La présente invention a pour objet un appareil de filtration pour fluides sous pression, comprenant une chambre de filtration contenant au moins un élément filtrant, une tubulure d'admission du fluide à filtrer, une chambre de sortie destinée à recevoir le fluide filtré sous pression, et un canal de décharge muni d'une soupape destinée à s'ouvrir lors du nettoyage de l'élément filtrant, pour faire communiquer la chambre de filtration avec l'atmo sphére ambiante, afin d'évacuer les impuretés retenues lors de la filtration.
Dans de nombreux appareils connus de ce type, le nettoyage des éléments filtrants s'effectue par un écoulement de liquide filtré, en sens inverse, à travers les éléments. Cette opération est gé néralement commandée à l'aide de soupapes destinées à interrompre la communication de la chambre de filtration avec le conduit d'amenée de liquide à filtrer, d'une part, et avec le conduit de sortie du liquide filtré, d'autre part. L'emploi de plusieurs soupapes pour effectuer le nettoyage entraîne une mise hors service de l'ap- pareil pendant une durée plus ou moins longue et par conséquent une perte relativement importante de sa capacité de filtration, perte à laquelle s'ajoute celle due à la consommation du liquide filtré lors du nettoyage.
De plus, les nombreuses solutions proposées pour le nettoyage des filtres, soit par écoulement du liquide filtré en sens inverse, soit par raclage mécanique des éléments filtrants, nécessitent l'emploi de moyens compliqués qui sont non seulement coûteux et sujets à des pannes mais se prêtent souvent mal au fonctionnement automatique, tel que l'on l'exige dans de nombreuses applications.
Lorsque plusieurs cellules de filtration sont branchées en parallèle afin d'assurer une filtration continue avec une capacité importante, les problèmes mentionnés ci-dessus, et notamment celui du fonctionnement automatique, se multiplient d'une façon notable.
Or, une augmentation du nombre et/ou des dimensions des éléments filtrants disposés dans une même chambre de filtration, en vue d'augmenter la capacité de filtration, est évidemment fort désirable du point de vue de l'encombrement total de l'appareil de filtration. Une telle augmentation entraîne cependant d'autres problèmes et notamment celui de l'obtention d'une distribution uniforme du fluide à filtrer sur toute la surface filtrante des éléments filtrants.
On connaît un filtre multicellulaire dont les cellules sont dispo sées autour d'un axe commun, chaque cellule renfermant plusieurs bougies filtrantes alimentées en liquide à filtrer sous pression, à partir d'une chambre d'admission commune à toutes les cellules, par l'intermédiaire d'orifices annulaires calibrés, de faible section, entourant chacun l'une des bougies filtrantes.
Dans ce filtre multicellulaire, le nettoyage des bougies filtrantes de chaque cellule s'effectue cycliquement par l'intermédiaire d'une soupape associée au canal de décharge et agencée de manière à rester fermée pendant la période de filtration, à s'ouvrir complètement pour provoquer une chute brusque de la pression du liquide à filtrer contenu dans la chambre de filtration et par conséquent un retour brusque du liquide filtré afin d'enlever le gâteau d'impuretés sur chaque bougie, et à passer ensuite à une position d'ouverture partielle destinée à permettre l'évacuation des impuretés ainsi enlevées des bougies, essentiellement par l'intermédiaire d'un courant de liquide à filtrer. Ce filtre permet donc de réaliser une filtration continue à capacité très élevée et un nettoyage automatique à l'aide d'un nombre de soupapes fortement restreint.
Il présente cependant certains problèmes et notamment celui de la répartition uniforme du liquide à filtrer sur toute la surface de chaque bougie.
En effet, les orifices annulaires calibrés provoquent une accélération notable du liquide à filtrer juste avant qu'il ne parvienne à l'extrémité supérieure de chaque bougie. Ce liquide s'écoule ainsi beaucoup plus rapidement le long de la partie supérieure de chaque bougie que le long de sa partie inférieure, de sorte que les impuretés se déposent d'une façon non uniforme sur la surface filtrante de chaque bougie.
