CA1193108A - Element de nettoyage et installation de nettoyage mettant en oeuvre cet element - Google Patents
Element de nettoyage et installation de nettoyage mettant en oeuvre cet elementInfo
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- CA1193108A CA1193108A CA000391215A CA391215A CA1193108A CA 1193108 A CA1193108 A CA 1193108A CA 000391215 A CA000391215 A CA 000391215A CA 391215 A CA391215 A CA 391215A CA 1193108 A CA1193108 A CA 1193108A
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Abstract
Elément de nettoyage d'un dispositif industriel dans lequel circule un fluide susceptible de provoquer des dépôts calcaires et biologiques, ledit élément de nettoyage étant introduit en grand nombre dans le fluide et agissant par action mécanique sur les parois du dispositif. L'élément de nettoyage est caractérisé en ce qu'il est constitué d'un grain artificiel d'un mélange de matériaux synthétiques susceptibles de supporter une température allant jusqu'à 150 degrés, le grain ayant une densité apparente comprise entre 0,8 et 1,5 par rapport à la densité du fluide et un diamètre moyen compris entre 50 et 6000 microns. Et installation de mettoyage mettant en oeuvre cet élément. L'invention trouve une application dans le nettoyage des échangeurs.
Description
~3~
t en oeuvre cet élément La présente invention est relative au nettoyage de récipients ou di~po~itifs industriels dans lesquels circule un fluide susceptible de lai~ser des dépôts biologiques ou minéraux. En particulier, l'invention concerne le nettoyage des échangeurs9 qu'ils solent tubulaires~ a pla-queq ou en serpentin.
On conna~t des sytèmes de nettoyage mécaniques ou chimiques ; cer-tains sy~tèmes mécaniques utilisent des brosses, lorsque le récipient à
nettoyer permet leur introduction. Un tal système a l'inconvénient de nécessiter l'arrêt du dispositif a nettoyer et le démontage et le remon-tage de certaines pièce~. LYimmobilisation du dispositif, la main d'oeu-vre nécessaire au nettoyage, rendent onéreuse l'application du système, qui par ailleurs~ ne s'applique pas à tous les dispositifs à nettoyer.
1~ On a amélioré le systeme en utili~ant~ pour le nettoyage das condenseur~ à tube, des boules, entra~nées par le ~luida et décrivant un circuit ~ermé à l'~ntérieur du dispositif à nettoyer. Ces boules9 qui ont un diamètre voisin de celui des tubes à nettoyer~ s'usent rapidement ;
par ailleurs, le système est inutilisable pour le nettoyag0 de certains types d'échangeurs comme les échangeurs à plaques ou en serpentin.
Les sytèmes chimiques de nettoyage par introduction dans le ~luide d'agents de nettoyage (par exemple chlore) présentent des graves incon-vénients en raison des difficulté~ posées par la pollution créée par le rejets de ces agents ou la corrosion des matériaux.
t en oeuvre cet élément La présente invention est relative au nettoyage de récipients ou di~po~itifs industriels dans lesquels circule un fluide susceptible de lai~ser des dépôts biologiques ou minéraux. En particulier, l'invention concerne le nettoyage des échangeurs9 qu'ils solent tubulaires~ a pla-queq ou en serpentin.
On conna~t des sytèmes de nettoyage mécaniques ou chimiques ; cer-tains sy~tèmes mécaniques utilisent des brosses, lorsque le récipient à
nettoyer permet leur introduction. Un tal système a l'inconvénient de nécessiter l'arrêt du dispositif a nettoyer et le démontage et le remon-tage de certaines pièce~. LYimmobilisation du dispositif, la main d'oeu-vre nécessaire au nettoyage, rendent onéreuse l'application du système, qui par ailleurs~ ne s'applique pas à tous les dispositifs à nettoyer.
1~ On a amélioré le systeme en utili~ant~ pour le nettoyage das condenseur~ à tube, des boules, entra~nées par le ~luida et décrivant un circuit ~ermé à l'~ntérieur du dispositif à nettoyer. Ces boules9 qui ont un diamètre voisin de celui des tubes à nettoyer~ s'usent rapidement ;
par ailleurs, le système est inutilisable pour le nettoyag0 de certains types d'échangeurs comme les échangeurs à plaques ou en serpentin.
