Filtre lamellaire.
L'invention concerne un filtre lamellaire comportant au moi, ns un empilage de lamelles milices, entre lesquelles passe le fluide à filtrer. Dans les filtres connus, ces lamelles sont en general serrées plus ou moins les unes contre les autres pour former un bloc filtrant traverse de part en part par le liquide à filtrer soumis Ó une pression.
Le décrassage de ces filtres à lamelles s'effectue par contre-courant. Toutefois, ce décrassage est malaisé et peu efficace si on ne fait intervenir des pressions élevées pour créer un tel contre-courant et il rrive fré- quemment qu'il se produit une détérioration au cours de cette opération, de sorte qu'un démontage du bloc filtrant est rendu nécessaire.
La présente invention a pour objet un filtre lamellaire comportant au moins un empilage de'lamelles minces entre lesquelles passe le fluide à filtrer, une partie de ces lamelles étant en matière fibreuse et presen- tant une'surface rugueuse et une tranche im parfaitement nette. Ce filtre se distingue des filtres connus et tend à éliminer l'inconvénient cité par le fait qu'entre des lamelles de ce type sont interposées des lamelles supplémentaires présentant une surface lisse et une tranehe nette, de manière à faciliber, par la formation de points de rupture, la, dislocation, sous l'action d'un contre-courant, du dépôt d'impuretés qui se forme sur l'empilage au cours de l'usage.
Le dessin ci-anmexé montre, schématique- ment et a titre d'exemple', un mode de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre, en coupe axiale, un filtre à lamelles d'un usage courant et pouvant être muni de lamelles supplémentaires selon l'invention.
La. fig. 2 montre, à plus grande échelle et en coupe, une partie de quelques-unes des lamelles d'un tel filtre et la manière dont ce filtre fonctionne théoriquement.
Les fig. 3 et 4 montrent, à plus grande échelle encore et semblablement, une partie de deux lamelles de ce même filtre et la ma nière dont elles se comportent pour la filtra tion, la, fig. 3 montrant ces lamelles avant la mise en usage du filtre et la fig. 4 mon tract ces mêmes lamelles après un certain usage.
La fig. 5, enfin, montre, semblablement, une partie de quelques lamelles d'un filtre établi conformément à l'invention.
Le bloc filtrant peut être constitué par un ensemble de lamelles par exemple, comme montré sur la fig. 1. Ce filtre comporte au moims un empilage de lamelles prÚsentant la forme de rondelles. Ces dernières sont en une matièrefibreuse, par exemple en papier ou en matière textile, et sont serrées plus ou moins fortement entre deux plaques 1 et 2 à l'aide d'un éorou'de manière à laisser subsister entre ces lamelles des intervalles qui peuvent être de l'ordre du millième ou même du dixmillième de millimètre, suivant les dimen sions des. particules à filtrer.
Da. ns la, forme d'exécution représentée à la fig. 1,. le filtre comprend deux empilages coaxila-ux 31 et 32 de rondelles, laissant subsis au centre, un passage axial 41 dans lequel est logé un boulon de serrage 5 pre 'nuant appui sur dies plaques 1 et 2, et entre les empilages 3'et 3', un intervalle annulavra 42. Ce boulon 5 permet de régler la di mension des intervalles existant entre les ron- d & Dea. La liquide à filtrer traverse les empilages de l'extérieur vers l'intéri ur sous l'ef- fet d'une pression ou d'une dépression.
A cet .effet,lesespaces!4et4sontséparéspar la plaque 2 de l'espace extérieur compris entre la. surface extérieure cylindrique des rondelles et un carter (non représenté), dans lequel est placé le filtre. Ijes espaees 41 et 42 communi- quent entre eux par une ouverture 6 ménagée danss ladite p, laque 2. Il est évident que le passage du liquide à filtrer entre les lamelles peut également se faire de l'intérieur vers l'extÚrieur.