De plus, lorsqu'on utilise des bougies filtrantes classiques dont la surface filtrante est formée par exemple d'une toile à mailles très fines servant à retenir des impuretés de très faible taille, ces bougies risquent de se colmater progressivement, et cela de manière non uniforme, malgré le nettoyage décrit ci-dessus. Ainsi, dans ce cas, il est nécessaire d'effectuer périodiquement un nettoyage mécanique très complet des bougies filtrantes, ce qui nécessite un démontage de ces dernières, et par conséquent une mise hors service, pendant une durée relativement longue, de toutes les cellules, donc du filtre.
D'autre part, lorsqu'on désire obtenir une filtration de particules très fines, on a généralement recours à un adjuvant de filtration, c'est-à < lire à une matière filtrante pulvérulente servant à former, sur un support ajouré, une couche constituant la surface filtrante proprement dite. La formation d'une telle couche filtrante uniforme est cependant difficile à réaliser, dans le filtre multicellulaire décrit ci-dessus, car cette couche doit être déposée sur le support ajouré au moyen d'un courant de liquide à filtrer contenant des particules d'adjuvant et circulant entre l'entrée et la sortie du filtre. En effet, compte tenu de la variation de vitesse, mentionnée ci-dessus, du liquide à filtrer s'écoulant le long de chaque bougie, il devient difficile de réaliser un dépôt uniforme de la couche d'adjuvant.
Le but de la présente invention est de créer un appareil de filtration permettant d'obtenir les avantages du filtre multicellulaire mentionné ci-dessus mais sans ses inconvénients et pouvant servir de module pour la production de filtre multicellulaires.
A cet effet, le filtre selon l'invention comprend un distributeur du fluide à filtrer, disposé entre la tubulure d'admission et la chambre de filtration, agencé de manière à former un passage annulaire capable de produire une perte de charge déterminée dans le fluide à filtrer qui s'y écoule et d'injecter ce fluide sur tout le pourtour de la chambre de filtration, à l'une de ses extrémités et perpendiculairement à son axe. D'autre part, le canal de décharge communique avec la chambre de filtration au voisinage de l'autre extrémité de cette chambre, la soupape de décharge étant agencée dans ce canal de manière à permettre au fluide à filtrer le contenu dans la chambre de filtration de subir une chute importante de pression lors de l'ouverture complète de cette soupape.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution d'un filtre monocellulaire selon la présente invention, destiné notamment à la filtration d'un liquide tel que l'eau contenant des impuretés solides.
Le filtre monocellulaire représenté en coupe verticale sur la figure unique du dessin comprend une paroi cylindrique I qui délimite latéralement un compartiment de filtration 2 dont l'extrémité inférieure est délimitée par un fond incliné 3, tandis que son extrémité supérieure est délimitée par une plaque transversale 4 formant une cloison entre ce compartiment 2 et une chambre de sortie 5. Ce filtre comprend sept bougies filtrantes 6 suspendues verticalement dans le compartiment 2 et fixées chacune à la plaque 4 par l'intermédiaire d'un tube porte-bougie 7.
Une tubulure d'admission 8 sert à amener au filtre le liquide à filtrer, sous pression,. provenant d'une source non représentée.
Cette tubulure communique avec le compartiment de filtration 2, par l'intermédiaire d'un canal annulaire 9 formé entre la paroi 1 et un distributeur cylindrique 10 muni d'un rebord extérieur 11.
Le distributeur 10 s'étend vers le haut jusqu'au voisinage de la plaque 4, et cela de manière à ménager avec cette dernière un passage annulaire 12 s'étendant sensiblement sur tout le pourtour de l'extrémité supérieure du compartiment 2 de filtration. Le liquide brut sous pression venant de la tubulure 8 traverse ainsi le canal 9 et le passage 12, dans lequel il subit une perte de charge déterminée, avant de s'écouler radialement vers l'intérieur du compartiment 2, avec une vitesse horizontale relativement importante. Le liquide brut est ensuite dévié vers le bas, au niveau des tubes porte-bougie 7, et s'écoule de manière à peu près uniforme le long des bougies filtrantes 6, avant de traverser la surface filtrante de ces dernières.