Les sytèmes chimiques de nettoyage par introduction dans le ~luide d'agents de nettoyage (par exemple chlore) présentent des graves incon-vénients en raison des difficulté~ posées par la pollution créée par le rejets de ces agents ou la corrosion des matériaux.
2~ On a également utilisé des sytèmes dans lesquels le fluide est chargé d'éléments abrasifs, tels que le sable ou la terre de diatomées.
L'emploi de ces abrasifs nécessite l'arret du ~onctionnement de l'echan-geur à nettoyer et des dispositions particulières des échangeurs.
Par ailleurs, ces abrasifs ont le défaut d'user le récipient à
nettoyer et de 3 1 accumuler dans certaines parties du récipient ou la vitesse du fluide est plus ~aible, ce qui rend leur emploi impossible dans certairs type~ d'échangeurs.
Un but de l'invention est de réaliser un élément de nettoyage permettant d'être utilisé dans tous type~ de récipients industriels,
L'emploi de ces abrasifs nécessite l'arret du ~onctionnement de l'echan-geur à nettoyer et des dispositions particulières des échangeurs.
Par ailleurs, ces abrasifs ont le défaut d'user le récipient à
nettoyer et de 3 1 accumuler dans certaines parties du récipient ou la vitesse du fluide est plus ~aible, ce qui rend leur emploi impossible dans certairs type~ d'échangeurs.
Un but de l'invention est de réaliser un élément de nettoyage permettant d'être utilisé dans tous type~ de récipients industriels,
3~ sans risque d'accumulation ou de décantation dans une partie du réci-~3~
pient. Un autre but de l'invention est de réallser un élé-ment qui ne s'use pas trop vite lui-même et qui ne risque pas de détériorer par abrasion excessive ].'intérieur du dis-positif à nettoyer. ~n autre but de l'inveniton est de dé-finir une installa-tion mettan-t en oeuvre l'élément de nettoyage précité, pour le nettoyage d'un dispositif industriel.
Selon la présen-te invention, il est prévu un élément de nettoyage d'un dispositif industriel dans lequel circule un fluide susceptib].e de provoquer des dépôts cal-10 caires et biologiques, ledit élément de nettoyage é-tant introduit en grand nombre dans le fluide et agissant par action mécanique sur les parois du dispositif, élément caractérisé en ce qu'il est constitué d'un grain artificiel d'un mélange de matéri.aux synthétiques susceptibles de sup-porter une température allant jusqu'à 150 degrés, le grain ayant une densité relative comprise entre 0,8 e-t 1,5 par rapport à la densité dudit fluide et un diamètre moyen com-rpis entre 40 et 6000 microns.
De préférence le grain a un diamètre moyen inférieur ou égal au tiers du diamètre hydraulique équivalent des parois à nettoyer, le diamètre équivalent étant égal à 4 foi.s le rapport de la section du passage du fluide au périmè-tre mouillé.
I,e grain est avantageusement constitué d'un mélange de polypropylène et de carbonate de calcium.
Pour le net-toyage de dépôts durs~ le grain peut être chargé de particules abrasives, régulièrement répar-ties au sein du grain et dont le matéri.au est de préférence choisi parmi :Le quartz et le corindon.
Selon la présente invention, il est également prévu une installation pour le nettoyage d'un dispositif industriel dans lequel circule un fluide lorsque le dispositif fonc-tionne, ledit fluide arrivan-t au dispositif par une canalisa-tlon d'entrée et en repartant par une canalisation de sortie, ladite installation utilisant pour le net-toyage les éléments -,~
~3~
de nettoyage décri-ts ci-haut, ladite installation comprenant des moyens d'arrêt de la circulation du fluide pendan-t la phase de nettoyage ~cette installation comprenant en paral-lèle sur le dispositif un circuit comprenant, disposés successivement de la sor-tie du dispositif vers son entrée, un séparateur liquide-solide, un silo de stockage contenant lesdits éléments de nettoyage, un appareil de dosage et une pompe de nettoyage, une canalisai-ton---étan-t disposée entre l'entrée dudit séparateur liquide-solide et l'entrée de la pompe de nettoyage, cette canalisation étant reliée par des canalisations respec-tivement au sommet et à la sortie du séparateur liquide-solide.