Théoriquement et comme montré sur la fig. 2, la filtration s'opère quand la courant liquide,sousl'effet.delapressionoudépres- sion, amène les particules solides aux abords immédiats des passages 7 existant entre. des lamelles voisines, telles que 8 et 8", la. hau- teur de ces passages étant fonction du serrage donné à l'empilage et étan réglée selon la dimension des pa. rticules. à filtrer.
Dans un tel Idispositif, les particules solides en suspension dans le liquide sont arrê- tées pa. r les arêbes de ces lamelles qui délimitent l'entrée du passage 7 existant entre elles. alors que le liquide filtré passe entre ces lamelles et s'écoule vers le ou} les d'évacuation tels que 42 et 41. Il se forme ainsi, le long des entrées des passages 7, des dépôts et des amoneellements de particules solides, schématisés en 9 sur-la fig.
2, et qui augmentent progressivement en largeur et en épaisseur pour constituer finalement une sorte d'anneau, qui finit par se souder aux anneaux voisins pour former une croûte, en forme de gaine, entourant {'empiétement le bloc filtrant et réduisant progressivement la, perméabilité de celui-ci.
Un tel dispositif présente donc les mêmes chances d'encrassement que les autres filtres mais laisse subsister l'avantage important de permettreundécrassageaisé en faisant circu- ler le liquide déjà filtré, à contre-courant dans les intervalles 7, existant entre les lamelles, pour autant qu'on exerce sur ce liquide une pression suffisante pour agir sur la gaine d'impuretés, la dilater, la décoller, la briser et faire glisser ainsi les portions détachées de cette gaine le long du bloc filtrant, lequel retrouve ainsi sa perméabilité primitive.
En pratique, l'opération de décrassage est souvent gênée lorsque la gaine d'impuretés présente une cohésion et une adhérence telles que l'effet de contre-courant ne peut pas en provoquer le décollement, en particulier si le nettoyage est trop tardif ou si la pression du contre-courant est insuffisante. Dans ce cas, il peut être nécessaire de démonter l'appareil.
Cette résistance au décollement peut s'expliquer ainsi. S'il s'agit par exemple de lamelles de papier, les intervalles ou passages existant entre elles peuvent être de l'ordre d'une fraction de millimétré, alors que les lamelles 8l et 82 ont elles-mêmes une épais- seur plusieurs centaines de fois supérieure ; la surface de leur tranche en contact avec le liquide non filtré cet donc considérable par
rapport aux passages intéressant la filtratiom.
Or, en étudiamt le mécanisme de cette filtration et du décrassage, on constate ce qui suit : les lamelles faites en matières fibreuses, même découpées avec le plus grand soin, ne présentent pas des bords parfaitement lisses et nets ; au contraire, l'examen microscopique montre que leurs contours, théoriquement cylindriques, présentent une surface 10 extrê- mement irrégulière et constituée par des franges fibreuses, des bavures, avec des cavi- tés et des saillies (fig. 3). De plus, le bord des lamelles non seulement n'est pas à angle droit, mais présente une sorte de chanfrein cou- vert de fibres et de barbes.
Enfin, la surface plane des lamelles comporte de nombreuses aspérités,raimire.setcavités.
Cet état de choses permet d'expliquer cer- tains obstacles qui s'opposent à la filtration et au décrassage.
Tout d'abord, du fait que les arêtes ont subi, au découpage, des arrachements leur donnant une forme irrégulière, comme montré schématiquement sur la fig. 3, il peut se produire dans ces infractuo, sités une pénébration des impuretés entre les lamelles. Cette péné- tration, même réduite à quelques dixièmes de millimètres, suffit pour rendre la filtration difficile et même impossible ; en effet, ces impuretés arrivent au bout d'un certain temps à remplir tous les interstices, à s'agglomérer avec les barbes filamenteuses et à provoquer un véritable collage des lamelles contiguës.