Le passage annulaire 12 formé par le distributeur 10 constitue ainsi un étranglement annulaire permettant de faire subir au liquide brut une perte de pression déterminée et de le répar- tir ensuite, au niveau de tubes porte -bougie 7, de manière qu'il s'écoule uniformément le long de toute la surface filtrante des bougies 6 avant de traverser ces dernières. Les tubes porte-bougie 7 débouchent dans la chambre de sortie 5 et le liquide filtré provenant de l'intérieur des bougies 6 entre ainsi dans cette chambre 5 d'où il est évacué par une tubulure de sortie 13. Cette dernière est munie d'une soupape manométrique 14 agencée de manière à rester ouverte aussi longtemps que la pression dans la chambre 5 se trouve au-dessus d'une valeur déterminée et de se fermer lorsque la pression tombe au-dessous de cette valeur.
Comme on le voit, en outre, sur la figure, l'extrémité inférieure du compartiemnt 1 peut être mise en communication avec l'atmc sphère par l'intermédiaire d'un canal de décharge 15 muni d'une soupape 16, dont la fonction est expliquée ci-dessous.
Le filtre décrit fonctionne de la manière suivante:
Pendant la période de fil tration, la soupape de décharge 16 reste fermée et le liquide brut à filtrer est amené continuellement par la tubulure d'entrée 8 et circule à travers le canal annulaire 9 et le passage 12, en subissant une perte de pression avant de pénétrer dans le compartiment 2 de filtration où il est réparti unifor mément sur toute la surface des bougies filtrantes 6 et traverse ces dernières en subissant une deuxième perte de pression. Le liquide filtré provenant des bougies 6 arrive ainsi dans la chambre de sortie 5 d'où il est évacué par la tubulure de sortie 13, la pression dans la chambre 5 étant réglée par la soupape 14.
Comme on le voit sur la figure, la partie supérieure de la chambre de sortie 5 est complètement fermée, tandis que la tubulure 13 de sortie est disposée dans sa partie inférieure. Ainsi, lors de la mise en marche du filtre, il se forme un coussin 17 d'air sous pression renfermé dans la partie supérieure de la chambre 5.
La phase de filtration continue jusqu'à ce que le nettoyage des bougies filtrantes 6 devienne nécessaire, par exemple lorsque la perte de charge produite par ces dernières atteigne une valeur limite déterminée, par exemple 0,5 kg/cm2 pour une pression de 3,5 kg/cm2 au-dessus de la pression atmosphérique, dans le compartiment 2. Ce nettoyage s'effectue par l'ouverture rapide de la soupape 16 de décharge. Le compartiment 2 de filtration est ainsi mis subitement en communication avec l'atmosphère, de manière que la pression du liquide brut contenu dans ce compartiment subisse une chute brusque à une valeur bien inférieure à celle du liquide filtré se trouvant dans la chambre 5 de sortie.
L'ouverture la soupape 16 provoque donc un retour brusque de liquide filtré à travers les bougies filtrantes 6 et provoque ainsi un éclatement du gâteau d'impuretés retenues à leur surface. Les impuretés ainsi enlevées sont ensuite évacuées du compartiment 2 et cela par l'intermédiaire du canal 15 de décharge, la soupape 16 étant ouverte. Cette dernière est ensuite refermée, pour permettre à la phase de filtration suivante de commencer. L'intervalle entre l'ouverture de la soupape 16 et sa refermeture peut être de l'ordre de trois secondes.