Des modes de réalisation préférentiels de l'invention vont être décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
- la figure 1 est une vue én coupe d'un élément de nettoyage selon un premier mode de réali.sation, la figure 2 es-t une vue en coupe d'un élément de nettoyage selon une varianteJ
- la figure 3 est une vue schématique d'une installa-tion de nettoyage utilisant l'élément de nettoyage de l'inven-tion, le fonctionnement du dispositif à net-toyer é-tant préalable-ment arrêté~
- la figure ~ est une vue schématique d'une ins-tallation de nettoyage utilisant l'élément de nettoyage conforme à l'inven-tion et permettant de ---- / -/
/
/
/
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--- 2a -.~
3~
nettoyer l'installation sans arrêter son fonctionnement.
La figure 1 représente, vu en coupe transversale, un élément de nettoyage 1 conforme à l'invention, qui s'applique aux encrassements mouq.
S Il e~st présenté sous forme sensiblement sphérique, et son diamètre e3t compris entre 40 et 6000 micronqO Il peut aussi être de forme quel-conque pour les encrassement3 mous.
En tou~ cas, le grain aura un diamètre moyen inférieur ou égal au tiers du diamètre hydraulique équivalent des parois à nettoyer. Ce dia-mètre est égal à 4 S , où S est la gection de passage du ~luide et p le périmètre de la surface mouillée.
Dans le cas d'un tube de rayon r, le diamètre équivalent d 85t eeal à 2rO
Dans le ca~ de plaques de longueur L et d~écartement e, le diamè-tre équivalent est égal à 2e, 9i L est grand devant e.
L'élément e~t réalisé par un mélange de matière pla~tique et de divers composantq ; les proportion~ des divers composants sont choisies de manière que la densité moyenne relative par rapport à celle du fluide soit comprise entre 0,8 et 1,S. Cet intervalle de densité présente un double avantage : l'élément e~t de densité suffisamment ~aible pour ne pas 3'accumuler dans les parties du disposi~if où la vitesse d'écou-lement du fluide est plu9 ~aible ; d'autre partJ sa densité peut être choisie suffisamment différente de celle du fluide de travail du disDo-sitif (~énéralement de l'eau lorsque le di~po~itif est un échangeur de chaleur), pour pouvoir être séparé du fluide au moyen de séparateur compris dans une installation de nettoyage, comme il ~era décrit plus loin.
On choi~it en outre des matériaux susceptibles de réslster à une température atteignant 1S0C, et ayant une durete supérieure à celle des dépots mous à oter, mais inférieure à celle du métal constituant le di3positif à nettoyer.
A titre d'exemple, l'élément est réalisé à partir de polypropylène de den~ité voisine de 098, mélangé à du carbonate de calcium, de densité
2,7 dans deq proportions choisie~, pour aq~urer à l'élément terminé une 3S densité relative comprise dans l'intervalle indiqué plus haut.
~3~
Ees éléments sont obtenus par un procedé de compoundage a ohaud.
Lorsqu'on a des dépôts durs à ôter (précipité3 de sels minéraux par exemple), on utilise de préférence des éléments de nettoYage du type de celui de la figure 2, sensiblement sphérique et qui diP~ére de eelui de la figure 1 en ce qu'il comporte, noyées en son intérieur, des parti-cules abrasives 2, telles que de la poudre de corindon~ de silice, ou de quartz .
Les éléments de nettoyage peuvent être utilisés classiquement pour nettoyer une installation dont le fonctionnement est préalablement arrêté.
Une telle installation est repré~entée schématiquement dans la figure 3.
On distingue un dispositif à nettoyer 10, qui est par e~emple un échangeur de chaleur, recevant un flui~e (de l'eau) Eroid par une c~aL
1~ sation d'entrée 11 grâce à une pompe 12, ce fluide sortant du disposltif par une canalisation de sortie 13.
Des vanne~ 14 et 15 permettent d'isoler le dispositif afin de le nettoyer. L'installation de nettoyage comprend en parallèle ~ur le dis-positif 10 de la 30rtie vers l'entrée de celui-ci un circuit composé
succe~sivement d'un séparateur liquide-solide 30, d'un silo de stocka-ge 40, d'un appareil de dosage 4~ et d7une pompe de nettoyage 50. Une canalisation 60 relie en outre la sortie du dispositif 10 et l'entrée de la pompe 50 et permet de circu].er en dérivation lorsque le fluide a la concentration d'éléments voulue.
