récipient 17 est sensiblement vidé de son conte- nu par le jeu de la pompe 14, le robinet 18 est tourné pour fermer le passage de la conduite secondaire 15 vers le tuyau, d'aspiration 16 qui, désormais, amène exclusivement le liquide à traiter, puisé à la source.
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Le fonctionnement de l'installation occasionne le recouvrement des tamis 33 des filtres 3 par de la terre filtrante provenant du réservoir 1. Ce phénomène entraîne, d'une part, une augmentation de la pression dans la conduite d'amenée 4 et, d'autre part, un épuisement de la terre filtran- te qui est en mélange avec le liquide à filtrer du réservoir 1. Cette aug- mentation de pression qui prend naissance en aval de la soupape régulatrice 6, tend à fermer cette dernière et à réduire le passage de liquide vers le réservoir 1, entraînant ainsi une augmentation du niveau du contenu du ré- servoir 2.
Deux manomètres 53 et 54, placés, le premier entre le robinet 28 et la soupape régulatrice 6, et le second sur la branche 19 en amont du ro- binet 24, permettent de suivre les fluctuations de pression, respectivement en amont et en aval des filtres 3. Lorsque le niveau du contenu du réservoir 2 atteint le débouché 9 de la dérivation 7,cette dernière débite;, vers le réservoir 1, du liquide mélangé à de la terre filtrante, qui vient ainsi en- richir le contenu appauvri du réservoir 1. Le débit de la dérivation 7 est signalé par la position du flotteur 12 de l'indicateur 13 placé sur cette dérivation. L'installation suivant l'invention permet donc une alimentation automatique, continue et adéquate,, d'un réservoir filtrant 1, en terre fil- trante.
Quand l'engorgement des filtres 3 amoindrit de façon trop consi- dérable le rendement de l'installation,il doit être procédé à leur dégorge- ment. L'organisation du dispositif suivant l'invention permet d'effectuer cette opération en un délai restreint et dans des conditions particulière- ment pratiques et économiques. Pour ce faire., on arrête le filtrage en met- tant la pompe 14 au repos. On ferme le robinet 52 et on procède au vidage du réservoir 1 en continuant la filtration du liquide qu'il contient. A cette fin, un robinet 50 est adapté sur le réservoir 1 sous la plaque 41; de 1-'air sous pression y est introduit et en provoque le vidage, le liquide étant pous- sé à travers les'filtres 3 vers la branche 19.
Lorsque le réservoir 1 est vide,, on ferme le robinet 50 et on met les robinets 21, 23 et 26 en position inverse, tandis que le robinet 28 est manoeuvré pour fermer la communication entre la conduite d'amenée 4 et le branchement 5. La pompe 14 est alors re- mise en branle et le robinet 52, ouvert. Un circuit de chasse est ainsi éta- bli qui, faisant pénétrer le liquide dans le réservoir 1 par la branche 19, pour le recueillir dans le récipient 17, nettoie complètement les filtres 3 et ledit réservoir. Cette opération achevée, on arrête la pompe 14 et le ré- servoir 1 est vidé par gravité ou par pression d'air introduit par le robi- net 50.
Pour remettre l'installation en marche, on procède à nouveau confor- mément aux indications initiales. Lorsqu'il y a nécessité, on procède aussi, à l'occasion du dégorgement des filtres 3, à la vidange du réservoir 2 et au renouvellement de son contenu. Pour vider ce réservoir 2, on amène le ro- binet 25 dans la position établissant la communication entre le branchement 5 et la canalisation de décharge 27; le contenu en est ainsi déversé par gra- vité, dans le récipient 17, un robinet 51 permettant l'admission d'air à la partie supérieure du réservoir précité pour faciliter la décharge.
L'installation suivant l'invention présente ainsi des avantages aussi nombreux qu'importants. Elle procure un dispositif de filtration dans lequel la terre filtrante est utilisée dans des conditions optima. Notamment, le réservoir filtrant est alimenté en terre de façon automatique, continue et proportionnellement à la consommation, c'est-à-dire d'une manière parfai- tement adéquate. En outre, le dégorgement et nettoyage des filtres tubulaires ainsi que le vidage des réservoirs, peuvent être effectués par des opérations simples., pratiques et réalisées dans un minimum de temps.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux réalisations décrites ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de la présente demande de brevet.
On pourrait, notamment, remplacer la terre filtrante par des fi- bres filtrantes.
On pourrait aussi compléter l'installation par tout système de si- gnal, d'avertisseur ou. d'indicateur facilitant le contrôle de sa bonne marche.