Afin d'assurer ce nettoyage, par inversion du sens d'écoulement du liquide à travers les bougies 6, grâce à l'ouverture de la soupape 16 de décharge, il suffit de dimensionner cette dernière de manière que sa section de passage libre soit plusieurs fois plus grande que la section du passage annulaire 12 formant étranglement. En effet, il suffit que la perte de charge à travers le canal 15 et la soupape 16 soit à peu prés négligeable par rapport à la perte de charge provoquée par le passage annulaire 12 formant étranglement. Cette condition est relativement facile à réaliser en pratique, compte tenu de la très faible section de ce passage annulaire 12, car la section libre à travers la soupape 16 peut facilement être choisie plusieurs fois plus grandes que celle de ce passage 12. En effet, on peut obtenir le résultat désiré lorsque le rapport de ces sections est au moins égal à 4.
Grâce à la disposition décrite, on obtient donc un filtre dont le cycle de fonctionnement (filtration-nettoyage) est commandé à l'aide d'une seule soupape, à savoir la soupape de décharge 16. En effet, grâce à un dimensionnement approprié de cette dernière, et sa combinaison avec le distributeur 10 comprenant le passage annulaire 12 formant étranglement, il n'est point nécessaire d'interrompre l'arrivée de liquide brut ou la sortie du liquide filtré afin de permettre le nettoyage, comme c'est généralement le cas. Grâce à cette combinaison particulière du distributeur 10 avec la soupape 16 de décharge, on obtient donc l'effet de nettoyage désiré. Il est évident qu'un tel nettoyage, commandé seulement par la soupape de décharge, présente plusieurs avantages pratiques importants.
Ainsi, par exemple, le temps nécessaire au nettoyage peut être réduit de façon notable, par rapport au nettoyage usuel effectué à l'aide de plusieurs soupapes. De plus, il est évident que le nettoyage automatique peut être réalisé beaucoup plus facilement dans le présent cas où il convient de commander l'ouverture d'une seule soupape.
L'emploi d'un distributeur tel que décrit ci-dessus, présente en outre l'avantage important de permettre une répartition uniforme du liquide brut à filtrer, dans une zone de tranquilisation à l'extrémité supérieure du compartiment 2, et, par conséquent, sur toute la surface filtrante des bougies.
Il convient de noter que le filtre décrit ci-dessus peut être modifié en vue d'améliorer davantage son efficacité. Ainsi par exemple, la soupape de décharge 16 peut être agencée de manière à s'ouvrir très rapidement et à se fermer lentement et progressivement, ceci en vue de diminuer la consommation du liquide filtré nécessaire pour le nettoyage. En effet, cela permet d'effectuer, à l'aide du liquide brut, l'évacuation des impuretés enlevées des bougies filtrantes lors de l'éclatement du gâteau d'impuretés 1.
Le filtre décrit se prête particulièrement bien aux applications où l'on désire la filtration d'impuretés très fines, à l'aide d'un adjuvant de filtration, par exemple. En effet, dans ce cas, les bougies filtrantes peuvent constituer un support ajouré destiné à recevoir une couche d'adjuvant sous forme de particules. La formation de cette couche peut être obtenue de manière particulièrement simple dans le filtre décrit, après chaque phase de nettoyage. En effet, il suffit alors d'injecter la quantité d'adjuvant nécessaire pour la formation de la couche, dans la tubulure d'entrée 8, ou en amont de cette dernière. Les particules d'adjuvant seront ainsi entraînées par le liquide et réparties uniformément sur les bougies 6, par l'intermédiaire du distributeur 10.
A la fin de la phase de filtration, l'enlèvement de la couche d'adjuvant chargée d'impuretés se fait alors comme déjà décrit, par l'ouverture de la soupape de décharge 16, laquelle est ensuite fermée pour permettre la formation d'une nouvelle couche d'adjuvant destinée à la phase de filtration suivante.
Il convient de-noter, en outre, que l'emploi d'éléments filtrants de forme tubulaire a été donné à titre d'exemple seulement et que l'on peut envisager d'utiliser des éléments de toute autre forme appropriée. De plus, le nombre des éléments filtrants peut être va rié à volonté, selon l'application désirée, tout en obtenant sensiblement les mêmes avantages.