Tous les organes ci-dessus sont encadrés de vannes d'arrêt. Une canalisation 61 relie par l'intermédiaire d'une vanne 62 la partie supé-rieure du séparateur à la canalisation 60. Elle permet de recycler le liquide jusqu'à la séparation totale des éléments du fluide.
De même une canalisation 63 relie par l'intermédiaire d'une vanne 64, le haut du silo de stockage 40 à la canalisation 60 ; elle permet la mi~e en concentration du fluide. Une canalisation 6~, lsolée par une vanne 66, permet le reJet des ~uspensions biologiques i~ue~ du nettoyage.
~ne canalisation 70, partant du sommet du silo de stocka~e 40 per-3~ met la fLuidisation des éléments. Cette canalisation est reliée ~ la base ^~i-~
~3~
du silo par une canalisation 71 par l'intermédiaire d'une vanne 72 et d'une pompe 73.
Des vanne~ 41, ~1, 67 et 81 complètent le dispositif.
Le ~onctionnement de l1installation est le suivant :
- en ltabsence de nettoyage le~ vanne~ 51 et 81 sont fermees, les vannes 14 et 15 ~ont ouverte3 et l'eau circuls danq l'échangeur 30US
l'action de la pompe 12.
- pour nettoyer, on arrête la pompe 12, on isole l'échangeur par ferme-ture de~ vannes 14 et 1~, et on ouvre les vanne~ 51 et 81.
Le ~eu de vannes et de tuyauteries permet la réalisation des troi~
phases ~uivantes :
1. l'in~ection d'éléments dans le liquide a une concentration donnée ;
2. la circulation du fluids chargé d t éléments nettoyants dans le 1~ dispositif à nettoyer en dérivation avec le séparateur et le silo de ~tockage ;
3. la recupération deq éléments nettoyants avant la remise en service du diqpositi~ nettoyé.
Dans la première phase, on isole le séparateur par ~ermeture des vannes 31 et 62. L2s vannes ~2, 64, 41 et 72 sont ouvertes ; la vanne 67 est fermée. Le dosage en concentratlon d'éléments de nettoyage 3 'effec~
tue par la ~luidiqation d'une partie des éléments contenus dans le silo de stockage 40. La fluidiqation est obtenue par l'injection dtun faible débit d'eau avec la pompe 73~ La mesure de la concentration est déter-2~ minée par le doseur 45.
Dans la deuxième phaYe, les vannes 31, 62, 64 et 41 sont fermées ;
les vannes 12 et 67 ~ont ouYertes.
Le nettoyage ~e fait par circulation du fluide chargé d'élément de nettoyage hors le séparateur 30 et le silo de stockage 40. La cor.centra-tion en éléments eqt avantagausement de 5 à 15%. La vitesse d'écoulement peut être comprise entre 0,2 et 1,~ mis pour le~ TUBULURES de diamètre inférieur à 8 mm, et entre 0,8 et 4 m/s pour les tubulures de diamètre supérieur à 8 mm.
Un temps de nettoyage de 1~ minutes est su~fiqant en général 9~il est 3~ répété périodiquement (par exemple, tou~ leq mois).
La troisieme phase consiqte à récupérer les éléments de nettoyage.
A cet ef~et7 les vannes 12, 64, 41 et 72 sont fermées et les vannes 31, 62, 67 sont ouvertes.
Les éléments sont tout à la fois nettoyés et séparé~ de l'eau dans le séparateur 30. Les déchets sont évacués par la canalisation 65 et les éléments de nettoyage retournent au silo de qtockage 40. On paut ensuite realimenter l'inqtallation en eau propre et nettoyer l'installation en faisant circuler l'eau dans le séparateur et la tuyauterie 6~.
Une installation du type qui vient d'être décrit a l'inconvénient diobliger l'arrêt du fonctionnement du dispositif à nettoyer. Elle néce~3ite l'emploi d'une forte pompe de nettoyage 50 capable de faire circuler tout la débit de l'éohangeur~ Elle ne permet pas d'évaluer avec précision l'état d'avancement du nettoyage.
L'installation représenté~ schématiquement dans la ~igure 4, permet au contraire le nettoyage d'un dispositif sans nécessiter l'arrêt de 30n fonctionnement. En outre, elle ne nécessite qu'une pompe de faible débit. Elle permet, par des tests périodique sur le coe~ficient d'échange de chaleur, de procéder à des phases de nettoyage de durée précise ef~ectuées correctement.