La filtration est alors arrêtée à oet endroit et, au bout d'un, temps relativement court, le bloc entier peut être ainsi rendu imperméable sans que l'effet de contre-courant puisse vaincre la résistance ainsi créée.
La fig. 4 montre, schématiquement, un exemple de ce collage dans la partie marginale des lamelles 81 et 82.
Une autre difficulté peut être causée par les dépôts de matières sur les surfaces d'apparence cylindrique des lamelles. En réalité, ces surfaces ont subi une sorte d'effilochage formant des faisceaux fibreux qui retiennent les matières amenées aux abords des passages de filtration et contribuent à donner une très grande adhérence à la gaine d'impuretés qui se forme autour du bloc filtrant.
Conformément à l'invention et pour faciliter l'obtention de points de rupture dans la gain d'impuretés 9'qui entoure les lamelles filtrantas et pour empêcher le collage des lamelles entre elles, des lamelles 12 sont inter- poswées entre les la. melles 8t, 82. La plroportion des lamelles 12 supplémentaires est à déterminer dans chaque cas particulier. Ces la melles supplémentaires sont de nature différente des lamelles filtrantes 8t eb 82 de l'em- pilage. Ces lamelles auxiliaires 12 peuvent présenter. les mêmes dimensions et la même forme que celles du bloc filtrant.
Toutefois, elles sont en une matière offrant de préfé- renne le minimum de perméabilité au liquide à filtrer et sont. découpées, façonnées et trai- tées de manière à éviter, dans toute la mesure du possible, toutes les aspérités, rugosités, cavités ou stries qúi pourraient se former sur leurs faces planes 11 ou sur la face qui constitue lefur contour.
La fig. 5 montre une telle lamelle 12 intercalée entre deux lamellesordinaires8et S2 dle type eonnu, par exemple en papier d'une qualité eourante.
Les lamelles auxiliaires 12 peuvent être constituées, par exemple, en matière à mouler. en bakélite, en aluminium ou en toute autre matière répondant aux conditions requises et indiquées ci-dessus. Dans ce cas, l'adhérence des impuretés le long des bords ainsi que du contour desdites lamelles devient pratiquement nulle et il en résulte que, sous l'effet du contre-courant, le liquide filtré est bien arrêté par les anneaux de section transversale semi-circulaires qui entourent les lamelles usueF11es 8t et 82, mais peut passer librement aux endroits où les impuretés se sont déposées sans adhérence ni accrochage sur les'faces des lamelles supplémentaires ! 12.
Il se produit alors, sur les parties 92 de la gaine qui entoure les lamelles supplémentaires 12, un effet de presse hydraulique, lequel, étant donné les dimensions relatives des passages de filtration 7 et de la. surface périphérique cylindrique, suffit largement pour obtenir un décollage des impuretés déposées en ces endroits. La gaine se trouve ainsi rompue en autant de points qu'il existe de lamelles auxiliaires 1. 2 et ces actions locales déterminent la désagré- gation de l'ensemble des croûtes formant la gaine. La plaque filtrante est ainsi remise en état de fonctionner.
De ce qui précède et de l'examen du des- sin schématique annexé, on peut aisément se rendre compte du progrès technique que repré- sente le filtre objet de l'invention par rapport aux filtres connus et ce au moyen d'organes très simples mais efficaces qui, d'une part, ne réduisent en rien le pouvoir filtrant de l'appareil et, d'autre part, facilitent grandement l'opération de nettoyage.
Lamellar filter.
The invention relates to a lamellar filter comprising at the moi, ns a stack of militia lamellae, between which the fluid to be filtered passes. In known filters, these blades are generally clamped more or less against each other to form a filter unit through which the liquid to be filtered subjected to pressure passes right through.
The cleaning of these lamella filters is carried out by counter-current. However, this scrubbing is difficult and inefficient if high pressures are not used to create such a counter-current and it frequently happens that deterioration occurs during this operation, so that disassembly of the filter block is made necessary.