La construction extrêmement simple du filtre décrit ci-dessus permet, en outre, de le brancher facilement en parallèle avec un nombre plus ou moins grand de filtres analogues, ceci afin d'assurer une filtration continue avec une capacité élevée désirée. On peut obtenir ainsi une installation de filtration à débit très élevé dont la commande est cependant relativement simple, étant donné que le fonctionnement de chaque cellule est commandé par une seule soupape.
Il est entendu que l'agencement du distributeur de liquide à filtrer peut être modifié par rapport au distributeur 10 représenté sur le dessin et décrit plus haut, tout en obtenant le même résultat. Ainsi, par exemple, l'effet d'étranglement désiré peut être ob tenu, au moins en partie, soit dans le canal annulaire 9 lui-même, soit à l'entrée de ce canal, c'est-à-dire à l'endroit où la tubulure d'admission 8 débouche dans ce canal, les passages 12 formant une fente annulaire de distribution pouvant alors avoir des dimensions plus importantes. De même, il va de soi que ce distributeur peut, le cas échéant, être agencé à l'extérieur du compartiment de filtration et, peut être en communication avec l'extrémité supérieure par l'intermédiaire d'orifices appropriés répartis sur le pourtour de la paroi 1.
Il est également entendu que la disposition verticale du filtre décrit n'est pas indispensable, car l'effet de la force de gravité ne joue qu'un rôle secondaire dans le fonctionnement du filtre décrit.
Afin d'économiser la quantité de liquide filtré consommé lors du nettoyage, la soupape 16 de décharge peut également être agencée, comme décrit plus haut, de manière qu'elle présente deux positions d'ouverture dont une première position, d'ouverture complète, sert à provoquer une chute brusque de pression dans le compartiment de filtration, suivie d'une seconde position, d'ouverture intermédiaire, dans laquelle la pression s'égalise sensiblement de part et d'autre des éléments filtrants, afin de permettre l'évacuation des impuretés à l'aide du liquide brut à filtrer.
Comme on le voit de ce qui précéde, le filtre décrit forme un module de filtration complet, lequel se prête très bien à être branché en parallèle avec plusieurs modules analogues disposés en ligne, ou de toute autre manière désirée, avec des collecteurs d'admission et de sortie communs, afin d'obtenir une installation de filtration multicellulaire ayant toute capacité élevée désirée.
The present invention relates to a filtration apparatus for fluids under pressure, comprising a filtration chamber containing at least one filter element, an inlet pipe for the fluid to be filtered, an outlet chamber intended to receive the filtered fluid under pressure, and a discharge channel provided with a valve intended to open during cleaning of the filter element, to communicate the filter chamber with the ambient atmosphere, in order to evacuate the impurities retained during the filtration.
In many known devices of this type, the cleaning of the filter elements is carried out by a flow of filtered liquid, in the opposite direction, through the elements. This operation is generally controlled by means of valves intended to interrupt the communication of the filtration chamber with the supply pipe for the liquid to be filtered, on the one hand, and with the outlet pipe for the filtered liquid, on the one hand, and with the outlet pipe for the filtered liquid, on the one hand. somewhere else. The use of several valves to carry out the cleaning causes the apparatus to be put out of service for a more or less long period and consequently a relatively large loss of its filtration capacity, to which is added that due to consumption of filtered liquid during cleaning.
In addition, the many solutions proposed for cleaning the filters, either by flowing the filtered liquid in the opposite direction, or by mechanical scraping of the filter elements, require the use of complicated means which are not only expensive and prone to breakdowns but also often do not lend themselves well to automatic operation, as required in many applications.
When several filtration cells are connected in parallel in order to ensure continuous filtration with a large capacity, the problems mentioned above, and in particular that of automatic operation, multiply significantly.