Les éléments communs aux figures 3 et 4 ont reçu le même numéro de référenceO Au cours du nettoyage, la vanna 15 étant fermée9 le 3ép&ra-teur 30 est traversé cette ~ois par le débit total Q de l'échan~eur augmenté du débit q de l'installation de nettoyage.
Les éléments de nettoyage synthétiques, introduits dans le circuit de nettoyage constitué par le séparateur 30, le silo 40 9 le doseur 45 et la pompe 'jO traversent l'échangeur 10 et entraînent avec eux les dépôts.
Dans le séparateur 30, il9 sont séparés du fluide de travail de l'échan-geur qui re~oint la canali~ation 13 à travers une vanne 35 ; uns part importante des déchets est évacuée par la canalisation 65. Le débit extrait par cette canalisation est compensé par un appoint à travers la vanne 74~ Les éléments de nettoyage synthétique retournent dans le cycls de nettoyage ~usqu'à la ~in de l'opération qui est commandée par l'arrêt de la pompe 50.
CetSe derniere est de capacité plus ~aible que dans le cas de l'installation de la figure 3 puisquielle ne véhicule qu'un faible 3~V~
débit~ de l'ordre du 1/10 de eelui de la pompe de l'échangeurO
La même installation peut s~rvir au nettoyage succes~if de plusieur3 dispositifQ. Il suffit de prévoir des jeux de tuyauterie3 et de ~anne3 appropriés.
1~
2~
3o 3~
pient. Un autre but de l'invention est de réallser un élé-ment qui ne s'use pas trop vite lui-même et qui ne risque pas de détériorer par abrasion excessive ].'intérieur du dis-positif à nettoyer. ~n autre but de l'inveniton est de dé-finir une installa-tion mettan-t en oeuvre l'élément de nettoyage précité, pour le nettoyage d'un dispositif industriel.
Selon la présen-te invention, il est prévu un élément de nettoyage d'un dispositif industriel dans lequel circule un fluide susceptib].e de provoquer des dépôts cal-10 caires et biologiques, ledit élément de nettoyage é-tant introduit en grand nombre dans le fluide et agissant par action mécanique sur les parois du dispositif, élément caractérisé en ce qu'il est constitué d'un grain artificiel d'un mélange de matéri.aux synthétiques susceptibles de sup-porter une température allant jusqu'à 150 degrés, le grain ayant une densité relative comprise entre 0,8 e-t 1,5 par rapport à la densité dudit fluide et un diamètre moyen com-rpis entre 40 et 6000 microns.
De préférence le grain a un diamètre moyen inférieur ou égal au tiers du diamètre hydraulique équivalent des parois à nettoyer, le diamètre équivalent étant égal à 4 foi.s le rapport de la section du passage du fluide au périmè-tre mouillé.
I,e grain est avantageusement constitué d'un mélange de polypropylène et de carbonate de calcium.
Pour le net-toyage de dépôts durs~ le grain peut être chargé de particules abrasives, régulièrement répar-ties au sein du grain et dont le matéri.au est de préférence choisi parmi :Le quartz et le corindon.
Selon la présente invention, il est également prévu une installation pour le nettoyage d'un dispositif industriel dans lequel circule un fluide lorsque le dispositif fonc-tionne, ledit fluide arrivan-t au dispositif par une canalisa-tlon d'entrée et en repartant par une canalisation de sortie, ladite installation utilisant pour le net-toyage les éléments -,~
~3~
de nettoyage décri-ts ci-haut, ladite installation comprenant des moyens d'arrêt de la circulation du fluide pendan-t la phase de nettoyage ~cette installation comprenant en paral-lèle sur le dispositif un circuit comprenant, disposés successivement de la sor-tie du dispositif vers son entrée, un séparateur liquide-solide, un silo de stockage contenant lesdits éléments de nettoyage, un appareil de dosage et une pompe de nettoyage, une canalisai-ton---étan-t disposée entre l'entrée dudit séparateur liquide-solide et l'entrée de la pompe de nettoyage, cette canalisation étant reliée par des canalisations respec-tivement au sommet et à la sortie du séparateur liquide-solide.