The present invention relates to a lamellar filter comprising at least one stack of thin lamellae between which the fluid to be filtered passes, a part of these lamellae being made of fibrous material and presenting a rough surface and a perfectly clean slice. This filter differs from known filters and tends to eliminate the drawback cited by the fact that between slats of this type are interposed additional slats having a smooth surface and a clean tranehe, so as to facilitate, by the formation of spots. rupture, the dislocation, under the action of a counter-current, of the deposit of impurities which forms on the stack during use.
The accompanying drawing shows, schematically and by way of example, one embodiment of the invention.
Fig. 1 shows, in axial section, a lamella filter in common use and which can be fitted with additional lamellae according to the invention.
Fig. 2 shows, on a larger scale and in section, part of some of the lamellae of such a filter and the way in which this filter works theoretically.
Figs. 3 and 4 show, on an even larger scale and similarly, part of two lamellae of the same filter and the way in which they behave for filtration, 1a, fig. 3 showing these strips before the filter is put into use and FIG. 4 my leaflet these same strips after some use.
Fig. 5, finally, shows, similarly, part of some lamellae of a filter established in accordance with the invention.
The filter unit can be constituted by a set of slats for example, as shown in fig. 1. This filter comprises at least a stack of slats in the form of washers. The latter are made of a fibrous material, for example of paper or of textile material, and are clamped more or less strongly between two plates 1 and 2 with the aid of a tool so as to leave gaps between these strips which may be of the order of a thousandth or even a tenth of a millimeter, depending on the dimensions of. particles to be filtered.
Da. ns, the embodiment shown in FIG. 1 ,. the filter comprises two coaxial stacks 31 and 32 of washers, leaving in the center, an axial passage 41 in which is housed a clamping bolt 5 bearing on dies plates 1 and 2, and between the stacks 3 'and 3 ', an interval annulavra 42. This bolt 5 makes it possible to adjust the dimension of the intervals existing between the ron- d & Dea. The liquid to be filtered passes through the stacks from the outside to the inside under the effect of pressure or depression.
For this purpose, the spaces! 4 and 4 are separated by the plate 2 from the external space between the. cylindrical outer surface of the washers and a housing (not shown), in which the filter is placed. Ijes spaces 41 and 42 communicate with each other by an opening 6 made in said lacquer 2. It is obvious that the passage of the liquid to be filtered between the lamellae can also be done from the inside to the outside.
Theoretically and as shown in fig. 2, the filtration takes place when the liquid stream, under the effect of the pressure or depression, brings the solid particles to the immediate surroundings of the passages 7 existing between. adjacent lamellae, such as 8 and 8 ", the height of these passages being a function of the tightness given to the stack and the level adjusted according to the size of the particles to be filtered.
In such a device, the solid particles suspended in the liquid are stopped by. r the arbes of these slats which delimit the entrance to the passage 7 existing between them. while the filtered liquid passes between these lamellae and flows towards the evacuation or} the such as 42 and 41. It thus forms, along the inlets of the passages 7, deposits and amonellements of solid particles, shown schematically at 9 in FIG.
2, and which gradually increase in width and thickness to finally form a kind of ring, which ends up being welded to the neighboring rings to form a crust, in the form of a sheath, surrounding the encroachment of the filter block and gradually reducing the, permeability of it.
Such a device therefore presents the same chances of fouling as the other filters but leaves the important advantage of allowing undecrassageaisé by circulating the liquid already filtered, against the current in the intervals 7, existing between the slats, however. that sufficient pressure is exerted on this liquid to act on the impurity sheath, expand it, take it off, break it and thus slide the detached portions of this sheath along the filter unit, which thus regains its original permeability.
In practice, the scrubbing operation is often hampered when the impurity sheath has a cohesion and adhesion such that the countercurrent effect cannot cause it to detach, in particular if the cleaning is too late or if the counter-current pressure is insufficient. In this case, it may be necessary to disassemble the device.