However, an increase in the number and / or dimensions of the filtering elements arranged in the same filtration chamber, with a view to increasing the filtration capacity, is obviously highly desirable from the point of view of the total bulk of the apparatus. filtration. However, such an increase causes other problems and in particular that of obtaining a uniform distribution of the fluid to be filtered over the entire filtering surface of the filter elements.
A multicellular filter is known, the cells of which are arranged around a common axis, each cell containing several filter candles supplied with liquid to be filtered under pressure, from an inlet chamber common to all the cells, by the intermediate of calibrated annular orifices, of small section, each surrounding one of the filter candles.
In this multicellular filter, the cleaning of the filter candles of each cell is carried out cyclically by means of a valve associated with the discharge channel and arranged so as to remain closed during the filtration period, to open completely to cause a sudden drop in the pressure of the liquid to be filtered contained in the filtration chamber and consequently a sudden return of the filtered liquid in order to remove the cake of impurities on each candle, and then to pass to a partial open position intended to allow the discharge of the impurities thus removed from the spark plugs, essentially by means of a stream of liquid to be filtered. This filter therefore allows continuous filtration at very high capacity and automatic cleaning using a very small number of valves.
However, it presents certain problems and in particular that of the uniform distribution of the liquid to be filtered over the entire surface of each candle.
Indeed, the calibrated annular orifices cause a notable acceleration of the liquid to be filtered just before it reaches the upper end of each spark plug. This liquid thus flows much faster along the upper part of each candle than along its lower part, so that the impurities are deposited in a non-uniform manner on the filtering surface of each candle.
In addition, when conventional filter candles are used, the filtering surface of which is formed, for example, of a very fine mesh fabric serving to retain very small impurities, these candles run the risk of gradually becoming clogged, and this in a non-uniform manner. uniform, despite the cleaning described above. Thus, in this case, it is necessary to periodically carry out a very complete mechanical cleaning of the filter plugs, which requires disassembly of the latter, and consequently a shutdown, for a relatively long period, of all the cells, therefore the filter.
On the other hand, when it is desired to obtain a filtration of very fine particles, one generally resorts to a filter aid, that is to say to a pulverulent filtering material serving to form, on a perforated support, a layer. constituting the filtering surface proper. The formation of such a uniform filter layer is however difficult to achieve in the multicellular filter described above, because this layer must be deposited on the perforated support by means of a stream of liquid to be filtered containing particles of adjuvant. and circulating between the inlet and the outlet of the filter. In fact, taking into account the variation in speed, mentioned above, of the liquid to be filtered flowing along each candle, it becomes difficult to achieve a uniform deposition of the adjuvant layer.
The aim of the present invention is to create a filtration apparatus which makes it possible to obtain the advantages of the above-mentioned multicellular filter but without its drawbacks and which can serve as a module for the production of multicellular filters.
To this end, the filter according to the invention comprises a distributor for the fluid to be filtered, arranged between the inlet pipe and the filtration chamber, arranged so as to form an annular passage capable of producing a determined pressure drop in the fluid. to filter which flows therein and to inject this fluid around the entire periphery of the filtration chamber, at one of its ends and perpendicular to its axis. On the other hand, the discharge channel communicates with the filtration chamber in the vicinity of the other end of this chamber, the discharge valve being arranged in this channel so as to allow the fluid to filter the contents in the filtration chamber. to undergo a significant drop in pressure when this valve is fully opened.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, an embodiment of a single-cell filter according to the present invention, intended in particular for the filtration of a liquid such as water containing solid impurities.
The single-cell filter shown in vertical section in the single figure of the drawing comprises a cylindrical wall I which laterally delimits a filtration compartment 2, the lower end of which is delimited by an inclined bottom 3, while its upper end is delimited by a transverse plate 4 forming a partition between this compartment 2 and an outlet chamber 5. This filter comprises seven filter candles 6 suspended vertically in the compartment 2 and each fixed to the plate 4 by means of a candle holder tube 7.
An intake pipe 8 is used to bring the liquid to be filtered, under pressure, to the filter. from a source not shown.