Des modes de réalisation préférentiels de l'invention vont être décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
- la figure 1 est une vue én coupe d'un élément de nettoyage selon un premier mode de réali.sation, la figure 2 es-t une vue en coupe d'un élément de nettoyage selon une varianteJ
- la figure 3 est une vue schématique d'une installa-tion de nettoyage utilisant l'élément de nettoyage de l'inven-tion, le fonctionnement du dispositif à net-toyer é-tant préalable-ment arrêté~
- la figure ~ est une vue schématique d'une ins-tallation de nettoyage utilisant l'élément de nettoyage conforme à l'inven-tion et permettant de ---- / -/
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nettoyer l'installation sans arrêter son fonctionnement.
La figure 1 représente, vu en coupe transversale, un élément de nettoyage 1 conforme à l'invention, qui s'applique aux encrassements mouq.
S Il e~st présenté sous forme sensiblement sphérique, et son diamètre e3t compris entre 40 et 6000 micronqO Il peut aussi être de forme quel-conque pour les encrassement3 mous.
En tou~ cas, le grain aura un diamètre moyen inférieur ou égal au tiers du diamètre hydraulique équivalent des parois à nettoyer. Ce dia-mètre est égal à 4 S , où S est la gection de passage du ~luide et p le périmètre de la surface mouillée.
Dans le cas d'un tube de rayon r, le diamètre équivalent d 85t eeal à 2rO
Dans le ca~ de plaques de longueur L et d~écartement e, le diamè-tre équivalent est égal à 2e, 9i L est grand devant e.
L'élément e~t réalisé par un mélange de matière pla~tique et de divers composantq ; les proportion~ des divers composants sont choisies de manière que la densité moyenne relative par rapport à celle du fluide soit comprise entre 0,8 et 1,S. Cet intervalle de densité présente un double avantage : l'élément e~t de densité suffisamment ~aible pour ne pas 3'accumuler dans les parties du disposi~if où la vitesse d'écou-lement du fluide est plu9 ~aible ; d'autre partJ sa densité peut être choisie suffisamment différente de celle du fluide de travail du disDo-sitif (~énéralement de l'eau lorsque le di~po~itif est un échangeur de chaleur), pour pouvoir être séparé du fluide au moyen de séparateur compris dans une installation de nettoyage, comme il ~era décrit plus loin.
On choi~it en outre des matériaux susceptibles de réslster à une température atteignant 1S0C, et ayant une durete supérieure à celle des dépots mous à oter, mais inférieure à celle du métal constituant le di3positif à nettoyer.
A titre d'exemple, l'élément est réalisé à partir de polypropylène de den~ité voisine de 098, mélangé à du carbonate de calcium, de densité
2,7 dans deq proportions choisie~, pour aq~urer à l'élément terminé une 3S densité relative comprise dans l'intervalle indiqué plus haut.
~3~
Ees éléments sont obtenus par un procedé de compoundage a ohaud.
Lorsqu'on a des dépôts durs à ôter (précipité3 de sels minéraux par exemple), on utilise de préférence des éléments de nettoYage du type de celui de la figure 2, sensiblement sphérique et qui diP~ére de eelui de la figure 1 en ce qu'il comporte, noyées en son intérieur, des parti-cules abrasives 2, telles que de la poudre de corindon~ de silice, ou de quartz .
Les éléments de nettoyage peuvent être utilisés classiquement pour nettoyer une installation dont le fonctionnement est préalablement arrêté.
Une telle installation est repré~entée schématiquement dans la figure 3.
On distingue un dispositif à nettoyer 10, qui est par e~emple un échangeur de chaleur, recevant un flui~e (de l'eau) Eroid par une c~aL
1~ sation d'entrée 11 grâce à une pompe 12, ce fluide sortant du disposltif par une canalisation de sortie 13.
Des vanne~ 14 et 15 permettent d'isoler le dispositif afin de le nettoyer. L'installation de nettoyage comprend en parallèle ~ur le dis-positif 10 de la 30rtie vers l'entrée de celui-ci un circuit composé
succe~sivement d'un séparateur liquide-solide 30, d'un silo de stocka-ge 40, d'un appareil de dosage 4~ et d7une pompe de nettoyage 50. Une canalisation 60 relie en outre la sortie du dispositif 10 et l'entrée de la pompe 50 et permet de circu].er en dérivation lorsque le fluide a la concentration d'éléments voulue.