This resistance to peeling can be explained as follows. If it is for example paper strips, the gaps or passages existing between them can be of the order of a fraction of a millimeter, while the strips 81 and 82 themselves have a thickness of several hundred. times greater; the surface of their slice in contact with the unfiltered liquid this therefore considerable by
in relation to the passages interesting the filtratiom.
However, by studying the mechanism of this filtration and cleaning, we observe the following: the lamellae made of fibrous materials, even when cut with the greatest care, do not have perfectly smooth and clean edges; on the contrary, the microscopic examination shows that their contours, theoretically cylindrical, present an extremely irregular surface and constituted by fibrous fringes, burrs, with cavities and protrusions (fig. 3). In addition, the edge of the lamellae is not only not at right angles, but has a kind of chamfer covered with fibers and barbs.
Finally, the flat surface of the lamellae has numerous asperities, raimire.setcavités.
This state of affairs helps to explain certain obstacles which oppose filtration and cleaning.
First of all, because the edges have undergone, on cutting, tears giving them an irregular shape, as shown schematically in FIG. 3, it can occur in these infractuo, sités a penetration of impurities between the lamellae. This penetration, even reduced to a few tenths of a millimeter, is sufficient to make filtration difficult and even impossible; in fact, these impurities manage after a certain time to fill all the interstices, to agglomerate with the filamentous barbs and to cause a real sticking of the contiguous lamellae.
The filtration is then stopped at this point and, after a relatively short time, the entire block can thus be made impermeable without the countercurrent effect being able to overcome the resistance thus created.
Fig. 4 shows, schematically, an example of this bonding in the marginal part of the blades 81 and 82.
Another difficulty can be caused by deposits of material on the cylindrical appearing surfaces of the lamellae. In reality, these surfaces have undergone a kind of unraveling forming fibrous bundles which retain the materials brought to the surroundings of the filtration passages and help to give very great adhesion to the sheath of impurities which forms around the filter unit.
According to the invention and to facilitate the obtaining of breaking points in the gain of impurities 9 'which surrounds the filtrantas lamellae and to prevent the sticking of the lamellae to each other, lamellae 12 are interposed between them. melles 8t, 82. The plroportion of additional lamellae 12 is to be determined in each particular case. These additional blades are different in nature from the filter blades 8t eb 82 of the stack. These auxiliary slats 12 can present. the same dimensions and the same shape as those of the filter block.
However, they are of a material preferably offering the minimum permeability to the liquid to be filtered and are. cut, shaped and treated in such a way as to avoid, as far as possible, all the asperities, roughness, cavities or streaks which could form on their flat faces 11 or on the face which constitutes thefur contour.
Fig. 5 shows such a lamella 12 interposed between two lamellesordinaires8et S2 of the known type, for example made of paper of current quality.
The auxiliary lamellae 12 may be made, for example, of molding material. in bakelite, aluminum or any other material meeting the required conditions and indicated above. In this case, the adhesion of impurities along the edges as well as the contour of said lamellae becomes practically zero and it follows that, under the effect of the countercurrent, the filtered liquid is indeed stopped by the rings of semi cross section. -circulars which surround the usueF11es 8t and 82 slats, but can pass freely where the impurities are deposited without adhesion or snagging on the faces of the additional slats! 12.
There then occurs, on the parts 92 of the sheath which surrounds the additional lamellae 12, a hydraulic press effect, which, given the relative dimensions of the filtration passages 7 and the. cylindrical peripheral surface, is largely sufficient to obtain a detachment of the impurities deposited in these places. The sheath is thus broken at as many points as there are auxiliary lamellae 1, 2 and these local actions determine the disaggregation of all the crusts forming the sheath. The filter plate is thus restored to working order.
From the foregoing and from an examination of the appended schematic drawing, one can easily see the technical progress represented by the filter which is the subject of the invention compared with known filters and this by means of very simple components. but effective which, on the one hand, do not reduce the filtering power of the device and, on the other hand, greatly facilitate the cleaning operation.