This tubing communicates with the filtration compartment 2, via an annular channel 9 formed between the wall 1 and a cylindrical distributor 10 provided with an external rim 11.
The distributor 10 extends upwards to the vicinity of the plate 4, and this so as to provide with the latter an annular passage 12 extending substantially over the entire circumference of the upper end of the filtration compartment 2. The crude pressurized liquid coming from the pipe 8 thus passes through the channel 9 and the passage 12, in which it undergoes a determined pressure drop, before flowing radially towards the interior of the compartment 2, with a relatively high horizontal speed. . The raw liquid is then diverted downwards, at the level of the candle holder tubes 7, and flows more or less uniformly along the filter candles 6, before passing through the filtering surface of the latter.
The annular passage 12 formed by the distributor 10 thus constitutes an annular constriction making it possible to subject the raw liquid to a determined pressure loss and then to distribute it, at the level of the candle holder tubes 7, so that it s' flows evenly along the entire filtering surface of candles 6 before passing through them. The candle holder tubes 7 open into the outlet chamber 5 and the filtered liquid coming from the inside of the candles 6 thus enters this chamber 5 from where it is discharged through an outlet pipe 13. The latter is provided with a manometric valve 14 arranged so as to remain open as long as the pressure in the chamber 5 is above a determined value and to close when the pressure falls below this value.
As can be seen, moreover, in the figure, the lower end of the compartment 1 can be put in communication with the atmc sphere by means of a discharge channel 15 provided with a valve 16, the function of which is is explained below.
The filter described works as follows:
During the filtration period, the discharge valve 16 remains closed and the crude liquid to be filtered is continuously supplied through the inlet pipe 8 and circulates through the annular channel 9 and the passage 12, undergoing a loss of pressure before to enter the filtration compartment 2 where it is distributed uniformly over the entire surface of the filter candles 6 and passes through the latter undergoing a second pressure loss. The filtered liquid from the candles 6 thus arrives in the outlet chamber 5 from where it is discharged through the outlet pipe 13, the pressure in the chamber 5 being regulated by the valve 14.
As can be seen in the figure, the upper part of the outlet chamber 5 is completely closed, while the outlet pipe 13 is arranged in its lower part. Thus, when the filter is switched on, a cushion 17 of pressurized air is formed, enclosed in the upper part of the chamber 5.
The filtration phase continues until the cleaning of the filter candles 6 becomes necessary, for example when the pressure drop produced by the latter reaches a determined limit value, for example 0.5 kg / cm2 for a pressure of 3, 5 kg / cm2 above atmospheric pressure, in compartment 2. This cleaning is carried out by rapidly opening the discharge valve 16. The filtration compartment 2 is thus suddenly placed in communication with the atmosphere, so that the pressure of the crude liquid contained in this compartment undergoes a sudden drop to a value much lower than that of the filtered liquid located in the outlet chamber 5. .
Opening the valve 16 therefore causes a sudden return of filtered liquid through the filter candles 6 and thus causes the cake of impurities retained on their surface to burst. The impurities thus removed are then evacuated from the compartment 2 and this via the discharge channel 15, the valve 16 being open. The latter is then closed, to allow the next filtration phase to begin. The interval between the opening of the valve 16 and its reclosing may be of the order of three seconds.
In order to ensure this cleaning, by reversing the direction of flow of the liquid through the spark plugs 6, thanks to the opening of the discharge valve 16, it is sufficient to size the latter so that its free passage section is several times greater than the section of the annular passage 12 forming the constriction. In fact, it suffices for the pressure drop through the channel 15 and the valve 16 to be approximately negligible compared to the pressure drop caused by the annular passage 12 forming a constriction. This condition is relatively easy to achieve in practice, taking into account the very small section of this annular passage 12, because the free section through the valve 16 can easily be chosen several times larger than that of this passage 12. In fact, the desired result can be obtained when the ratio of these sections is at least equal to 4.