Tous les organes ci-dessus sont encadrés de vannes d'arrêt. Une canalisation 61 relie par l'intermédiaire d'une vanne 62 la partie supé-rieure du séparateur à la canalisation 60. Elle permet de recycler le liquide jusqu'à la séparation totale des éléments du fluide.
De même une canalisation 63 relie par l'intermédiaire d'une vanne 64, le haut du silo de stockage 40 à la canalisation 60 ; elle permet la mi~e en concentration du fluide. Une canalisation 6~, lsolée par une vanne 66, permet le reJet des ~uspensions biologiques i~ue~ du nettoyage.
~ne canalisation 70, partant du sommet du silo de stocka~e 40 per-3~ met la fLuidisation des éléments. Cette canalisation est reliée ~ la base ^~i-~
~3~
du silo par une canalisation 71 par l'intermédiaire d'une vanne 72 et d'une pompe 73.
Des vanne~ 41, ~1, 67 et 81 complètent le dispositif.
Le ~onctionnement de l1installation est le suivant :
- en ltabsence de nettoyage le~ vanne~ 51 et 81 sont fermees, les vannes 14 et 15 ~ont ouverte3 et l'eau circuls danq l'échangeur 30US
l'action de la pompe 12.
- pour nettoyer, on arrête la pompe 12, on isole l'échangeur par ferme-ture de~ vannes 14 et 1~, et on ouvre les vanne~ 51 et 81.
Le ~eu de vannes et de tuyauteries permet la réalisation des troi~
phases ~uivantes :
1. l'in~ection d'éléments dans le liquide a une concentration donnée ;
2. la circulation du fluids chargé d t éléments nettoyants dans le 1~ dispositif à nettoyer en dérivation avec le séparateur et le silo de ~tockage ;
3. la recupération deq éléments nettoyants avant la remise en service du diqpositi~ nettoyé.
Dans la première phase, on isole le séparateur par ~ermeture des vannes 31 et 62. L2s vannes ~2, 64, 41 et 72 sont ouvertes ; la vanne 67 est fermée. Le dosage en concentratlon d'éléments de nettoyage 3 'effec~
tue par la ~luidiqation d'une partie des éléments contenus dans le silo de stockage 40. La fluidiqation est obtenue par l'injection dtun faible débit d'eau avec la pompe 73~ La mesure de la concentration est déter-2~ minée par le doseur 45.
Dans la deuxième phaYe, les vannes 31, 62, 64 et 41 sont fermées ;
les vannes 12 et 67 ~ont ouYertes.
Le nettoyage ~e fait par circulation du fluide chargé d'élément de nettoyage hors le séparateur 30 et le silo de stockage 40. La cor.centra-tion en éléments eqt avantagausement de 5 à 15%. La vitesse d'écoulement peut être comprise entre 0,2 et 1,~ mis pour le~ TUBULURES de diamètre inférieur à 8 mm, et entre 0,8 et 4 m/s pour les tubulures de diamètre supérieur à 8 mm.
Un temps de nettoyage de 1~ minutes est su~fiqant en général 9~il est 3~ répété périodiquement (par exemple, tou~ leq mois).
La troisieme phase consiqte à récupérer les éléments de nettoyage.
A cet ef~et7 les vannes 12, 64, 41 et 72 sont fermées et les vannes 31, 62, 67 sont ouvertes.
Les éléments sont tout à la fois nettoyés et séparé~ de l'eau dans le séparateur 30. Les déchets sont évacués par la canalisation 65 et les éléments de nettoyage retournent au silo de qtockage 40. On paut ensuite realimenter l'inqtallation en eau propre et nettoyer l'installation en faisant circuler l'eau dans le séparateur et la tuyauterie 6~.
Une installation du type qui vient d'être décrit a l'inconvénient diobliger l'arrêt du fonctionnement du dispositif à nettoyer. Elle néce~3ite l'emploi d'une forte pompe de nettoyage 50 capable de faire circuler tout la débit de l'éohangeur~ Elle ne permet pas d'évaluer avec précision l'état d'avancement du nettoyage.
L'installation représenté~ schématiquement dans la ~igure 4, permet au contraire le nettoyage d'un dispositif sans nécessiter l'arrêt de 30n fonctionnement. En outre, elle ne nécessite qu'une pompe de faible débit. Elle permet, par des tests périodique sur le coe~ficient d'échange de chaleur, de procéder à des phases de nettoyage de durée précise ef~ectuées correctement.
Les éléments communs aux figures 3 et 4 ont reçu le même numéro de référenceO Au cours du nettoyage, la vanna 15 étant fermée9 le 3ép&ra-teur 30 est traversé cette ~ois par le débit total Q de l'échan~eur augmenté du débit q de l'installation de nettoyage.
Les éléments de nettoyage synthétiques, introduits dans le circuit de nettoyage constitué par le séparateur 30, le silo 40 9 le doseur 45 et la pompe 'jO traversent l'échangeur 10 et entraînent avec eux les dépôts.
Dans le séparateur 30, il9 sont séparés du fluide de travail de l'échan-geur qui re~oint la canali~ation 13 à travers une vanne 35 ; uns part importante des déchets est évacuée par la canalisation 65. Le débit extrait par cette canalisation est compensé par un appoint à travers la vanne 74~ Les éléments de nettoyage synthétique retournent dans le cycls de nettoyage ~usqu'à la ~in de l'opération qui est commandée par l'arrêt de la pompe 50.
CetSe derniere est de capacité plus ~aible que dans le cas de l'installation de la figure 3 puisquielle ne véhicule qu'un faible 3~V~
débit~ de l'ordre du 1/10 de eelui de la pompe de l'échangeurO
La même installation peut s~rvir au nettoyage succes~if de plusieur3 dispositifQ. Il suffit de prévoir des jeux de tuyauterie3 et de ~anne3 appropriés.
1~
2~
3o 3~
Claims (6)
1. Elément de nettoyage d'un dispositif indus-triel dans lequel circule un fluide susceptible de provoquer des dépôts calcaires et biologiques, ledit élément de net-toyage étant introduit en grand nombre dans le fluide et agissant par action mécanique sur les parois du dispositif, élément caractérisé en ce qu'il est constitué d'un grain artificiel d'un mélange de matériaux synthétique suscep-tibles de supporter une température allant jusqu'à 150 degrés, le grain ayant une densité moyenne relative comprise entre 0,8 et 1,5 par rapport à la densité du fluide et un diamètre moyen compris entre 40 et 6000 microns.
2. Elément de nettoyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le grain a un diamètre moyen infé-rieur ou égal au 1/3 du diamètre hydraulique équivalent des parois à nettoyer, ce diamètre hydraulique équivalent étant égal à 4 fois le rapport de la section de passage du fluide au périmètre mouillé.
3. Elément de nettoyage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le grain est constitué d'un mélange de polypropylène et de carbonate de calcium.
4. Elément de nettoyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour le nettoyage de dépôt durs, le grain est chargé de particules en matériau abrasif, lesdites particules étant régulièrement réparties au sein du grain.
5. Elément de nettoyage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau abrasif est choisi parmi la silice, le quartz et le corindon.
6. Installation pour le nettoyage d'un dispositif industriel dans lequel circule un fluide lorsque le disposi-tif fonctionne, ledit fluide arrivant au dispositif par une canalisation d'entrée et en repartant par une canalisation de sortie, ladite installation comprenant des moyens d'arrêt de la circulation du fluide pendant la phase de nettoyage, caractérisée en ce qu'elle comprend en parallèle sur le dis-positif un circuit comprenant, disposés successivement de la sortie du dispositif vers son entrée, un séparateur liquide-solide, un silo de stockage contenant des éléments de nettoyages, chaque élément étant constitué d'un grain artificiel d'un mélange de matériaux synthétiques suscep-tibles de supporter une température allant jusqu'à 150 degrés, le grain ayant une densité moyenne relative com-prise entre 0,8 et 1,5 par rapport à la densité du fluide et un diamètre moyen compris entre 40 et 6000 microns, ces éléments de nettoyage étant introduit en grand nombre dans le fluide et agissant par action mécanique sur les parois du dispositif, un appareil de dosage et une pompe de nettoyage, une canalisation étant disposée entre l'entrée dudit sépara-teur liquide-solide et l'entrée de la pompe de nettoyage, cette canalisation étant reliée par des canalisations res-pectivement au sommet et à la sortie du séparateur liquide-solide.
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