Thanks to the arrangement described, a filter is therefore obtained, the operating cycle of which (filtration-cleaning) is controlled by means of a single valve, namely the discharge valve 16. In fact, thanks to an appropriate sizing of the valve. the latter, and its combination with the distributor 10 comprising the annular passage 12 forming a constriction, it is not necessary to interrupt the inlet of raw liquid or the outlet of the filtered liquid in order to allow cleaning, as is generally the case the case. By virtue of this particular combination of the distributor 10 with the discharge valve 16, the desired cleaning effect is therefore obtained. It is obvious that such cleaning, controlled only by the relief valve, has several important practical advantages.
Thus, for example, the time required for cleaning can be significantly reduced, compared with the usual cleaning carried out using several valves. In addition, it is obvious that the automatic cleaning can be carried out much more easily in the present case where it is necessary to control the opening of only one valve.
The use of a distributor as described above also has the important advantage of allowing a uniform distribution of the crude liquid to be filtered, in a stilling zone at the upper end of compartment 2, and therefore , over the entire filtering surface of the candles.
It should be noted that the filter described above can be modified to further improve its efficiency. Thus, for example, the discharge valve 16 can be arranged so as to open very quickly and to close slowly and gradually, with a view to reducing the consumption of the filtered liquid necessary for cleaning. In fact, this makes it possible to carry out, using the raw liquid, the evacuation of the impurities removed from the filter candles during the bursting of the impurity cake 1.
The filter described lends itself particularly well to applications where it is desired to filter very fine impurities, using a filter aid, for example. In fact, in this case, the filter candles can constitute a perforated support intended to receive a layer of adjuvant in the form of particles. The formation of this layer can be obtained in a particularly simple manner in the filter described, after each cleaning phase. In fact, it then suffices to inject the quantity of adjuvant necessary for the formation of the layer, into the inlet pipe 8, or upstream of the latter. The adjuvant particles will thus be entrained by the liquid and distributed uniformly over the spark plugs 6, via the distributor 10.
At the end of the filtration phase, the removal of the layer of adjuvant laden with impurities then takes place as already described, by opening the discharge valve 16, which is then closed to allow the formation of a new layer of adjuvant intended for the next filtration phase.
It should also be noted that the use of filter elements of tubular shape has been given by way of example only and that it is possible to envisage using elements of any other suitable shape. In addition, the number of filter elements can be varied at will, depending on the desired application, while obtaining substantially the same advantages.
The extremely simple construction of the filter described above also allows it to be easily connected in parallel with a greater or lesser number of similar filters, in order to ensure continuous filtration with a desired high capacity. A very high flow rate filtration installation can thus be obtained, the control of which is however relatively simple, given that the operation of each cell is controlled by a single valve.
It is understood that the arrangement of the distributor for the liquid to be filtered can be modified with respect to the distributor 10 shown in the drawing and described above, while obtaining the same result. Thus, for example, the desired throttling effect can be obtained, at least in part, either in the annular channel 9 itself, or at the entrance to this channel, that is to say at the 'where the intake pipe 8 opens into this channel, the passages 12 forming an annular distribution slot then being able to have larger dimensions. Likewise, it goes without saying that this dispenser can, if necessary, be arranged outside the filtration compartment and, can be in communication with the upper end by means of appropriate orifices distributed around the periphery of the filter. wall 1.
It is also understood that the vertical arrangement of the filter described is not essential, since the effect of the force of gravity only plays a secondary role in the operation of the filter described.
In order to save the amount of filtered liquid consumed during cleaning, the discharge valve 16 can also be arranged, as described above, so that it has two open positions including a first position, fully open, is used to cause a sudden drop in pressure in the filtration compartment, followed by a second position, intermediate opening, in which the pressure is substantially equalized on either side of the filter elements, in order to allow evacuation impurities using the crude liquid to be filtered.
As can be seen from the foregoing, the filter described forms a complete filtration module, which lends itself very well to being connected in parallel with several similar modules arranged in line, or in any other desired way, with intake manifolds. and common outlet, in order to obtain a multicellular filtration installation having any desired high capacity.